Расчет винтовых свай

Расчет винтовых свай

Перед началом строительства любого жилого объекта или помещения встает вопрос о фундаменте. Строительство зданий на основе винтовых свай можно осуществлять в любое время года. Зимой их лишь нужно установить ниже точки промерзания и винт будет крепко удерживать фундамент в земле. Расчет несущей способности винтовых свай зависит от плотности грунта, на котором будет происходить строительство объекта. В любом случае, этот фундамент имеет преимущества перед другими видами, так как такие сваи представляют стальной столб с лопастью на конце. Завинчиваясь вглубь грунта, они проходят до нужного уровня и за счет спиралевидной лопасти уплотняют промежутки между землей. Это позволяет устанавливать винтовые сваи даже на торфяных участках или местах со сложным рельефом. При таком фундаменте у объекта будет прекрасная вентиляция подпольного помещения, что позволит обеспечить долгий срок эксплуатации деревянного перекрытия.

Для расчета винтовых свай нам потребуется определить тип грунта, на котором будет установлен фундамент. Также, нужно узнать количество опор, место их установки и выяснять на какую глубину будет установлены сваи. Немаловажными факторами является и размеры самих винтовых свай (диаметр, длина и несущая способность), которые индивидуально подбираются под место установки фундамента.

Строительные нормы и правила для винтовых свай СНИП состоят из нескольких пунктов: общие положения (виды фундамента, учет сил трения грунта, расчет несущей способности и т.д.), смета, соблюдение проектирования, производства и приема работы согласно установленным стандартам. Это позволяет обеспечить качественную работу, которая удовлетворит все потребности заказчика. Для местности со сложным рельефом, районов подверженных землетрясениям и другим видам природных опасностей существуют дополнительные правила при установке винтового фундамента.

Винтовые сваи очень активно используются в проектировании различных объектов. Будь то жилой дом или ангар.

Расчет винтовых свай и их несущую способность выполняют на основании документа СП 24.13330.2011 СНИП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ.

Расчет винтовых свай.

Несущую способность Fd, кН, винтовой сваи диаметром лопасти d ≤ 1,2 м и длиной l ≤ 10 м, работающей на сжимающую или выдергивающую нагрузку, следует определять по формуле ниже, а при диаметре лопасти d > 1,2 м и длине сваи l > 10 только по данным испытаний винтовой сваи статической нагрузкой:

Fd = γc[Fd0 + Fdf],

где γc коэффициент условий работы сваи, зависящий от вида нагрузки, действующей на сваю, и грунтовых условий и определяемый по таблице 1;
Fd0 несущая способность лопасти, кН;
Fdf несущая способность ствола, кН.

Несущая способность лопасти винтовой сваи определяется по формуле:

Fd0 = (a1c1 + a2γ1h1) А,

где a1, a2 безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 1 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φI (под рабочей зоной понимается прилегающий к лопасти слой грунта толщиной, равной d);
c1 расчетное значение удельного сцепления грунта в рабочей зоне, кПа;
γ1 осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше лопасти сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;
h1 глубина залегания лопасти сваи от природного рельефа, а при планировке территории срезкой от уровня планировки, м;
A проекция площади лопасти, м2, считая по наружному диаметру, при работе винтовой сваи на сжимающую нагрузку, и проекция рабочей площади лопасти, т.е. за вычетом площади сечения ствола, при работе винтовой сваи на выдергивающую нагрузку.

Несущая способность ствола винтовой сваи определяется по формуле:

Fdf = ufi (h d)

где u периметр поперечного сечения ствола сваи, м;
fi расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола винтовой сваи, кПа, принимаемое по таблице 7.3 (осредненное значение для всех слоев в пределах глубины погружения сваи);
h длина ствола сваи, погруженной в грунт, м;
d диаметр лопасти сваи, м.

Примечания 1 При определении несущей способности винтовых свай при действии вдавливающих нагрузок характеристики грунтов в таблице 7.10 относятся к грунтам, залегающим под лопастью, а при работе на выдергивающие нагрузки — над лопастью сваи.

2 Глубина заложения лопасти от уровня планировки должна быть не менее 5d при глинистых грунтах и не менее 6d — при песках (где d — диаметр лопасти).