Расчет количества свай: Калькулятор расчета количества винтовых свай

Калькулятор расчета количества винтовых свай

Калькулятор

Сторона А
Менее 3м3 м4 м5 м6 м7 м8 м9 м10 м11 м12 м13 м14 м15 м

Сторона B
Менее 3м3 м4 м5 м6 м7 м8 м9 м10 м11 м12 м13 м14 м15 м

Тип строения
БеседкаБытовкаГаражПристройкаБаняДом

Выбор грунта
ПесокСуглинокТорф, толщина 1.5 метраТорф, толщина 3 метраТорф, толщина 5 метраТорф, толщина 7 метраТорф, толщина 9 метраТорф, толщина 10.5 метра

Количество
углов дома
456789101112131415

Планируемая
высота пола
над землей
менее 50 смболее 50 см

Печка в доме

Если вам необходимо рассчитать количество винтовых свай, которые потребуются для строительства фундамента на вашем объекте, вы можете сделать это, не выходя из дома. Вам нужно только знать первичные параметры.

Воспользуйтесь онлайн-калькулятором расчета количества свай на нашем сайте. Помимо необходимого количества, вы сможете узнать также их предварительный диаметр и длину.

Расчет свайного поля онлайн достаточно прост. Для этого не нужно иметь специальное образование и читать литературу. Вам требуется только внести данные в существующие графы.

Расчет количества винтовых свай с помощью калькулятора

1. Укажите длину сторон вашего строения, выбрав по форме от 3-х до 15-ти метров.
2. Укажите тип строения – дом, гараж, бытовое сооружение и пр.
3. Укажите «этажность», если появляются соответствующие графы.
   Заполняя графы, обратите внимание на то, что дом с мансардой будет считаться полутора этажным строением.
4. Выбирайте материал вашего строения.
5. Укажите тип грунта на участке.
6. Укажите количество углов планируемого дома.
7. Укажите высоту цокольного этажа из предложенных вариантов.
8. Отметьте, собираете ли вы устанавливать камин/печку.
9. Кликнете «Рассчитать».

Через несколько секунд появится результат подсчета необходимого количества свай для вашего объекта.

Рассмотрим пример

Имеется торфяной участок с глубиной торфа 3 метра. Вы решили построить деревянный дом (брус 150х150), площадью 10 на 10 метров. Дом планируется оригинальной формой с девятью углами и мансардой. На высоте 50 см над землей будет расположен пол. Чтобы зимой вам было тепло, было решение установить в доме камин.

После того, как были внесены все данные, калькулятор подсчета количества винтовых свай выдал нам результат – 32 сваи, диаметром 108 мм и длиной в 4,5 метра.

Конечно, данный расчет является предварительным. Он служит ориентиром при планировании бюджета и дальнейшего заказа. Для более точного результата необходим выезд специалиста на объект для детального осмотра участка под планируемую застройку, где будут учтены все факторы.

Самостоятельный расчет на месте

Такой же расчет можно сделать самостоятельно и без использования калькулятора. Полученный таким способом результат в большинстве случаев менее точный. Вам нужно будет определить тип и плотность грунта, проанализировать природный рельеф, определить расстояние, на котором находятся более плотные слои почвы.

Еще одним вариантом, как можно узнать необходимое количество свай – это рассчитать их по плану первого этажа. Здесь вам необходимо посчитать количество углов и стыки внешних стен с несущими перегородками. В указанных местах и должны располагаться сваи, они должны идти по периметру с шагом не более трех метров. Если вы планируете установить камин, то, в зависимости от его веса, вам необходимо установить под него от одной до четырех свай.

Проведите расчет на калькуляторе и по плану первого этажа и сравните результаты.

Как выполнить расчет количества свай для свайно-винтового фундамента

Чтобы понять, как сделать расчет количества винтовых свай для дома, можно использовать калькулятор расчета свайного фундамента или рассмотреть пример, приведенный для каркасного дома. Характеристики здания:

• Один этаж с мансардой. Крыша, крытая металлочерепицей, вальмового типа, стены без фронтонов имеют одинаковую высоту;
• Межкомнатные перегородки толщиной 8 см выполнены из гипсокартона без шумоизоляции.
• Наружные стены с утеплителем толщиной 15 см, перекрытия деревянные.
• Высота фасада первого этажа 3 м, высота потолков 2,6 м.
• Высота стен мансарды 1,5 м.
• Размеры дома в плане 6×8 м.
• Общая длина межкомнатных перегородок 25 м

Для подсчета того, сколько свай нужно для дома, требуются данные о типе почвы и особенностях ландшафта. В приведенном примере расчета количества свай для дома строительство ведется на ровном участке с глинистым грунтом, несущий пласт залегает на глубине 3 м от поверхности. Средняя снеговая нагрузка составляет 170 кг/м².

Для фундамента понадобятся сваи диаметром 108 мм и длиной 3,5 м. Свайные конструкции берут с запасом по длине — 3,8-4,0 м. Для расчета нагрузок принимается примерное количество опор, равное 10. Чтобы понять, как рассчитать свайный фундамент, сбор нагрузок лучше выполнить в форме таблицы. Все полученные значения округляются в большую сторону до целого числа.

Таблица 3. Сбор нагрузок.

По предварительным подсчетам сумма всех нагрузок на основание равна 65695 кг. В расчет принимается округленное значение 65,7 тонн. Далее проводится подсчет количества свай. Средняя несущая способность одной опоры составляет 6 тонн. Общий вес конструкции нужно разделить на это число: 65,7 т / 6 т = 10,95 шт. Округляем до целого, получаем 11 свай. Значение окончательно принимается, хотя и отличается от предварительного. Свайные конструкции будут установлены по углам и серединам наружных стен, а также в точках пересечения внутренних стен. Проектирование фундамента позволяет обеспечить устойчивое и прочное основание для постройки дома, избежать перерасхода материалов.

КАК РАСЧЕТ НЕСУЩУЮ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ СВАИ? (СТАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ)

Сурьяканта | 9 марта 2015 г. | Геотехника, Как | 10 комментариев

Предельная несущая способность сваи – это максимальная нагрузка, которую она может выдержать без разрушения или чрезмерной осадки грунта.

Несущая способность сваи зависит главным образом от 3 факторов, указанных ниже:

1. Тип грунта, в который забивается свая
2. Способ установки свай
3. Размер сваи (поперечное сечение и длина сваи)

При расчете несущей способности свай для монолитных железобетонных свай с использованием статического анализа необходимо использовать параметр прочности грунта на сдвиг и размер сваи.

Свая передает нагрузку на грунт двумя способами. Во-первых, за счет сжатия наконечника, называемого «концевой подшипник » или «концевой подшипник »; во-вторых, сдвигом по поверхности, называемой « поверхностное трение 9».0022».

Несущая способность монолитных свай в связном грунте

Предельная несущая способность (Q _u ) сваи в связном грунте определяется по приведенной ниже формуле, где первый член представляет конец сопротивление смятию (Q _b ), а второй член дает сопротивление поверхностному трению (Q _s ).

Где,

Q _u  = Предельная грузоподъемность, кН

A _p  = Площадь поперечного сечения вершины сваи, м ²

N _c  = Коэффициент несущей способности, может быть принят равным 9 3

0

 = Коэффициент сцепления i-го слоя в зависимости от консистенции грунта. Это зависит от прочности недренированного грунта на сдвиг и может быть получено из рисунка, приведенного ниже.

Изменение альфа в зависимости от сцепления

c _i  = Среднее сцепление для i-го слоя, в кН/м ²

A _si = площадь поверхности ствола сваи в i-м слое, м от предельной грузоподъемности (Q _u ).

Q _safe = Q _u /2,5

Несущая способность монолитных свай в несвязном грунте части. Одна часть возникает из-за трения, называемой поверхностное трение или трение вала или боковой сдвиг , обозначаемый как «Q _s », а другой связан с концевым подшипником в основании или на конце носка сваи, «Q _b ».

Приведенное ниже уравнение используется для расчета предельной несущей способности сваи.

Где,

A _p = площадь поперечного сечения основания сваи, м ²

D = диаметр ствола сваи, м

γ = эффективный удельный вес грунта на острие сваи, кН /м ³

N _γ = коэффициент несущей способности

N _q  = коэффициент несущей способности

Φ = угол внутреннего трения о вершину сваи /м ²

K _i  = Коэффициент давления грунта, применимый для i-го слоя

P _Di  = Эффективное давление вскрышных пород для i-го слоя, в кН/м ²

i

3

Угол трения стенки сваи о грунт для i-го слоя

A _si = Площадь поверхности ствола сваи в i-м слое, м выражение для поверхностного трения сваи ( Q _s ).

Минимальный коэффициент безопасности 2,5 используется для получения безопасной грузоподъемности сваи (Q _safe ) из предельной грузоподъемности (Q _u ).

Q _сейф   = Q _u / 2,5

Важные замечания

• Значение коэффициента несущей способности получено из рисунка 4 q _{N .}

Значение коэффициента несущей способности

• Значение коэффициента несущей способности N _γ вычисляется с использованием приведенного ниже уравнения.

• Для забивных свай в рыхлом или плотном песке с φ в пределах 30 9От 0061 0 до 40 ⁰  , k _i могут использоваться значения в диапазоне от 1 до 1,5.
• δ угол трения стенки можно принять равным углу трения грунта вокруг ствола сваи.
• Максимальная эффективная вскрыша в основании сваи должна соответствовать критической глубине, которую можно принять равной 15-кратному диаметру ствола сваи для φ ≤ 30 ⁰ и увеличить до 20-кратного значения для φ ≥ 40 ⁰
• Для свай, проходящих через связные слои и оканчивающихся в зернистом слое, глубина проникновения в зернистый слой должна быть не менее чем в два раза больше диаметра ствола сваи.

Теги:Фундамент, Свайный фундамент, Грузоподъемность свай

Об авторе

Сурьяканта

Инженер-геотехник-материаловед. Вы можете связать меня в Google +. Чтобы узнать обо мне больше, просто посетите страницу AboutMe

.

Copyright © 2022 CivilBlog.Org.

Тема от MyThemeShop.

Калькулятор свай (трубчатый анкер и фундамент)

Рис. 1. Сопротивление при установке сваи

Сваи б/у; в качестве анкеров, чтобы поднять конструкции над землей или предотвратить движение (оседание) фундаментов конструкций. Они могут быть из твердого бетона или трубчатой ​​стали в зависимости от применения.

Бетонные сваи обычно выдерживают очень большие вертикальные сжимающие нагрузки и устанавливаются/изготавливаются путем рытья ямы в земле, в которую опускается и затем заглубляется предварительно изготовленная свая или в которую заливается незатвердевший бетон. Эти сваи не учитываются калькулятором свай CalQlata.

Полые трубчатые стальные сваи, которые являются предметом калькулятора свай CalQlata, обычно используются в качестве анкеров или для предотвращения смещения фундаментов небольших и средних конструкций в подозрительных грунтовых условиях на суше или на морском дне.

Почва

До 450 миллионов лет назад поверхность земли была каменистой; земли нигде не было. С тех пор почва накопилась на большей части ее поверхности из разложившихся растительных и животных остатков и эродированных пород. Почвы сильно различаются по составу и характеру в зависимости от множества переменных, таких как; состава, температуры и содержания воды.

Источники свойств почвы сильно различаются не потому, что они неверны, а просто потому, что все они разные. Поэтому всегда рекомендуется проверять почву в месте закладки с помощью штифта небольшого диаметра, проникающего на глубину, подходящую для желаемого уровня достоверности. Это относительно недорогой и надежный метод подготовки сваи к размеру перед установкой. К штифту можно применить те же методы расчета, что и к свае.

Указанная несущая способность грунта действительна только при определенных условиях; глубина, пустоты, вовлеченная вода, частицы породы (камни), состав, температура и т. д. — все это способствует изменению прочности в очень малых объемах. Более того, несущая способность обычно зависит от величины и направления нагрузки, т. е. она значительно снижается при растяжении или сжатии вблизи поверхности.

Поскольку прочность грунта увеличивается с глубиной, CalQlata консервативно предполагает, что боковое давление грунта на стенку сваи равно давлению на глубине, умноженному на коэффициент Пуассона грунта (в отличие от его угла сдвига, который также может различаются по глубине).

Сопротивление сжимающей силе в основании или на конце сваи (рис. 1), которая создает дополнительное проникновение (δd), обычно должно быть равно комбинированному напряжению в грунте на глубине. Однако, поскольку условия на острие сваи изменчивы и в значительной степени неизвестны⁽¹⁾ во время установки, калькулятор свай консервативно использует только несущую способность при расчете ударопрочности оголовка сваи.

Установка свай

Рис. 2. Момент смещения сваи

На рис. 1 показаны силы сопротивления типичной стальной трубчатой ​​сваи во время установки.

Сваи обычно забивают в землю, сбрасывая на них тяжелый груз с определенной высоты. Сила удара создается за счет потенциальной энергии массы. Если молот падает в плотную среду, такую ​​как вода, его эффективная масса (mₑ) должна использоваться в расчетах энергии удара (см. Входные данные ниже).

Сопротивление трению⁽²⁾ между грунтом и внутренней и внешней вертикальными поверхностями сваи увеличивается с глубиной. Пошаговое заглубление достигается за счет преодоления несущего напряжения в грунте по площади поверхности вершины стенки сваи. Сила, генерируемая энергией удара, которая изменяется при каждом постепенном изменении проникновения в грунт, должна быть достаточной для преодоления обеих этих нагрузок.

По мере увеличения глубины сваи большая часть силы удара теряется при преодолении повышенного сопротивления трения, уменьшая силу, доступную для проникновения. Таким образом, дополнительное проникновение уменьшается с глубиной установки, что увеличивает усилие на сваю при каждом ударе.

Маловероятно, что грунт будет иметь одинаковую несущую способность, сопротивление сдвигу, коэффициент трения и коэффициент Пуассона вплоть до установленной глубины, поэтому маловероятно, что каждое воздействие вызовет ожидаемое проникновение на соответствующей глубине.

Хотя целесообразно продолжать укладку до тех пор, пока сила удара (F) не станет достаточной для ваших нужд (Ŵ < F < W̌), было бы целесообразно обеспечить, чтобы конечное значение (F) превышало (Ŵ+W̌)/ 2
Сила (F) для каждого удара указана в калькуляторе свай.

Прочность сваи

Стенка сваи должна выдерживать монтажные и эксплуатационные нагрузки, а для определения целостности сваи в зависимости от конкретных условий проектирования требуются отдельные расчеты. Однако наиболее вероятной причиной разрушения сваи является разрушение стены во время установки.

Разрушение или обрушение стенки сваи происходит из-за чрезмерного мембранного напряжения из-за смещения молота/сваи (рис. 2), достаточно консервативную оценку которого можно найти с помощью следующей формулы плоской пластины: σỵ = 6,M/t

Существует множество формул для расчета прочности сваи при сжатии, некоторые из них включают классические или сложные формулы, все из которых можно надежно предсказать с помощью расчета потери устойчивости по столбцу Эйлера-Ренкина, в котором вы добавляете модуль Юнга материала сваи к модулю грунта. (Eᵖ+Eˢ) при создании составной жесткости (EI) для колонны.

Расчетная мощность сваи

Рис. 3. Боковая емкость

Сопротивление весу достигается за счет комбинации сопротивления трению и несущей способности почвы. Горизонтальным нагрузкам должно противодействовать боковое сжатие грунта, которое зависит от глубины, состава и плотности. Растягивающим нагрузкам от анкеров противостоит масса сваи плюс грунтовая пробка, если она остается внутри, и любое остаточное трение между грунтом и стенкой сваи.

Как и во всех теоретических интерпретациях практических задач, в конечном результате присутствует определенная степень оценки.

Например:

Горизонтальная сила : Сопротивление горизонтальным нагрузкам создает пару моментов (M) на высоте «hᴹ» (рис. 3), величина которой обусловлена ​​комбинацией несущей способности грунта и давления на глубине. . Несущая способность при горизонтальной нагрузке не такая, как при сжатии из-за подъема к поверхности, более того, давление создает большее сопротивление горизонтальным силам, чем несущая способность на значительных глубинах (т. е. когда плотность x глубина > несущей способности). Поэтому CalQlata проигнорировала влияние несущей способности для горизонтальных нагрузок в калькуляторе свай и приняла боковое сопротивление, основанное на давлении x глубина⁽⁴⁾. Вам нужно будет убедиться, что ваша свая не сплющивается чуть ниже поверхности почвы в результате горизонтальной силы.

Усилие сжатия : Если свая не забита в подстилающую породу, ее несущая способность (рис. 4; W) будет зависеть от сопротивления трения и несущей способности грунта, которые могут соответствовать или не соответствовать поверхностным условиям. В этом случае вы можете определить несущую способность установленной сваи на основе конечной силы удара. Однако было бы разумно применить соответствующий запас прочности для учета потенциальной ползучести. Эмпирическое правило CalQlata состоит в том, чтобы принять полную несущую способность и ⅔ сопротивления трения (R̂ᵛ). Калькулятор свай предоставляет как теоретические (W̌), так и эмпирические значения (Ŵ) в своих выходных данных.

Суммарная сила : Когда сваи подвергаются комбинированным вертикальным и горизонтальным нагрузкам (рис. 5; W), сопротивление трения от вертикальной составляющей уменьшается, если горизонтальной составляющей достаточно для преодоления напряжения в грунте. Если грунт и свая теряют контакт более чем на 50 % площади внешней поверхности, сопротивлением трения следует пренебречь. Сопротивление вертикальному восхождению будет зависеть только от веса (сваи и грунтовой пробки, если они сохранены), а сопротивление сжатию будет связано только с напряжением смятия (σ) на кончике сваи.

Предупреждение

Несмотря на то, что сопротивление трению в свае может быть включено в несущую способность сваи, следует позаботиться о том, чтобы в течение расчетного срока службы учитывалось следующее:
1) Определенная ползучесть может возникать с течением времени из-за неоднородностей грунта из-за изменения слоев и вибрационных нагрузок
.
2) Осадка может привести к заползанию сваи в малопрочный слой
3) Подземные воды снижают сопротивление трению и прочность на смятие
4) Скала, частично поддерживающая сваю, может со временем вызвать наклон 90 287
5) Деформация стенки сваи при установке может привести к обрушению в процессе эксплуатации
Все вышеперечисленное может быть выполнено с помощью соответствующих испытаний грунта на глубину, превышающую предполагаемую глубину сваи.

Рис. 4. Осевая нагрузка

Калькулятор свай — Техническая помощь

Единицы

Вы можете использовать любые единицы измерения, но вы должны быть последовательны.
Входное значение ускорения свободного падения (g) используется только для преобразования энергии удара в массовую силу.

Установка

Калькулятор свай прикладывает горизонтальное давление (которое линейно зависит от глубины) к внутренней и внешней стенке сваи из-за коэффициента Пуассона грунта. Сопротивление постепенному проникновению рассчитывается с использованием только напряжения смятия (σ) грунта, напряжение сдвига (τ) используется для расчета угла сдвига для горизонтальной силы (F̌ʰ).

Расчетная грузоподъемность

Калькулятор свай предоставляет множество расчетных нагрузок, только минимальные значения которых (R̂ᵛ, F̂ᵛ, Ŵ) можно использовать с высокой степенью достоверности и без проверочных испытаний. Если вы хотите полагаться на более высокие расчетные мощности, чем указанные, рекомендуется провести подходящие тесты на нагрузку, зависящие от времени.

Переменные слои

Если вы не хотите выполнять подробные расчеты для каждого переменного слоя (рис. 6), вы можете консервативно предположить, что ваша свая имеет такую ​​же глубину, как сумма толщин высокопрочных слоев, игнорируя влияние малопрочные слои вообще. Это также более точный подход, чем предположение о средних свойствах почвы на фактической глубине.

Ввод данных

Рис. 5. Объединенные силы

D = максимальная требуемая глубина сваи
Øᵢ = внутренний диаметр сваи
Øₒ = внешний диаметр сваи
ρᵐ = средняя плотность⁽³⁾
ρʰ = плотность молотка⁽³⁾
ρᵖ = плотность ворса
ρˢ = плотность почвы
m = масса молота⁽³⁾
hᵈ = высота падения
σ = напряжение несущей способности грунта
τ = напряжение сдвига грунта
μᵢ = коэффициент трения при установке⁽²⁾
μₒ = коэффициент трения во время работы⁽²⁾
ν = коэффициент Пуассона (почва)

Выходные данные

мₑ = эффективная масса молотка⁽³⁾
E = энергия удара
A = площадь поперечного сечения стенки сваи (вершина)
Ď = общая максимальная глубина (d + δd после последнего попадания)
n = количество попаданий (для достижения Ď)
R̂ᵛ = минимальное вертикальное сопротивление трения при установке⁽⁵⁾ (из-за μᵢ)
Řᵛ = максимальное вертикальное сопротивление трению после осадки⁽⁵⁾ (из-за μₒ)
F̌ʰ = максимальная горизонтальная сила (на поверхности почвы)
F̂ᵛ = минимальная сила подъема сваи (только масса сваи)
F̌ᵛ = максимальная подъемная сила сваи (включая массу пробки и Øᵛ)
Ŵ = минимальная грузоподъемность (от; ⅔μₒ + σ)
W̌ = максимальная грузоподъемность (от; μₒ + σ)
hᴹ = высота от кончика сваи до точки опоры
r₁ = плечо момента над точкой опоры (только для информации)
r₂ = плечо момента ниже точки опоры (только для информации)
M₁ = момент над точкой опоры⁽⁶⁾ (только для информации)
M₂ = момент ниже точки опоры⁽⁶⁾ (только для информации)

Рис. 6. Переменные слои почвы

Результаты последовательности попаданий:
№ = ударный номер
δd = глубина удара
d = общая глубина после удара
F = сила удара

См. Свойства материала ниже для некоторых репрезентативных свойств материалов.

Свойства материалов

Среда установки: Если ваша свая устанавливается с помощью молота, опускаемого под воду, вы должны ввести среднюю плотность (ρᵐ) для воды, в противном случае вы должны ввести значение для воздуха или установить это значение равным нулю.

Материал молотка: Плотность материала молотка (ρʰ) уменьшается на плотность среды при расчете (ρᵐ) для расчета энергии удара (E). Поэтому важно, чтобы обе плотности были репрезентативными.

Материал сваи: плотность материала сваи используется только в расчетах силы, необходимой для выдергивания сваи из земли (Fᵛ)

Материал почвы: Свойства почвы должны основываться на результатах испытаний на месте, если это вообще возможно. Это можно установить, вставив штифт в землю на месте сваи, а затем ретроспективно определив свойства условий грунта с помощью калькулятора свай и изменив свойства грунта (σ, μᵢ и μₒ), убедившись, что:
а) ретроспективные расчеты отражают фактические условия во время установки;
b) Нагрузки по добыче измеряются по крайней мере через 30 дней после оседания. В качестве альтернативы для целей оценки могут использоваться следующие данные:

Применимость

Калькулятор свай применим только к трубчатым сваям, заглубленным в грунт

Точность

Точность расчетов в калькуляторе свай зависит от введенной информации. Выходные данные в значительной степени основаны на линейном изменении давления с глубиной и постоянной плотности грунта на этой глубине. В этом случае ожидается, что результаты будут в пределах ±10% от фактических значений.

Если почва изменчива по глубине сваи, следует использовать средние значения свойств почвы, и в этом случае; ожидается, что результаты будут в пределах ±20% от фактических значений.

Крайне маловероятно, что какой-либо расчет сваи даст значительно большую точность, чем ожидалось выше.

Примечания

1. Ударная вибрация, смещение грунта и переменные условия с глубиной — все это изменяет торцевую нагрузку сваи во время установки неконтролируемым образом
2. Сопротивление трению при установке меньше, чем при эксплуатации из-за осадки (через ≈30 дней). CalQlata рекомендует, чтобы, если не известны точные значения, коэффициент трения для связных грунтов во время установки был вдвое меньше, чем при эксплуатации, который обычно составляет ≈0,35.