Несущая способность винтовой сваи, Устройство винтовых свай
Винтовой сваей называется труба из стали с приваренной к ней лопастью. К другой стороне трубы закрепляется оголовок, который предназначен для фиксации основания дома.
Лопасть позволяет уплотнять грунт при ввинчивании сваи. Это намного повышает общую устойчивость фундамента.
Диаметр винтовых свай колеблется в широком диапазоне – от 50 до 300 мм. Диаметр сваи характеризует её несущую способность и способ установки. Наиболее универсальные сваи диаметром 100-108 мм.
Длина сваи
Средняя длина свай около 2,5-3 метра, однако при их ввинчивании в слои вечной мерзлоты или зыбкого грунта, длина может увеличиваться. Несущая способность одной сваи такого диаметра от 4 до 6 тонн. Наконечник сваи должен опираться на твердый грунт. Глубина его залегания определяется пробным завинчиванием. Как правила для наших почв выбираются сваи 3-3,5 м (сваи берут с запасом и потом подрезают, т.
Толщина стенки
- СВС Сваи винтовые со сварной лопастью
- НКТ – б/у трубавсе что выше 5,5
- СВЛ Сваи винтовые с литым наконечником
Диаметр лопасти наконечника ширина лопасти позволяет свае успешно противостоять выдергивающим и сжимающим нагрузкам.
В соответствии с технологиями сваи могут иметь разные покрытия, что влияет на срок службы фундамента.
Несущая способность винтовой сваи
Основными параметрами, принимаемыми в расчетах при проектировании любого типа фундамента, являются:
- вес стоящегося сооружения
- несущая способность грунтов под ним.
Инженерно-геологические изыскания состоят из трех основных этапов, это – полевые работы, лабораторных исследований и технический отчет.
Малоэтажное строительство (до 3-х этажей) под госэкспертизу не попадает и такого рода изыскания проводят самостоятельно.
Исследование грунта для монтажа винтовых свай
Несущая способность грунта
ТАБЛИЦА 1 – определения несущей способности винтовых свай
В среднем нагрузка на винтовую сваю не должна превышать 5 тонн
| Пластичность (для глины) | Расчётное сопротивление грунта (кг/квюсм) | Несущая способность винтовой сваи 89×300 при глубине залегания лопасти | ||||
| 1,5 м | 2 м | 2,5 м | 3 м | |||
| Глина | Полутвердая | 6 | 4,7 | 5,4 | 6 | 6,7 |
| Тугопластичная | 5 | 4,2 | 5,6 | 6,3 | ||
| Мягкопластичная | 4 | 3,7 | 4,4 | 5 | 5,8 | |
| Супеси и Суглинки | Полутвердая | 5,5 | 4,4 | 5,1 | 5,8 | 6,5 |
| Тугопластичная | 4,5 | 3,9 | 4,6 | 5,3 | 6 | |
| Мягкопластичная | 3,5 | 3,5 | 4,2 | 4,8 | 5,5 | |
| Лёсс | Мягкопластичная | 1 | 2,2 | 2,9 | 3,6 | 4,3 |
| Пески | Средние | 15 | 9 | 9,7 | 10,4 | 11,1 |
| Мелкие | 8 | 5,6 | 6,3 | 7 | 7,7 | |
| Пылеватые | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 | |
ТАБЛИЦА 2
Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зонеφ1, град. |
Коэффициенты | Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φ1, град. | Коэффициенты | ||
| α1 | α2 | α1 | α2 | ||
| 13 | 7,8 | 2,8 | 24 | 18 | |
| 15 | 8,4 | 3,3 | 26 | 23,1 | 12,3 |
| 16 | 9,4 | 3,8 | 28 | 29,5 | 16,5 |
| 18 | 10,1 | 4,5 | 30 | 38 | 22,5 |
| 20 | 12,1 | 5,5 | 32 | 48,4 | 31 |
| 22 | 15 | 7 | 34 | 64,9 | 44,4 |
ТАБЛИЦА 3
| Тип грунта |
Расчетное сопротивление грунта *, кг/см2 |
Несущая способность винтовой сваи, кг | ||||
| ВСГ-1 73/250 | ВСГ-1 89/300 | |||||
| плотный | ср. плотн |
плотн | ср. плотн | плотн | ср. плотн | |
| Крупный гравелистый песок | 13 | 12 | 6378 | 5888 | 9185 | 8478 |
| Песок средней крупности | 12 | 11 | 5888 | 8478 | 7772 | |
| Мелкий маловлажный песок | 5 | 4 | 2453 | 1963 | 3533 | 2826 |
| Мелкий песок, насыщенный влагой | 3 | 2 | 1472 | 981 | 2120 | 1413 |
| Супеси сухие | 5 | 4 | 2453 | 1963 | 3533 | 2826 |
| Супеси, насыщенные влагой | 3 | 2 | 1472 | 981 | 2120 | 1413 |
| Суглинки сухие | 4 | 3 | 1963 | 1472 | 2826 | 2120 |
| Суглинки, насыщенные влагой | 3 | 1 | 1472 | 491 | 2120 | 707 |
| Глины сухие | 6 | 2,5 | 2944 | 1227 | 4239 | 1766 |
| Глины, насыщенные влагой | 4 | 1 | 1963 | 491 | 2826 | 707 |
ТАБЛИЦА 4
| Диаметр ствола | 57 | 89 | 108 | 114 | 168 | 219 | 219 |
| Стенка | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 4,5 | 8 | 6 | |
| Диаметр винта | 200 | 300 | 300 | 300 | 450 | 600 | 600 |
| Длина ствола, м | кг | кг | кг | кг | кг | кг | кг |
| 2 | 2162 | 3906 | 4113 | 5366 | 14878 | 24199 | 28019 |
| 2,5 | 2440 | 3977 | 4604 | 6086 | 16731 | 26180 | 30761 |
| 3 | 2717 | 4771 | 5094 | 6807 | 18584 | 28161 | 33503 |
| 4 | 3273 | 5635 | 6075 | 8248 | 22290 | 32123 | 38987 |
| 5 | 3828 | 6500 | 7056 | 9688 | 25996 | 36085 | 44472 |
| 6 | 4384 | 7365 | 8037 | 11129 | 29702 | 40046 | 49956 |
Как определить тип грунта
Песок – его видно невооруженным глазом.
Размер песчинок 0,25 – 5 мм – песок считается крупным, до 2 мм, то – средней плотности. Потому как песок не меняет своих свойств при намокании, он является непучинистым.
Супесь
Суглинок также смесь песка с глины, которая составляет в нем до 30 %. Это более пластичный грунт. Скатанный из него шар раздавливается в лепешку с трещинами по краям. Это грунт подвержен пучению из-за большей пористости.
Глина наиболее распространенный грунт в окрестностях Перми. Содержание глинистых частиц в ней более 30%. Она очень пластична и может содержать большое количество влаги. Скатанный из неё шар раздавливается в лепешку без трещин.
Глина наиболее всех грунтов подвержена силам морозного пучения.
Торф – является органическим веществом и НЕ является несущим грунтом. Он не редко встречается в окрестностях Краснокамска. В обязательном порядке его надо убирать с места застройки, либо устанавливать фундамент в несущие грунты ниже глубины его залегания.
Определение влажности грунта возможно также визуальным методом. Если просверленное отверстие в грунте с течением времени остается сухим, значит таковым можно считать и грунт. А если же на дне скважины начинает накапливаться вода, то это говорит о высоком уровне грунтовых вод и высокой влагонасыщенности грунта.
Морозное пучение грунтов это неизбежный физически процесс, возникающий при превращении содержащейся в грунте воды – в лёд. Объем льда на 9% больше объема воды при одинаковой массе. Поэтому зимой в увлажненном грунте возникает давление, от расширившегося в порах грунта льда, которое по естественным причинам не может сдвинуть нижние слои грунта.
Поэтому при расширении происходит движение грунта вверх вместе с находящимся в нем фундаментом. Как правило, промерзание грунта происходит не равномерно по площади фундамента. Соответственно и силы поднимающие фундамент в его разных частях отличаются по величине, что и приводит к появлению трещин в нем и несущих стенах. Весной соответственно лед тает, и грунт возвращается на исходное место, а неверно спроектированный фундамент нет.
Винтовые сваи — максимальная нагрузка и диаметр
Услуги
- Главная
- Статьи
- Какую нагрузку могут выдерживать винтовые сваи
Сейчас при выборе фундамента строители все чаще отдают предпочтение свайно-винтовому фундаменту.
Этому способствует легкость в его установке, относительно низкая стоимость, и, вместе с тем, высокая надежность в самых различных условиях. Когда предварительные этапы заканчиваются, и приходит время приступать к закупке свай, встает такой вопрос: «Какую нагрузку могут выдерживать винтовые сваи?»
Ответ на этот вопрос необходим, так как винтовые сваи бывают самых разных диаметров, а значит и несущая способность у них различная. Далее мы приводим основные диаметры свай и нагрузку, которую они могут на себе нести:
- 57мм, толщина – 3мм. Такие сваи могут выдержать около тонны. Их рекомендуется использовать для установки самых легких сооружений – веранд, теплиц, санузлов и т.д.
- 76мм, толщина – 3.5мм. Эти сваи выдерживают три тонны и используются для установки строительных вагончиков, заборов и прочего.
- 89мм, толщина – 3.5мм. Держат на себе четыре тонны и могут использоваться для не очень тяжелых построек каркасного типа.
- 102мм, толщина – 4мм.
На такие сваи часто ставят гаражи, загородные домики или бани. Выдерживают нагрузку в пять тонн. - 108мм, толщина – 4мм. Малоэтажные дома ставят именно на такие сваи. Они являются одними из наиболее распространенных. Они выдерживают шесть тонн и часто устанавливаются под бани, дома, каменные заборы, пирсы и причалы.
- 133мм, толщина – 4мм. Они выдерживают около восьми тонн и используются в случаях, когда необходимо выдержать значительную нагрузку, а много свай установить не выходит. Также на них устанавливают ЛЭПы, столбы освещения, тяжелые дома.
- Есть еще промышленные варианты свай, которые имеют диаметры 159, 219 и 325 миллиметров. Их используют при установке мостов, переходов и т.д. Такие сваи выдерживают нагрузку от пятнадцати до пятидесяти тонн.
На такие сваи часто ставят гаражи, загородные домики или бани. Выдерживают нагрузку в пять тонн.Длина свай зависит от глубины плотного грунта в конкретном месте установки. Наиболее распространенной длиной является 2500мм.
Подобное разнообразие свай позволяет приспосабливать их к сооружению практически любых зданий и объектов, а легкость в установке позволяет установить свайно-винтовой фундамент за один день.
Наши специалисты работают в области строительства много лет, они с лёгкостью смогут подобрать сваи для вашей постройки. Компания «Сваисад» в Санкт-Петербурге с радостью ответит на интересующие вас вопросы, для получения консультации и примерного расчета стоимости звоните по телефону +7 (921) 995-00-78
Другие статьи:
Плюсы свайного фундамента
Что важно знать, прежде чем купить винтовые сваи
Как выбрать фундамент для строительства дома
Выбор и проектирование фундамента на сваях
Возврат к списку
Винтовые сваи – Что нужно знать инженеру – Статьи
Основы винтового глубокого фундамента
Винтовой фундамент состоит как минимум из одной спиральной стальной опорной плиты, прикрепленной к центральному стальному валу. Вал обычно представляет собой сплошной стальной стержень (квадрат от 12 до 23 дюймов) или толстостенную трубу (диаметром от 2f до 8 дюймов).
Спиральные пластины изготовлены из высокопрочной стали (диаметром от 6 до 16 дюймов, толщиной d или 2 дюйма). Каждая спираль имеет в плане круглую форму и представляет собой резьбу с определенным шагом (обычно 3 дюйма).
Установка с помощью гидравлических двигателей, устанавливаемых практически на любой тип машины. Портативное оборудование доступно для таких мест с ограниченным доступом, как подвалы, подвалы и узкие проходы. Оборудование ударного бурения не используется. Двигатель с высоким крутящим моментом от 5 до 25 об/мин обеспечивает вращательную энергию, а машина обеспечивает необходимое для установки давление (прижимное давление). Спиральный фундамент вращается (ввинчивается) в землю, продвигаясь на один шаг за один оборот. Спиральные фундаменты могут быть полностью раздвижными; так что спиральные пластины могут быть установлены на любую заданную глубину подшипника.
Спиральный фундамент может использоваться для сопротивления как подъемным, так и сжимающим нагрузкам.
Установленные на правильную глубину и крутящий момент, спиральные пластины служат отдельными несущими элементами для поддержки нагрузки. Центральный вал, передающий крутящий момент при установке, теперь передает осевую нагрузку на винтовые пластины. Центральный стальной вал также обеспечивает сопротивление осевой нагрузке за счет поверхностного трения и боковым нагрузкам за счет пассивного давления грунта.
Зачем использовать спиральные фундаменты?
Низкие затраты на мобилизацию: Спиральные фундаменты обычно устанавливаются с небольшим оборудованием, таким как экскаватор с резиновыми шинами. Это устраняет высокие затраты на мобилизацию, связанные с оборудованием, используемым для установки забивных свай, буронабивных или буронабивных свай. Удаленное расположение или труднодоступные участки также увеличивают затраты на мобилизацию, что делает винтовые фундаменты лучшим выбором.
Расширяющиеся грунты: Опорные плиты винтовых фундаментов обычно располагают ниже глубины сезонного колебания влажности.
Сила набухания на валу прямо пропорциональна площади контакта между почвой и валом. Поскольку спиральные фундаменты имеют меньшие валы, чем обычные сваи, подъемная сила меньше.
Круглогодичная установка: Винтовой фундамент можно устанавливать в любую погоду, поскольку нет необходимости в бетоне или цементном растворе. Это позволяет работать без перерыва.
Временные конструкции: Винтовой фундамент можно удалить, проделав процесс установки в обратном порядке. Во время зимних Олимпийских игр 2002 года в Солт-Лейк-Сити винтовые фундаменты использовались для поддержки временных трибун и судейских кабин на различных площадках, а также огромных информационных знаков, информирующих посетителей о событиях.
Применение в ремонтных работах: Крупнейший сегмент рынка винтовых фундаментов на сегодняшний день — это ремонтные работы. Они могут дополнять или заменять существующие фундаменты, подверженные неравномерной осадке, растрескиванию, вздутию или общему разрушению фундамента.
Спиральные фундаменты идеально подходят для ремонтных работ, поскольку их можно устанавливать в замкнутых внутренних помещениях. Работа малотравматична, с минимальным ущербом для ландшафта или неудобством для жильцов здания.
ТЭО
Нагрузки: Расчетные сжимающие и растягивающие нагрузки для винтовых фундаментов находятся в диапазоне от 12,5 до 50 тонн. Почва, как правило, является ограничивающим фактором, поскольку количество и размер винтовых фундаментов можно варьировать в зависимости от применения.
Почвы: Спиральные фундаменты могут быть установлены в грунтах с числом ударов (значение N) менее 80 ударов/фут пробоотборника с наружным диаметром 2 дюйма в соответствии с ASTM D-1586. Ограничение винтовых фундаментов заключается в том, что они не могут быть установлены в прочную скалу или очень твердый, плотный грунт с плотностью более 80 ударов на фут.
Теория проектирования
Существует несколько методов проектирования винтовых фундаментов и прогнозирования их работы под нагрузкой.
Двумя из этих методов являются корреляция несущей способности и крутящего момента.
Несущая способность
Общее уравнение несущей способности Терцаги предполагает, что общая несущая способность винтового основания при растяжении или сжатии равна сумме несущих способностей каждой отдельной винтовой пластины. Вычисляя единичную несущую способность грунта и применяя ее к отдельным площадям спиральной пластины, определяют несущую способность спирали. Метод несущей способности достаточно хорошо прогнозирует несущую способность при наличии адекватных данных о грунте. Данные о почве обычно предоставляются в геотехническом отчете. Если данные о почве отсутствуют или недоступны, требуются другие методы проектирования.
Корреляция крутящего момента
Эмпирическая зависимость между установочным крутящим моментом и грузоподъемностью считается главным атрибутом винтовых фундаментов. Взаимосвязь такова: По мере того, как винтовой фундамент устанавливается (ввинчивается) во все более плотный/твердый грунт, сопротивление установке (называемое энергией установки или крутящим моментом) будет увеличиваться.
Аналогичным образом, чем выше крутящий момент при установке, тем выше осевая нагрузка установленного спирального фундамента. Отношения можно описать следующим уравнением:
QU = Kt x T
QU = предельная грузоподъемность винтовой сваи
Kt = эмпирический коэффициент крутящего момента
T = средний крутящий момент при установке 20 футов, в зависимости от грунтовых условий и конструктивных параметров (в основном от размера шахты). Для квадратного вала он обычно составляет от 10 до 20. Для трубчатого вала он обычно составляет от 3 до 10 футов. Инструменты контроля крутящего момента обеспечивают хороший метод контроля производства во время установки.
Проверка грузоподъемности
Инженер может использовать взаимосвязь между крутящим моментом при установке и грузоподъемностью, чтобы установить критерий минимального крутящего момента для установки производственных винтовых фундаментов. Рекомендуемые значения по умолчанию для Kt [10 для квадратного вала и 7 для вала трубы с наружным диаметром 32 дюйма] обычно дают консервативные результаты.
Для крупных проектов можно использовать программу предварительных испытаний под нагрузкой, чтобы установить соответствующий коэффициент корреляции крутящего момента (Kt) для существующих грунтов проекта.
Другие вопросы проектирования
Коэффициент запаса прочности: Для нагрузок на сжатие коэффициент запаса прочности 2 исторически был достаточным для учета неизбежных неопределенностей в грунте, установке и производстве. В некоторых случаях, например, в случае стяжек для удержания земли, коэффициент безопасности может быть меньше 1,5.
Расстояние между спиральными основаниями: рекомендуемое расстояние между центрами соседних винтовых оснований в пять раз превышает диаметр наибольшей спирали. Абсолютный минимум расстояния составляет три диаметра. Минимальные требования к расстоянию относятся только к спиральной пластине, что означает, что центральный вал можно разбить, чтобы получить достаточное расстояние.
Помощь при проектировании: Для получения помощи при проектировании на любом этапе процесса проектирования, включая расчет мощности, выбор спирального фундамента, коррозию, вопросы поперечной устойчивости/изгиба и спецификации, обратитесь к местному установщику винтового фундамента или дистрибьютору.
Они либо помогут вам напрямую, либо направят ваш запрос производителю. Блок-схема алгоритма проектирования демонстрирует этапы проектирования винтового фундамента.
Торги
Если известна удовлетворительная информация о грунтах на конкретном участке, подрядчик может единовременно предложить стоимость винтовых фундаментов или анкеров, независимо от их длины. Единовременные ставки популярны среди владельцев, потому что цена известна заранее.
Цена за фундамент с добавлением/вычетом предложения обычно используется, когда информации о грунте практически нет. Пожалуй, это самый распространенный вид договора. Используется заранее определенная длина заявки с суммой добавления/вычета на погонный фут для учета изменений подземных условий.
Винтовые сваи – Заземляющие винты – Система винтовых свай
Важные факторы при выборе высококачественных винтовых свай:
Знаете ли вы, что мы обеспечиваем наличие сертификатов на материалы, если это необходимо для приобретаемых вами винтовых свай.
Это гарантирует, что ваши сваи изготовлены именно из материала, указанного производителем, а не, например, из более слабой стали или из переработанной стали.
Для винтовых свай, которые вы собираетесь использовать, должны быть доступны таблицы надежных нагрузок в зависимости от типа сваи. При необходимости производитель должен предоставить руководство по измерению требований к винтовым сваям.
На рынке представлены импортные винтовые сваи азиатского производства, материал и качество изготовления которых часто не идут ни в какое сравнение с отечественными винтовыми сваями.
Винтовые сваи Великобритания. Что такое спиральные винтовые сваи и как они работают?
Фундамент на винтовых сваях — это быстрый и простой способ создания прочного фундамента в самых разных областях строительства. Винтовые сваи Helix устанавливаются вручную с помощью лома или монтажного комплекта. Он особенно подходит для небольших зданий, настилов, заборов и пирсов, а его установка относительно проста.
Подробнее
Почему винтовые сваи?
- Меньше тратить на оборудование
- Тратьте меньше на материалы
- Тратьте меньше на рабочую силу
- Без морозостойкой изоляции и подземного дренажа.
- Обычно требуется только одно посещение сайта.
- Новые здания и пристройки, многие виды легких и тяжелых конструкций.
- Может быть установлен в различных погодных условиях.
- Различные фитинги позволяют легко крепить к другим конструкциям.
- Долговечный метод основания
- Винтовые сваи, оцинкованные горячим способом, хорошо противостоят коррозии.
- Меньше тратить на оборудование
- Тратьте меньше на материалы
- Тратьте меньше на рабочую силу
- Без морозостойкой изоляции и подземного дренажа.
