Рекомендации по выбору диаметра свай под фундамент для частного строительства

Пример расчета несущей способности свайного отдельно стоящего фундамента

Рассчитать свайный фундамент под колонну про­мышленного здания на действие центральной нагрузки N

= 1,0 МН. Материал ростверка — бетон класса В25 с расчетным сопротивлени­ем осевому растяжениюRbt = 1,05 МПа. Глубина заложения подош­вы ростверка по конструктивным соображениям принята равнойh = 0,8 м. Грунтовые условия стро­ительной площадки: 1 — песок пылеватый (γ1= 0,0185 МН/м 3 ,h1 = 3,6 м,E1 = 15 МПа); 2 — супесь пластичная (γ2= 0,0195 МН/м 3 ,h2 = 1,7 м;Е2 =17 МПа); 3 — песок плотный (γ3=0,0101 МН/м 3 ,h3 = 2,2 м,E3 = 32 МПа);4 — суглинок тугопластичный (γ4 =0.01 МН/м 3 ,h4 =3,4 м,E4 =30 МПа).L/H—5,1.Решение.

Для заданных грунтовых условий проектируем свайный фундамент из сборных железобетонных свай марки С5,5-30, длинойL = 5,5 м, размером поперечного сечения 0,3×0,3 м и длиной острияl = 0,25 м. Сваи погружают с помощью забивки дизель-мо­лотом.

Найдем несущую способность одиночной висячей сваи, ориенти­руясь на расчетную схему, показанную на рис. 6.1, а

и имея в ви­ду, что глубина заделки сваи в ростверк должна быть не менее 5 см.

Рис. VI.1

Площадь поперечного сечения сваи A

= 0,3·0,3 = 0,09 м 2 , периметр сваи

По табл. 1.18(Приложение I) при глубине погружения сваи 6,5 м для песка мелкого, интерполируя, найдем расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи R =

2,35МПа.

По табл. 1.18(Приложение I) для свай, погружаемых с помощью дизель-моло­тов, находим значение коэффициента условий работы грунта под нижним концом сваи γcR

=1,0 и по боковой поверхностиγcf =1,0.

Пласт первого слоя грунта, пронизываемого сваей, делим на два слоя толщиной 2 и 0,8 м. Затем для песка пылеватого при сред­них глубинах расположения слоев h1

= l,8 м иh2 = 3,2 м, интерполи­руя, находим расчетные сопротивления по боковой поверхности сваи, используя данные табл. 1.19(Приложение I):f1 = 0,0198 МПа,f2 = 0,0254 МПа.

Для третьего слоя грунта при средней глубине его залегания h3

= 4,45 м по этой же таблице для супеси пластичной с показате­лем текучестиIL = 0,6, интерполируя, находимf3 = 0,0165 МПа.

Для четвертого слоя при средней глубине его расположения h4

= 5,775 м для песка мелкого находимf4 = 0,041б МПа.

Несущую способность одиночной висячей сваи определим по формуле (6.4)

Ф=

1 =0,364 МН.

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:

F

= 0,364/1,4 = 0,26 МН.

В соответствии с конструктивными требованиями зададимся шагом свай, приняв его равным а = 3b

= 3·0,3 = 0,9 м. Далее определим требуемое число свай:

Окончательно примем число свай в фундаменте равным 4 и разместим их по углам ростверка.

Найдем толщину ростверка из условия (8.8):

По конструктивным требованиям высота ростверка должна быть не менее hp

= 0,05+ 0,25 = 0,3 м, что больше полученной в результа­те расчета на продавливание. Следовательно, окончательно примем высоту ростверка равной 0,3 м.

Расстояние от края ростверка до внешней стороны сваи в соот­ветствии с конструктивными требованиями назначим равным

= = 0,3·30+5=14 см, примем его окончательно, кратным 5 см, т. е.lp = 15 см. Расстояние между сваями примем равным:l =3b = 0,9 м.

Конструкция ростверка и его основные размеры показаны на рис. VI.1, б.

Найдем вес ростверка G3

= 0,025·0,3·1,5·1,5 = 0,0169 МН и вес грунта, расположенного на ростверке,Gгр = 0,5·1,5·1,5 ·0,0185 = 0,0208 МН.

Определим нагрузку, приходящуюся на одну сваю, по формуле:

Найдем вес свай:

G1

= 4 (5,5·220·10 + 50·10) = 50800 H = 0,0508 МН.

Вес грунта в объеме АБВГ

(см. рис. 6.1):

Вес ростверка был найден ранее: G3

=0,0169 МН.

Давление под подошвой условного фундамента:

По табл. 1.12(Приложение I) для песка мелкого, на который опирается условный фундамент, с коэффициентом пористости е

= 0,598 найдем значение удельного сцеплениясп = 0,003 МПа.

По табл. 1.13(Приложение I) по углу внутреннего трения φn

= 34°, который был определен ранее, найдем значение безразмерных коэффициентов: =l,55,Mq =7,22 иМс =9,22.

Определим осредненный удельный вес грун­тов, залегающих выше подошвы условного фундамента:

По табл. 1.15. (ПриложениеI) для песка мелкого, насыщенного водой, при соот­ношении L/H>4

находим значения коэффициентовγс1 = 1,3 иγс2 = 1,1.

По формуле (8.3) определим расчетное сопротивление грунта основания под подошвой условного фундамента:

Основное условие при расчете свайного фундамента по второй группе предельных состояний удовлетворяется: Рср

= 0,276 МПа

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения:Учись учиться, не учась! 10546 – | 7960 – или читать все.

93.79.246.243 studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Возможные ошибки при обустройстве фундамента

  • Сваи недостаточно крепко скреплены с ростверком – температурное расширение при сезонных колебаниях температуры скоро разболтает место крепления.
  • Сваи заложены на слишком малую глубину. Здесь не исключена как чрезмерная усадка фундамента, так и выдавливание незакрепленных в слое ниже промерзания земли свай силами пучения почвы. Все это может привести к разрушению здания.
  • Неточно произведенные расчеты. Это просто пороховая бочка – никогда не знаешь, что может случится.

Видео описание

Про особенности свайно ленточного фундамента смотрите в видео:

Рассчитывать и строить должны квалифицированные специалистыИсточник pinterest.com

От чего зависит стоимость срф

Если проектом предусмотрена установка свайно ростверкового фундамента, то от чего зависит стоимость срф определяет целая группа факторов:

  • масштабы постройки;
  • вид и количества опор, их диаметр и длина;
  • размеры фундаментной ленты;
  • использование спецтехники;
  • регион;
  • политика строительной фирмы.

Видео описание

Наглядно про стоимость свайно-ростверкового фундамента смотрите в видео:

Заключение

Свайно-ростверковый фундамент считается более надежным, чем свайный, и более выгодным по сравнению с ленточным, а в некоторых ситуациях является единственно возможным. Но грамотно произвести расчеты и оборудовать его под силу только квалифицированным специалистам. В противном случае у такого фундамента будет недостаточно прочности или избыточная стоимость, что в равной степени нивелирует все его преимущества.

Как связана допустимая нагрузка с размером элементов свайно-винтового основания?

В задачи архитектора входит рассчитать, какую нагрузку может выдержать одна опора по отношению к их общему количеству. Самыми популярными на сегодняшний день остаются столбы с диаметром 57 – 159 мм. Нагрузки на каждый столб в зависимости от его толщины приведены в таблице:

Диаметр опоры, ммДопустимая нагрузка, т
571,5
893,5
1084,5
1337,0
15910,0

Исходя из представленных значений можно судить о назначении элементов:

  • столбы с диаметром сечения до 108 мм подходят строительства каркасных и щитовых сооружений;
  • d 133 мм – для кирпичных малоэтажных домов;
  • d 159 мм – для построек из пенобетона с металлическими элементами конструкции.

Взаимосвязь между параметрами отражена в таблице:

Тип грунта Несущая способность участка, кг/см2 Максимально допустимые нагрузки при высоте подземной части фундамента (м)
1,522,53
Глинистые почвы4-63,5-4,54,5-5,55,5- 6,05,8-6,7
Песок с небольшим содержанием глины3,4- 5,43,2-4,34,1-5,24,6-5,65,4-6,4
Песчаные почвы:

пылеватые

мелкой фракции

средней фракции

5

8

15

4,1

5,4

9,0

4,9

6,5

9,7

5,5

7,0

10,5

6,2

7,7

11,1

Преимущества буронабивных свай

При выборе буронабивных свай руководствуются такими их преимуществами:

  • Минимальное влияние через грунт на фундаменты окружающих построек.
  • Отсутствие сокрушительных явлений на коммуникации, расположенные под землёй.
  • Сваи закладываются на глубине промерзания грунта это поможет предотвратить их пучение, грозящее трещинами на фасаде.
  • Не требуется вывозить грунт со строительной площадки.
  • Небольшой уровень вибрации и шума, позволяющий вести работы рядом с жилыми домами.
  • Длительный срок службы.
  • Высокая скорость изготовления.
  • Снижение стоимости и сокращение сроков строительства.
  • Технология не причиняет вред располагающемуся рядом рельефу и применима на неравномерных почвах и плохих грунтах.

Буронабивной фундамент не оказывает воздействия на соседние объектыИсточник burstroy48.ru

Виды опор для фундамента

В домостроении используют такие типы оснований:

  • буронабивные опоры (бетонные и железобетонные);
  • забивные столбы (железобетонные, металлические и деревянные);
  • винтовые стержни (стальные и железобетонные).

Расчет нагрузок

Допустимая нагрузка на один конструктивный элемент определяется, исходя из ее несущей способности. Основные требования и описания расчетов приведены в нормативном документе СНиП 2.02.03-85.

Теоретическая формула расчета показателя: 

где:

  • Yc — коэффициент условий работы;
  • Ycr – коэффициент сопротивления грунта;
  • R – сопротивление почвы;
  • A– диаметр сваи;
  • U – периметр сечения опоры;
  • Ycri – коэффициент, отражающий воздействие почвы на поверхность опоры;
  • fi – сопротивление почвы относительно поверхности силового элемента;
  • li – длина боковой грани одной сваи.

Формула для расчета сопротивления буронабивных опор:

где:

  • Ycf  – коэффициент условий действия почвы на боковые поверхности опоры;
  • Hi – толщина грунта, контактирующего с поверхностью сваи.

Предельную нагрузку для забивных свай находят по формуле:

Формула для расчета несущей способности винтовых опор:

где:

  • a1 и a2 – коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения почвы;
  • c1 – коэффициент линейности или удельного сцепления для различных грунтов;
  • y1 – удельный вес грунта, расположенного выше винтовой части сваи;
  • h1 – глубина опоры;
  • h – общая длина трубы;
  • d – диаметр винтовой части.

Как видно из формул, несущая способность силовой конструкции зависит от геологических условий на участке, а также размеров свай. Табличные коэффициенты условий работы берут из СНиП 2.02.03-85.

Выбор типа свай обусловлен такими факторами:

  1. Экономической целесообразностью в заданных условиях.
  2. Возможностью строительства своими руками.
  3. Физико-химическими и механическими свойствами грунта.
  4. Периодом года, когда планируется строительство.

Типовые размеры свайных опор

Размеры и несущая способность опорных элементов для усредненных условий всегда проводится в характеристиках изделий при продаже.


Типовые характеристики винтовой сваи:

  • диаметр ствола 108мм, лопасти – 300мм;
  • длина трубы – 2,0–2,5 м;
  • толщина стенки трубы – 4–5мм;
  • толщина лопасти – 5–6 мм.

Популярный размер бетонных винтовых свай:

  • диаметр сечения – 300 мм;
  • длина ствола – 4 м.

Популярные забивные сваи имеют следующие размеры:

  • железобетонные столбы: длина ствола – 3 м, сторона – 150–200 мм;
  • металлические стволы: диаметр 150 мм, толщина стенки – 3,5 мм, длина ствола – 1,5 – 2 м.
  • деревянные: подбирается индивидуально.

Типовой размер буронабивных свай:

  • диаметр – 150 мм;
  • глубина – 3–4 м.

Распределение нагрузки

Монтаж свай

Каждая стойка в отдельности может просесть или быть выдавлена вспучиванием при промерзании грунта. В таком случае произойдет перераспределение нагрузки, нарушение устойчивости здания. Решение проблемы объединяет отдельные столбы в единой связке – ростверке, увязывающем лентой или плитой все элементы. Для этого из верхней части бетонных цилиндров выпускаются края армирующего каркаса. Конструктивное решение должно учитывать количество точек опоры, расстояние между ними в свету, расположение несущих стен. Материалом служит наливной или сборный железобетон, стальной профиль, деревянный брус. Проектируют, исходя из выбранной конструкции будущего дома. Стальное профиль не самый лучший выбор – металл подвергается агрессивному воздействию окружающей среды, поэтому нуждается в постоянном поддержании защитного покрытия. Больше всего достоинств имеет такое решение, как монолитная заливка. Для наборного варианта потребуется подъемный механизм. Да и подвижность у него выше.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий