Размеры свай: Размеры винтовых свай: диаметр, длина, вес.

автор alexxlab

Содержание

Винтовые сваи: размеры: длина и диаметр

Свайный фундамент

Низкая несущая способность или водонасыщенность грунта являются одной из самых главных проблем, возникающих при строительстве любого здания. Слабые почвы не могут выдержать массы постройки, в результате чего оно начинает неизбежно проседать. Если проседание происходит неравномерно, это неизбежно приводит к деформации и последующему разрушению здания. То же самое может произойти и при выдавливании фундамента силами сезонного пучения. Избежать подобных неприятностей позволяет свайный фундамент, разработанный для возведения построек на просадочных грунтах.

Свайные технологии

В современном строительстве используется несколько видов свайных технологий, отличающихся друг от друга типом свай и способом их заглубления. Свайные фундаменты используются как в частном малоэтажном строительстве, так и при возведении массивных заводских цехов, жилых многоэтажек или крупных торговых центров. Главными «показаниями» к применению данной технологии служат:

  • Недостаточная прочность почвы – болотистые и насыпные грунты.
  • Высокий уровень подпочвенных вод, что чревато сезонным пучением грунта.
  • Необходимость минимизировать сметные расходы путём сокращения объёмов земельных работ.
Жилой дом на свайных опорах

По методу своего заглубления свайные стойки могут быть:

  • Забивными, когда углубление в толщу грунта происходит при помощи внешнего воздействия на опору. Это могут быть удары копра, вибрационное воздействие или вдавливание в почву.
  • Буронабивными. В данном случае по периметру будущей постройки производится бурение скважин, которые впоследствии заполняются бетонным раствором.
  • Винтовыми. Углубление винтовых свай происходит за счёт спиралевидной формы их наконечника, при помощи механического или ручного сваекрута.

Винтовые сваи являются на сегодня наиболее востребованным видом опор для частного строительства благодаря целому ряду преимуществ. Прежде всего, «винтовая» методика предусматривает максимально простую технику заглубления опор.

Опускаются в почву они при помощи вращения, работая подобно буру.

При этом для вращения опор вполне хватит мускульной силы 2 человек и прочного рычага, сделанного из трубы или толстой арматуры: свая заходит в землю, как штопор, врезаясь в грунт спиралевидным наконечником.

Конструкция винтовой опоры

Для установки же забивных или буронабивных свай требуется привлечение дорогостоящей техники со специальными приспособлениями. Благодаря простоте монтажа винтовых свай значительно увеличивается и скорость строительства, что является немаловажным плюсом в условиях ограниченного по времени строительного сезона.

Другим преимуществом является простота изготовления винтовых свай – сделать их можно в домашних условиях из обрезков толстостенной трубы (для стойки) и листового металла (для спиралевидных лепестков).

Размеры опор

Изготовление винтовых свай в заводских условиях регламентируется положениями ГОСТа, созданными на основании многочисленных лабораторных испытаний, расчётов и практических наблюдений. Прежде всего, нормативами определяются марки стали, допустимые для производства опор, их длина и диаметр. От этих параметров полностью зависят долговечность их эксплуатации и несущая способность.

Стандартными размерами винтовых свай, согласно ГОСТ, являются:

Диаметр

  • 57 мм;
  • 76 мм;
  • 89 мм;
  • 108 мм;
  • 133 мм;
  • 159 мм.

По длине они могут быть от 1,6 до 12 м.

Технические характеристики

Ключевым параметром для определения несущих способностей служат размеры винтовых свай, прежде всего, их диаметр. Длина же опоры может регулироваться путём обрезки непосредственно на строительном участке. Таким образом, диаметр сечения является основным параметром сваи, от которого отталкиваются при проектировании несущего фундамента для будущего здания. Зная несущую способность винтовых свай, архитектор-проектировщик сможет вычислить минимально допустимое сечение опоры и расстояние между ними.

При расчёте несущих способностей того или иного вида сваи следует принимать во внимание также характеристики грунта. Чем слабее показатель прочности слагающей его породы, тем меньше допустимая нагрузка на сваю.

Типы свайных опор

57-мм

Принимаемая за среднюю величину несущая способность винтовых свай такого типа составляет 0,8 т. Подобные опоры широко используются для возведения деревянных, каркасных и прочих облегчённых малоэтажных строений на просадочных и пучинистых грунтах.

Также 57-мм сваи могут применяться при необходимости возвести постройку на участке, имеющем значительный уклон. Как правило, заглубление стоек подобного диаметра производится вручную при помощи рычага-сваекрута.

89-мм

Винтовые сваи подобного диаметра могут выдерживать, при условии установки на прочном грунте, до полутора тонн внешних нагрузок. Область применения опор такого сечения – бревенчатые, брусовые или газобетонные строения в 1 – 2 этажа, возводимые на насыпных грунтах, болотистых почвах или на участках с высоким уровнем грунтовых вод. Процесс заглубления происходит, в зависимости от прочности грунта, либо вручную, либо с применением техники.

108-мм

Несущие способности 108-мм винтовых свай достигают 3 – 3,5 т. Благодаря этому они могут воспринимать гораздо большие нагрузки: на подобном фундаменте можно строить одноэтажные кирпичные или железобетонные строения, ангары с металлическими каркасами, складские помещения и т.д. Монтировать такие фундаментные конструкции без использования специализированной техники весьма затруднительно, особенно, если глубина опускания составляет 5-10 метров.

Винтовые стойки различного диаметра

133-мм

Данный тип свай обладает самой высокой несущей способностью, превышающей 6 т на одну опору. Они могут использоваться для возведения массивных особняков, коттеджей и загородных домов из кирпича, камня или монолитного железобетона. Заглубление опор, имеющих такой диаметр, на сколько-нибудь значительную глубину без спецтехники невозможно из-за большой массы сваи и увеличенной силы сопротивления грунта.

На видео показано, как можно самостоятельно с применением подручных материалов и инструментов сделать лёгкие винтовые сваи для забора. Впрочем, опоры подобной конструкции вполне подойдут и для строительства лёгких хозяйственных построек: бани, сарая и гаража.


С помощью винтовых свай можно создать недорогое и, главное, прочное и долговечное основание для малоэтажной постройки практически любого типа. Необходимо лишь правильно произвести вычисления общего веса будущего строения и в соответствии с этим правильно выбрать тип опоры.

Как выбрать диаметр винтовых свай

С каждым днем винтовые сваи в качестве различных опор набирают все большую популярность. Обуславливается это их доступностью, надежностью и практичностью. Сегодня винтовые сваи используют практически для всех типов строений и сооружений – от заборов на винтовых сваях до капитальных домов для постоянного проживания.

Купить винтовые сваи в нашей компании можно любого типоразмера. Собственное производство позволяет давать 100% гарантию качества на выпускаемую продукцию.

Защитное покрытие эмали на эпоксидной основе позволяет предотвратить преждевременную коррозию, что увеличит срок эксплуатации сваи на несколько десятилетий.

Перед строительством фундамента важно правильно выбрать диаметр и длину сваи. Для этого наши специалисты в согласованные сроки проводят пробное завинчивание непосредственно на месте установки фундамента и рекомендуют длину и оптимальные параметры винтовых свай.

Несущую способность винтовых свай обеспечивают такие параметры, как диаметр и толщина лопасти винтовой опоры, на горизонтальную стабильность сваи влияет диаметр и толщина ствола.

Например, для строительства забора из сетки «рабицы», сетки GITTER, или сварных секций, а также сооружений с нагрузкой на каждую опору до 800 кг (например, теплицы, мостики, ступени, беседки, качели и т.д.) подойдут

сваи диаметром 57мм с лопастью диаметром 180мм. Эти сваи достаточно просто установить самостоятельно с помощью обычного лома и других подручных материалов.

Для строительства сплошного забора (профнастил, металлический штакетник высотой от 1,5 метров) или небольших садовых построек, например, хозблок, туалет, сарай, «курятник» подойдет свая диаметром 76 мм с лопастью диаметром 220мм. Она способна выдерживать вертикальную нагрузку от 1,5 тонн. При установке этих свай требуется определенный опыт и усиленные рычаги.

Для одноэтажных деревянных построек, а также для тяжелых кованых заборов применяются сваи диаметром ствола 89мм с лопастью диаметром 250мм, вертикальная нагрузка от 3 тонн. Чтобы грамотно установить сваи этого типа, лучше обратиться к специалистам нашей компании.

Наиболее часто применяемая в дачном строительстве свая – это винтовая свая диаметром 108 мм со сварной лопастью диаметром 300мм. Их активно применяют для строительства каркасных домов и средней тяжести деревянных домов из бревна или бруса. Каждая опора способна выдерживать нагрузку от 4,5 тонн в зависимости от типа грунта. Для завинчивания этих свай применяются механические системы или ручной труд.

Чаще всего установку фундамента на сваях этого типа доверяют нашим специалистам.

Винтовые сваи диаметром 133 мм применяются для возведения домов из бревна большого диаметра, газобетона, на слабых грунтах, промышленных объектах и т.д . Они обеспечат необходимую надежность и непоколебимость дома в течение долгих десятилетий. Свая 133 мм выдерживает нагрузку от 7,0тонн.

Следующие размеры винтовых свай (159-219) в частном строительстве практически не применяются, а используются для возведения промышленных конструкций, зданий и сооружений, например, ангаров, мостов, причалов и т.д. или для специальных условий.

Хотите купить винтовые сваи высокого качества по выгодной цене? Тогда звоните и заказывайте по телефону 8-800-700-61-28! Звонок бесплатный из любого региона России.

Размеры забивных ЖБ свай для фундамента | Фундамент на забивных ЖБ сваях

Сегодня очень часто можно встретить дома, стоящие на сваях, так называемом свайном фундаменте. Есть несколько основных типов свай, но наиболее популярными и востребованными считаются железобетонный армированные столбы.

Забивные ЖБ сваи

Популярность их обусловлена несущими способностями, техническими характеристиками и долговечностью. Размеры свай для забивного фундамента бывают разными и по длине, и по диаметру. Они могут иметь квадратное или круглое сечение и так далее.

Почему сваи столь популярны?
  • Они прочные надежные и долговечные.
  • Материал не боится коррозии и гниения.
  • Он не деформируется со временем.
  • Работы ведутся быстро и легко.
Железобетонные забивные сваи

Какие размеры свай существуют?

Сваи из бетона могут достигать в длину до 12 метров и иметь сечение до 400х400 миллиметров. Железобетонные сваи 3 и 4 метра считаются небольшими и используются для малоэтажного строительства.

Столбы, имеющие большую длину, пригодны и для возведения зданий в несколько этажей, их несущая способность составляет несколько сотен тонн. Поэтому они способны выдержать вес даже трехэтажного промышленного здания.

Забивные ЖБ сваи 200х200 мм длиной 3 – 4 метра самые востребованные в частном строительстве, одна такая свая, забитая в глинистый грунт может выдержать до 20 тонн нагрузки. Служат такие столбы свыше 100 лет.

Для деревянного строительства можно использовать сваи бетонные 150х150, они дешевле, но не уступают в характеристиках. Так как деревянные постройки довольно легкие, то использовать большие, длинные сваи не целесообразно.

Фундамент на забивных ЖБ сваях

Влияние размера сваи на ее стоимость

Размеры сваи и цены прямо пропорциональны друг другу, чем толще и длиннее столб, тем он увесистее и дороже. Вообще, сваи довольно доступный строительный материал, в отличие от кирпича, монолитных плит и так далее.

Как правильно подбирать сваи по размеру?

Чтобы правильно выбрать размер сваи под дом, необходимо иметь соответствующую квалификацию. Сделать это может только специалист на основе геодезических изысканий и грунтовых проб.

Такие работы позволят рассчитать несущие способности сваи и самой почвы, а потом подобрать необходимый тип, длину и сечение столба. По такому же принципу рассчитывается и необходимое количество свай для строительства.

Железобетонные сваи для устройства фундаментов

У нас вы сможете приобрести забивные ЖБ сваи, которые подходят для вашего строительства лучше всего, мы можем доставить материал к вам на объект, а также совершить разметку свайного поля и вбить столбы.

Ждем ваших заказов и всегда рады новому сотрудничеству!

ИСТОЧНИК: https://сваи-фундамент.рф/company/articles/372/

Нагрузка на винтовую сваю 108, 133, 159, 89, 219

Какие допустимые нагрузки способны выдерживать винтовые сваи и какая у них несущая способность? Какой диаметр винтовой сварной сваи (свсн) будет самым подходящим для устройства свайно-винтового фундамента?  – это самые задаваемые вопросы на этапе проектирования строительства. Ошибки в расчётах, как правило, снижают надёжность опор под зданиями, приводят к усадке или крену строений. И, в конечном счёте, к повреждениям их основных конструкций.

Допустимая нагрузка – важнейший показатель винтовых элементов фундамента

Важной характеристикой винтовых свай, влияющей на правильный их подбор при устройстве фундаментов под конкретные сооружения, является несущая способность.

Это ничто иное, как учитывающая деформации почвы максимальная нагрузка, которую выдерживают сваи без потери своих функциональных качеств. Для грунтов с различными прочностными характеристиками, а также изделий, отличающихся длиной, диаметром трубы и лопастей – она разная.

Далее ознакомимся с параметрами, от которых зависит допустимая нагрузка на винтовые сваи, а также с правильным её теоретическим расчётом.

Виды свай и их параметры

Разнообразие типоразмеров этих изделий связано с применением их под конкретные виды возводимых объектов.

В частном домостроении преимущественно используются винтовые элементы фундаментов с диаметрами трубы от 89 до 159мм. Так, допустимая нагрузка на винтовую сваю 89мм делает возможным их применение при возведении каркасных одноэтажных домов, веранд и беседок. С увеличением диаметра трубы увеличивается цена и расширяется диапазон их применения: 108мм, 133мм и 159мм – для устройства фундаментов двухэтажных каркасных домов, а также одноэтажных из бруса, пенобетона и кирпича.

 

А допустимая нагрузка на винтовую сваю 325мм приемлема при использовании её в проектировании тяжёлых конструкций домов или промышленных объектов.

При расчётах допустимых нагрузок на сваи используют такой важный параметр, как площадь её конструктивного элемента – лепестковой подошвы.

 

При этом за радиус подошвы принимают расстояние от центра сваи до крайней (образующей контур лепестка) точки.

Для вычисления площади используют известную математическую формулу: возведённый в квадрат радиус лопастей умножают на 3,14 (число Пи). Для разных диаметров труб она составляет:

  • 89мм – 490см2;
  • 108мм –706см2;
  • 159мм – 1590см2;
  • 325мм – 9567см2 (для расчётов значения диаметров лопастей всегда берут в сантиметрах).

На выбор длины детали влияют характер грунта (в том числе уровень его промерзания) и перепады высот на стройплощадке.

Длина свай стандартизована и составляет:

  • для коротких – 160-250см;
  • для длинных – до 11,5м (с шагом 50см).

При правильной установке они должны упираться лопастями в плотный слой грунта.  

Прочность грунта основания

Одним из исходных данных при расчёте допустимой нагрузки на винтовые сваи являются прочностные характеристики грунта на участке строительства. Их точное определение возможно при выполнении изыскательского бурения.

 

Если вызов геологов не предусмотрен бюджетом – можно самостоятельно оценить залегающий грунт. Для этого достаточны информация о составе грунтов на конкретном участке и умение использовать в справочниках соответствующие данные. Примерные значения расчётных сопротивлений (кг/см2) грунтов на глубине 1,5м следующие:

  • глина – 3,7–4,7;
  • суглинки и супеси – 3,5–4,4;
  • песок (от мелких фракций до крупных) – 4–6.

Такие данные содержат и строительные справочники, и СНиПы.

Определение максимально возможной величины нагрузки на винтовую сваю

Для расчёта нагрузок, которые способны выдержать элементы свайно-винтового фундамента, нужно знать площадь подошвы их лепестков и прочностные характеристики (максимальная несущая возможность) грунта. Перемножив между собой величины этих показателей, получают желаемое значение несущей способности винтовой опоры – максимально возможной выдерживаемой нагрузки.

Для примера определим, какую нагрузку выдерживает винтовая свая 108х2500мм. Исходные данные для упрощённого расчёта принимаем такими:

  • грунт на строительном участке – глина;
  • диаметр лопасти сваи 108мм – 300мм.

Воспользуемся данными таблиц в справочнике и определим несущую способность грунта (Rо) в месте установки фундамента: Rо = 6кг/см2. Площадь лепестковой подошвы этого вида свай мы определили ранее (смотри выше), S = 706см2.

Искомую нагрузку получим в результате перемножения:

F = Rо х S = 6 х 706 = 4,23 (тонны).

Именно такую расчётную (среднюю) нагрузку выдерживает одна свая 108мм, упираясь лопастью в слой глины.

Однако, её значение есть неоптимизированным, так как не учитывает коэффициент надёжности (γk). Он зависит от количества опор в фундаменте и способа производства геологических изысканий. При известных результатах таких изысканий на участке его значение составляет 1,2.

Выполняя самостоятельные исследования почвы на участке и используя табличные показатели прочности грунта, необходимо увеличивать запас надёжности. Для этого надо использовать в расчётах коэффициент надёжности порядка 1,7–1,4. Его величина зависит от количества свай в фундаменте: при минимальном количестве (до 5) он будет максимальным – 1,7. С увеличением опор до 20 коэффициент уменьшится до 1,4. При этом устанавливаемые сваи должны иметь низкие ростверки.

Таким образом, с учётом коэффициента надёжности расчёты максимально возможной нагрузки на сваи N (при пользовании табличными данными о грунтах) показывают её уменьшение по сравнению с расчётной нагрузкой F:

N = F : γk = 4,2 : 1,7 = 2,47 (т).  

В качестве заключения

Качественный монтаж свайно-винтовых фундаментов зависит от правильного расчёта нагрузок на винтовые сваи, включающих и геологическую оценку грунта. Ошибки в расчётах приведут к занижению несущей способности фундамента или же большому перерасходу материала.


Размеры винтовых свай и их оголовки

 

РАЗМЕРЫ ВИНТОВЫХ СВАЙ:

  •   по диаметру —  57мм, 76мм, 89мм, 102мм, 108мм
  •   по длине – 1. 5м, 1.75м, 2м, 2.5м, 3м, 3.5м, 4м

 КАК ВЫБРАТЬ нужную сваю?

  1. Надо посчитать вес конструкции (ростверка, стен, крыши и т.п)
  2. Принять во внимание характеристики грунта и рельефа: насыпной, болотистый, суглинок, глина, песок и т.п. 
  3. Учесть глубину промерзания в данной местности, обычно это от 1.5м до 2м
  4. Знать несущую нагрузку на одну винтовую сваю.

Наши специалисты помогут вам сделать необходимый расчет винтовых сваи, проконсультировать по всем интересующим Вас вопросам и ценам.

ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ВИНТОВЫЕ СВАИ?

Сваи, диаметром 57 применяются для легких конструкций, например,  таких как под фонари и легкие заборы,

Свая 76 мм применяются для фундамента террас, больших беседок, тяжелых заборов из профлиста. Также их применяют для легких хозяйственных построек.

Для небольших легких домов, веранд и других пристроек к дому могут использоваться сваи 89 мм. Они же применяются для тяжелых, высоких заборов и в качестве вспомогательных опор в фундаменте дома.

Диаметр 102мм и 108 мм и более применяется для тяжелых и крупных сооружений. В строительстве домов, ангаров, пирсов и в качестве опор ЛЭП.

Для малоэтажного строительства чаще всего используются диаметр сваи 89 мм, 102мм и 108 мм. Диаметр ствола в первую очередь зависит от веса дома. Одна свая 89 мм способна выдержать от 3 до 5 тонн веса, ствол 108 мм рассчитан на 5–7 тонн. Зная максимально допустимую нагрузку на опору, можно возвести легкие сооружения на сваях меньшего диаметра за счет увеличения их количества.

Наши специалисты помогут вам сделать необходимый расчет материалов и проконсультировать по всем интересующим Вас вопросам.

МОНТАЖ ВИНТОВЫХ СВАЙ

Наша компания осуществляет монтаж винтовых свай по низким ценам качественно и быстро.

Наши специалисты помогут вам сделать необходимый расчет винтовых сваи, проконсультировать по всем интересующим Вас вопросам и ценам.

Если у Вас есть вопросы или Вам нужна консультация нашего специалиста, то позвоните нам по телефону 8(910) 60-22-888 или воспользуйтесь нашей услугой в нижней части на сайте «Оставить заявку прямо сейчас!» или услугой «Заказать товар».

 

Размеры для буронабивных свай

Определение размера буронабивных свай – один из неотъемлемых этапов в процессе подготовки к строительству. Результатом правильно проведенных предварительных мероприятий, в том числе расчет размера буронабивных свай, будет крепкая фундаментальная основа, способная выдерживать колоссальные нагрузки.

Буронабивной фундамент – конструкция, которая не поддается строгой классификации. Стандартных размеров, указанных в документах, не существует. Типовые параметры, соответствующие требованиям ГОСТа, являются лишь приблизительными рекомендациями.

Несущая способность отдельно взятой сваи – характерный показатель прочности. Размеры ростверка для буронабивных свай могут быть определены самостоятельно. Для этого необязательно пользоваться услугами квалифицированных специалистов.

Определение количества столбов

Прежде чем приступать к строительным работам, следует произвести замеры. Первое, с чем нужно определиться – сколько столбов понадобится для возведения фундамента. На этот фактор влияет такая деталь, как вес будущего строения. Второй показатель, позволяющий ориентироваться на количество столбов – их диаметр. Чем выше параметр, тем меньше конструкций придется использовать. Если правильно все рассчитать, основа получится прочной и надежной. Такая конструкция верно прослужит своему владельцу в течение долгих лет.

Ростверк

Ширина ростверка в идеале должна равняться сечению столбов. Кроме того, необходимо принимать во внимание толщину стен. Ширина ростверка не должна превышать их толщину больше чем на одну треть.

Правила проведения расчета размеров

Размеры буронабивных свай имеют огромное значение, поэтому не следует пренебрегать такой важной деталью. Буронабивные сваи обладают великолепной несущей способностью, и именно поэтому такой материал завоевал огромную популярность в процессе строительства. От качества сырья и правильно подобранных размеров буронабивных свай зависит конечный результат. Соблюдение следующего ряда правил поможет определить верные габариты:

  1. Первым делом тщательно исследуют почву и снимают пробу грунта. Осуществляется этот процесс двумя способами: с помощью бурения вручную или осуществляют отрывку шурфов. Грунт роют на пятьдесят сантиметров больше рассчитываемой отметки основания.
  2. Выполняют сброс нагрузок. Самое главное в этом процессе – не забыть учесть все детали здания, в том числе временные нагрузки, такие как снег на крыше, предметы мебели и т.д. Процедура вычисления делится на два этапа:
  • нагрузка на сваю с учетом ростверка;
  • нагрузка на ростверк.
  1. Проводят расчет сваи. Здесь важно понимать разницу – технология расчета для буронабивных свай существенно отличается от винтовых.

Возведение зданий в Екатеринбурге

Не уверены, что процесс строительства вам по плечу? Нет времени или желания проводить работы самостоятельно? Выход есть! Обращайтесь в компанию «Новая дача» — наши сотрудники в самые короткие сроки проведут на вашем участке все необходимые работы. Мы гарантируем доступные цены, высокую скорость работы и великолепное качество. Доверьтесь настоящим профессионалам, и вы обязательно останетесь довольны результатом.

Популярные размеры винтовых свай

О том, что перед монтажом свайно-винтового фундамента необходим точный расчет будущей нагрузки, знает каждый, кто собирается приступить к строительным работам. И ели проект еще в стадии подготовки, то возникает резонный вопрос: какие размеры свай использовать? Можно уменьшить шаг, но купить сваи меньшего диаметра, или взять сваи побольше, но меньше?

 

Винтовые сваи

 

Сразу уточним: длину сваи желательно сразу брать подходящую с небольшим перелимитом. Покупка двух свай 1м минимум в полтора раза дороже, чем одной 2м. Также не стоит экономить на толщине трубы и лопасти — это залог более длительного сопротивления коррозии, затраты на строительство фундамента при этом относительно не увеличатся. А вот с размерами ситуация чуть иначе:

  • — 57 — несущая способность такой сваи — около 800 кг. Даже если усеять всю площадку такими сваями, резона в этом особого не будет — как минимум дорого. Потому эти сваи используются в качестве опор для ограждений, баннеров;
  • — 89 — выдерживают до 1,5 тонн. Подойдут как для беседок или бань, теплиц и каркасных домов;
  • — 108 — несущая способность — до 3 тонн. Кирпичные дома вполне могут стоять на таких сваях, желательно выдерживать шаг до 3 м;
  • — 133 — выдерживают до 6-ти тонн. Идеально подойдут для крупных двухэтажных сооружений из тяжелого материала: кирпича или блоков. Могут использоваться для строительства мостов.

 

Дабы не ошибиться с размером свай, имея на руках готовый проект, имеет смысл сделать вызов специалиста на место строительства фундамента в Москве или в области.

Как видите, под фундамент могут подойти сваи разных размеров, потому во многом качество фундамента зависит от самого металла свай: свая 108 с низким легированием из уставшего металла быстрее придет в негодность, чем новейшая защищенная обработанная свая 89. Потому сваи стоит заказывать только у проверенных опытом компаний, которым не имеет смысла рисковать репутацией.

 

Если у вас есть сомнения в том, что сможете качественно самостоятельно установить винтовые сваи, не стоит рисковать. Наша компания готова проконсультировать и помочь вам на любом этапе строительных работ, начиная от пустой площадки, заканчивая кровельными работами. Мы гарантируем надежное строительство фундамента на винтовых сваях в Москве или за её пределами. Компания «Гермес-ЗСК» уже не первый год показывает отличные результаты в строительстве, и предлагает вам лично убедиться в нашем профессионализме.

Мы работаем быстро и качественно!

Диаметр сваи — обзор

Стальные конструкции каркаса

Расчетными параметрами осевых свай, используемых для крепления стальных каркасных конструкций к морскому дну, являются диаметр сваи, длина заделки в грунт и толщина стенки.

Характеристическое сопротивление сжатой сваи в предельном состоянии по пределу прочности рассчитывается с характеристическими значениями сопротивления основания и трения вала:

[16.9] R1, k = qb1, k⋅Ab + ∫zqs1, kz⋅Aszdz

где q b 1, k — характерное значение сопротивления основания сваи, q s 1, k ( z ) — характерное значение местного трения ствола сваи по глубине z , A b — площадь основания, а A s — площадь ствола сваи, относящаяся к соответствующему диаметру.При натяжных сваях учитывается только сопротивление вала сваи.

Характерное значение основного сопротивления связных грунтов в определенной зоне контакта зависит от недренированного сопротивления сдвигу c u, k грунта:

[16.10] qb1, k = Nc0⋅cu, k

Коэффициент несущей способности N c 0 обычно принимается равным N c 0 = 9. Базовое сопротивление несвязного грунта составляет:

[16.11] qb1, k = σv′⋅Nd0≤qb1, k, max

с эффективным вертикальным напряжением σ ′ v и коэффициентом несущей способности N d 0 . Таблица 16.1 включает коэффициент несущей способности N d 0 и предельные значения сопротивления основания q b 1, k, max для различных типов грунтов.

Таблица 16.1. Угол трения границы δ k , коэффициент несущей способности N d 0 , и максимальные значения сопротивления основания q b1, k, max и трение вала q s 1, k, max в несвязных грунтах согласно DNV (1992) и API (2000)

Грунт δ k [°] q s1, k , макс. [кН / м 2 ] N d 0 [-] q b 1, k , макс [МН / м 2 ]
Очень рыхлый песок, рыхлый песчано-ил, средней плотности ил 15 47.8 8 1,9
Песок рыхлый, песчано-алевритовый средней плотности, плотный ил 20 67,0 12 2,9
Песок средней плотности, плотный песок-ил 25 81,3 20 4,8
Плотный песок, очень плотный песок-ил 30 95,7 40 9,6
Плотный гравий, очень плотный песок8 50 12,0

Внутреннее и внешнее трение вала сваи определяется либо на основе общих напряжений (метод α ), эффективных напряжений (метод β ), либо как комбинация обоих ( λ -метод).

Для связных грунтов часто используется метод α , в основе которого лежит недренированная прочность грунта на сдвиг c u, k ( z ):

[16.12] qs1, kz = α⋅ cu, kz

Параметр α определяется согласно DNV (1992) и API (2000) как:

[16.13] α = 0,5⋅cu, kσv′ − ψ≤1,0 с: Ψ = {0,5forcu, k / σv′≤1.00.25forcu, k / σv ′> 1,0

В методе β , который используется для несвязных грунтов, но предполагается, что он также больше подходит для связных грунтов (см. Burland, 1973; Meyerhof, 1976), трение вала рассчитывается из эффективного давления покрывающих пород σ v ′ :

[16.14] qs1, kz = K⋅tanδk⋅σv′z

, где K — коэффициент давления земли, а tan δ k — угол трения на границе раздела, который обычно составляет δ k ≈ φ к ′ .Однако для больших смещений остаточная прочность грунта на сдвиг более подходит, то есть δ k = φ res , k (см. Randolph, 1983). Для нормально консолидированных грунтов значение K является производным от повышенного давления грунта в состоянии покоя K 0 (Meyerhof, 1976):

[16,15] K = 1,5 9K0

Для переуплотненных связных грунтов Mayne и Kulhawy (в Randolph and Murphy, 1985) соотносят K с коэффициентом переуплотнения OCR :

[16.16] K = 1,5⋅K0⋅OCRsinφk ′

Для несвязных грунтов в DNV (1992) и API (2000) дано простое определение K с верхним пределом трения вала согласно таблице 16.1:

[16.17] K = {0,8 открытые трубы без масляной пробки 1,0 открытые трубы с грунтовыми пробками с закрытым концом

В методе λ (Виджайвергия и Фохт, 1972) среднее трение вала является функцией средних значений эффективного вертикального напряжения v ¯ сопротивление недренированному сдвигу c¯u, k:

[16.18] q¯s1, k = λσ¯v ′ + 2⋅c¯u, k

Параметр λ определен, например, Kraft et al. (1981), как функция жесткости грунта и сваи K s :

[16,19a] для NCclays: λ = 0,178-0,0,16lnKs

[16,19b] дляOCclays: λ = 0,232-0,032lnKs

[16.19c] с: Ks = π⋅D⋅q1s, k, max⋅L2EApile⋅tmax

где D и L — диаметр сваи и длина заделки, соответственно, EA осевая жесткость свая, q 1 s , k , max максимальное трение вала и t max перемещение, необходимое для его мобилизации.

Помимо этих методов, в последние годы были разработаны процедуры, в которых несущая способность сваи определяется на основании исследований площадки. Наиболее известные процедуры основаны на измерении сопротивления наконечника конуса q c k в ходе испытания на проникновение конуса (CPT).

В процедурах на основе CPT предполагается, что конусный пенетрометр соответствует модельной свае. Следующие значения базового сопротивления и трения вала рекомендуются, например, Toolan & Fox (1977), Young (1991) и DNV (1992):

[16.20a] qb1, k = {0,7⋅qc, kOCR = 2−40,5⋅qc, kOCR = 6−10≤15 МН / м2

[16,20b] qb1, k≈ {qc, k / 300≤120 кН / м2 сжатие qc, k / 400tension

Более подробные процедуры определения несущей способности сваи описаны в Jardine et al. (2005), Lehane et al. (2005), Clausen et al. (2005) и Kolk et al. (2005).

Процедуры, основанные на CPT, являются явным улучшением по сравнению с вышеупомянутыми стандартными процедурами проектирования. Однако сравнения с результатами испытаний статической нагрузкой на сваи показывают, что, особенно с трубными сваями, на результаты влияет способ учета возможного забивания грунта внутри сваи (см. Обсуждение в Jardine et al., 2005; Clausen et al. , 2005; Lehane et al. , 2005; Xu et al. , 2005). В результате в настоящее время трудно надежно предсказать несущую способность сваи с помощью любой из представленных здесь процедур.

Для рассмотрения возможных групповых эффектов свай ссылка сделана, например, на Poulos and Davis (1980) для свай с осевой нагрузкой и Brown et al. (1988), Remaud et al. (1998), McVay et al. (1998), в том числе для свай с боковой нагрузкой.

Н-сваи

Несущие сваи требуются, когда сооружение не может быть основано на неглубоком фундаменте. Например, высокие конструкции часто требуют глубокого фундамента, основанного на инженерных принципах. В других случаях грунт у поверхности может не иметь прочности, чтобы поддерживать конструкцию. Таким образом, система глубокого фундамента должна быть спроектирована так, чтобы нагрузка на фундамент передавалась вниз через стальные сваи, чтобы выдерживать нагрузку.

Н-образные сваи имеют одинаковую ширину и глубину, а также одинаковую толщину полки и стенки.По сравнению со стандартными балками, H-образная конструкция балок с двутавровыми сваями обеспечивает лучшее распределение веса на более широкой площади, что позволяет поддерживать более тяжелые и большие конструкции. Это позволяет гибко строить грандиозные проекты без риска ослабления балок. Хотя они могут быть сконструированы для поверхностного трения, форма Н-образного ворса наиболее эффективна для передачи нагрузки через ворс на наконечник. Отдельные сваи испытаны на нагрузку более 1000 тонн. Эти сваи более эффективны в плотных почвах, которые обеспечивают сопротивление сваи на вершине для точечной несущей способности.При закладке свайной системы на скале нет системы свай лучше, чем стальные двутавровые сваи (также называемые HBP или HP).

H-образных свай производятся Nucor и составляют большую часть стальных свай, поставляемых Nucor Skyline. Традиционно H-образный ворс выпускался в размерах 8, 10, 12 и 14 дюймов. В последние годы вместимость предыдущих секций увеличилась почти вдвое за счет добавления 16- и 18-дюймовых свай. Как и вся другая сталь, производимая в электродуговой печи, двутавровая свая на 100% состоит из лома и на 100% подлежит вторичной переработке.Их можно вытаскивать из земли спустя десятилетия после использования, что делает их одним из самых экологически чистых продуктов для свайных работ.

Н-образные сваи

обычно используются в качестве несущих свай в глубоких фундаментах и ​​забиваются в землю для поддержки мостов, зданий, заводов, стадионов и почти всех других типов конструкций. Н-образные сваи также используются в других целях в качестве систем распорок для коффердамов, а также в балочных и утеплительных стенах. Стальные двутавровые сваи используются для глубоких фундаментов и морских сооружений более 100 лет.

  • Большой ассортимент двутавровых свай; HP 8×36 — HP 18×204
  • Огромный инвентарь и легкодоступные материалы
  • Доступные марки стали: А572, А588, А690, А709, А913; с урожайностью до 65 тысяч фунтов на квадратный дюйм
  • Доступны цельные части длиной до 130 футов

Проектирование и строительство забивных свайных фундаментов — уроки, извлеченные из проекта «Центральная артерия / туннель»

Предыдущая | Содержание | Следующие

Глава 2. Критерии и технические условия проектирования забивных свай

В этой главе представлены критерии проектирования свай и спецификации, используемые в проекте CA / T в контрактах C07D1, C07D2, C08A1, C09A4 и C19B1.Сюда входит информация о типах используемых свай, требованиях к грузоподъемности, минимальной глубине предварительной затяжки и требованиях к испытаниям. Также обсуждаются геологические условия, на которых основывались критерии проектирования.

УСЛОВИЯ ПОВЕРХНОСТИ

Типичные профили грунта с каждого из контрактных участков показаны на рисунках 2–6 на основе интерпретации геотехнических скважин. (См. Ссылки 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10)

Как показано на рисунках 2–5, условия на участках в Восточном Бостоне (C07D1, C07D2 и C08A1) и в центре Бостона (C09A4) аналогичны.Подземные условия в этих местах обычно состояли из насыпных вышележащих слоев органического ила, неорганического песка или ила, морской глины, ледниковых почв и коренных пород. Однако подземные условия, показанные на рисунке 6 для участка C19B1 в Чарлстауне, отличались от других четырех участков. Органические почвы и морские глины встречались на участке лишь в ограниченном количестве. Кроме того, толщина слоя заливки была больше по сравнению с другими участками.

Физические свойства и геологическое происхождение почв, обнаруженных на контрактных участках, описаны ниже. (11–12)

Коренная порода: Коренная порода в этом районе состоит из аргиллита кембриджской формации. Состояние коренных пород значительно варьируется в зависимости от местоположения, даже в пределах данного участка. Оценка образцов керна показывает, что порода обычно находится в мягком и выветренном состоянии и содержит значительное количество трещин. Однако в некоторых местах была обнаружена твердая и прочная порода.

Ледниковые почвы: Ледниковые почвы образовались во время последнего оледенения приблизительно 12 000 лет назад.Эти отложения включают ледниковые тиллы, ледниково-морские, ледниково-озерные и ледниково-флювиальные почвы. Тилль характеризуется массой несортированного мусора, который содержит угловатые частицы, состоящие из самых разных размеров зерен, от частиц размером с глину до крупных валунов. Ледниково-морские или ледниково-озерные отложения обычно состоят из глины, ила и песка, тогда как ледниково-флювиальные отложения содержат более крупнозернистый песок и гравий. Ледниковые почвы, как правило, имеют плотную природу, о чем свидетельствует высокая стойкость к испытаниям на проникновение (SPT), и сваи обычно заканчивались в этих отложениях.

Морские почвы: Морские почвы образовались на ледниковых почвах во время отступления ледников в спокойной глубоководной среде. Слой морской глины, как показано на рисунках 2–5, является самым толстым слоем в профиле, но на участке Чарлстаун встречался лишь в ограниченной степени. Глина обычно переуплотняется в верхних частях слоя и характеризуется относительно более высокой прочностью. Избыточное уплотнение является результатом высыхания в прошлом, которое произошло в период низкого уровня моря.Для сравнения, более глубокие части глиняного слоя намного мягче, и проникновение разрезной ложки SPT иногда может происходить только из-за веса только буровых штанг.

Неорганические почвы: Неорганические илы и пески обычно встречаются над морскими почвами. Эти почвы образовались в результате аллювиальных процессов.

Органические почвы: Органические почвы, которые встречаются ниже насыпи, обычно состоят из органического ила и могут содержать слои торфа или мелкого песка.Эти почвы являются результатом бывших приливных болот, существовавших вдоль прибрежных территорий.

Засыпка: Засыпной материал был заложен в недавнем прошлом для повышения качества градостроительства. Слой насыпи сильно различается по толщине и составу: от ила и глин до песков и гравия. Консистенция или плотность также могут изменяться, на что указывает счетчик ударов SPT. Вариабельность заполнения объясняется характеристиками конкретного заимствованного исходного материала и методами размещения.


Рис. 2. Профиль грунта на контрактной площадке C07D1, обнаруженный в Boring EB3-5.


Рис. 3. Профиль грунта на контрактной площадке C07D2, обнаруженный в Boring EB2-149.


Рис. 4. Профиль грунта на контрактной площадке C08A1, обнаруженный в Boring EB6-37.


Рис. 5. Профиль грунта на контрактной площадке C09A4, обнаруженный в Boring IC10-13.


Рис. 6. Профиль грунта на контрактной площадке C19B1, обнаруженный в Boring AN3-101.

КРИТЕРИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Переменные насыпные и сжимаемые глинистые почвы, встречающиеся на глубине, потребовали использования глубоких фундаментов. Были выбраны забивные сваи, разработаны критерии проектирования и спецификации для их установки, предельной грузоподъемности и испытаний. Поскольку проект CA / T находился в Массачусетсе, критерии проектирования должны были соответствовать нормам, приведенным в строительных нормах штата Массачусетс. (13) Техническое содержание Кодекса штата основано на Национальном строительном кодексе для государственных служащих и администраторов зданий (BOCA) издания 1993 года.

Спецификации, которые использовались для каждого контракта CA / T, содержатся в двух документах Департамента автомобильных дорог штата Массачусетс (MHD). Первый документ включает общие требования для всех контрактов CA / T и называется Supplemental Specifications и CA / T Supplementary Specifications to Construction Details of Standard Specifications for Highways and Bridges (Division II) for Central Artery (I-93) / Tunnel. (I-90) Проект в Бостоне . (14)

Спецификации, относящиеся к индивидуальным контрактам, включены во второй документ, касающийся особых положений. (15) Особые положения необходимы с учетом уникальности условий окружающей среды, почвенных условий и типов конструкций, содержащихся в каждом контракте. В специальных положениях представлены подробные сведения о типах свай, требованиях к несущей способности сваи и минимальной глубине предварительной затяжки.

Информация, выбранная из спецификации относительно типов свай, критериев предварительного затягивания, критериев забивки сваи, осевой нагрузки и критериев испытаний, выделена ниже.

Типы свай

В выбранных контрактах CA / T были указаны два типа свай: (1) сваи PPC и (2) сваи из стальных труб, заполненных бетоном. Сваи PPC были изготовлены из бетона с плотностью 34,5–41,3 мегапаскалей (28 дней) и были предварительно напряжены до 5,2–8,3 МПа. Чертежи типовых квадратных свай из КПП диаметром 30 см и 41 см показаны на рисунках 7 и 8 соответственно.

Чтобы предотвратить повреждение наконечников свай при забивании очень плотных материалов, сваи PPC также были оснащены 1.5-метровые (м) стальные двутавровые сваи «стингеры». В сваях PPC диаметром 41 см в качестве стингера использовался разрез HP14x89. Стингеры были приварены к стальной пластине, которая была залита в подошву сваи, как показано на рисунке 8. Стингеры периодически использовались на сваях PPC диаметром 30 м, состоящих из HP10 на 42 секции.

Сваи из стальных труб, заполненных бетоном, имели диаметр от 31 до 61 см с толщиной стенок от 0,95 до 1,3 см. Сваи забивались с закрытым концом путем приваривания стального конуса или плоской пластины к вершине сваи перед забивкой.После того, как свая была забита на необходимую глубину, она была заполнена бетоном.

Сводка типов свай, используемых на CA / T, приведена в таблице 2 вместе с расчетным количеством забитых грунтов. Количества основаны на объемах заявки подрядчика, которые были получены непосредственно от Bechtel / Parsons Brinckerhoff. Как показано в таблице 2, сваи PPC диаметром 41 см были преобладающим типом используемых свай, составляя более 70 процентов общей длины забиваемых свай.

Таблица 2.Сводка типов свай, используемых в выбранных контрактах CA / T.
Тип сваи Расчетная длина забивной сваи (м)
C07D1 C07D2 C08A1 C09A4 C19B1 Всего

Труба 32 см

–

–

–

–

5,550

5,550

Труба 41 см

–

–

–

5,578

–

5 578

Трубка 61 см

–

–

–

–

296

296

Квадрат 30 см PPC

7,969

3,981

792

3 658

2 177

18,577

Квадрат 41 см PPC

32 918

19 879

8,406

14 326

6 279

81 808

Критерии предварительной настройки

Предварительная установка была указана для всех свай, которые устанавливались в насыпях или в заданных пределах соседних конструкций.Проблемы с поселениями, наблюдаемые в отеле Hilton (контракт C07D1), инициировали использование предварительного натяжения, чтобы снизить вероятность вспучивания почвы, вызванного установкой свай. Пучкование грунта обсуждается далее в главе 3. Требуемая глубина предварительного затвердевания варьировалась в зависимости от контракта и расположения сваи, но составляла от 7,6 до 32,0 м ниже поверхности земли.

Критерии забивки сваи

Спецификации требовали, чтобы для выбора оборудования для забивки свай использовался анализ свай по волновым уравнениям (WEAP).Модель WEAP оценивает характеристики молота, нагрузки и сопротивление забиванию для предполагаемой конфигурации молота, типа сваи и профиля почвы. Приемлемость ударной системы была основана на успешной демонстрации того, что сваю можно забивать до требуемой грузоподъемности или высоты вершины без повреждения сваи с сопротивлением пробиванию от 3 до 15 ударов на 2,5 см.

Критерии сопротивления забивке сваи, оцененные на основе анализа WEAP, также использовались в качестве начальных критериев забивки для установки тестовых свай.Дополнительные анализы WEAP потребовались для изменения типа молота, типа или размера сваи или для значительных изменений профиля почвы. Также было указано, что анализ WEAP будет повторно выполнен с изменениями входных параметров, чтобы они соответствовали результатам, полученным на основе результатов испытаний динамической или статической нагрузки. При необходимости можно внести изменения в критерии забивки на основе результатов испытаний на нагрузку на сваи.

1 фут = 0,30 м

1 дюйм = 25,4 мм

Рисунок 7.Типовые детали сваи для сваи из ППК диаметром 30 см.

1 фут = 0,30 м

1 дюйм = 25,4 мм

Рис. 8. Типичные детали сваи для сваи PPC диаметром 41 см со стингером.

Критерии испытаний на осевую нагрузку и свайную нагрузку

Требуемые допустимые осевые нагрузки, указанные в специальных положениях, приведены в таблице 3. Допустимые осевые нагрузки находятся в диапазоне от 311 до 1583 килоньютон (кН).Критерии боковой нагрузки не были указаны в выбранных контрактах.

Таблица 3. Сводная информация о типах свай и осевой нагрузке (требования, указанные в выбранных контрактах).
Тип сваи Требуемая допустимая осевая нагрузка (кН)

Труба 32 см

890

Труба 41 см

1,583

Трубка 61 см

311

Квадрат 30 см PPC

356–756

Квадрат 41 см PPC

534–1 379

Осевая нагрузка свай была проверена с помощью испытаний на нагрузку на сваи, которые указаны в разделе 940.62 общих технических условий. (14) Требуемые предельные нагрузки для испытаний под нагрузкой были определены путем применения минимального запаса прочности 2,0 к требуемым допустимым значениям. В контракте C19B1 был указан коэффициент безопасности 2,25, который соответствует рекомендуемым критериям Американской ассоциации государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO) для свай, спроектированных и оцененных только на основе геологоразведочных работ, статического анализа, анализа WEAP и динамического анализа. свайные испытания. (16)

Испытание динамической нагрузкой требовалось для испытательных свай и для части эксплуатационных свай для контроля напряжений, вызванных забивкой в ​​сваях, оценки эффективности и производительности ударного молотка, оценки распределения сопротивления грунта и оценки несущей способности сваи во время первоначальной забивки установки и повторные удары. После установки сваи потребовался период ожидания от 12 до 36 часов (ч), прежде чем можно было проводить испытания на повторный удар.

Испытания на статическую нагрузку потребовались для испытательных свай, чтобы подтвердить, что минимальная заданная допустимая несущая способность была достигнута, и чтобы лучше оценить или установить более высокие допустимые расчетные несущие способности.В разделе 1817.4.1 Строительных норм штата Массачусетс говорится, что нагрузка, достигающая верхней части несущего слоя при максимальной испытательной нагрузке для одной сваи или группы свай, не должна быть менее 100 процентов допустимой расчетной нагрузки для концевых несущих свай. Таким образом, спецификации требовали, чтобы испытание на статическую нагрузку продемонстрировало, что 100 процентов расчетной нагрузки было передано на несущий слой. Если какой-либо из критериев испытаний не соблюдался, подрядчик должен был выполнить дополнительные испытания на статическую нагрузку.

Допущения и рекомендации по проектированию заглушек свай