Несущая способность винтовых свай

Правильно рассчитанная несущая способность винтовых свай является гарантией долговечности возведенного строения. При расчетах учитывается не только, какую нагрузку может выдержать труба, но и какие допустимые деформации почвы перенесет без каких-либо негативных последствий для дома.

Как проводятся вычисления

Когда для строительства используются свайный фундамент, для проведения вычислений по надежности предполагается определенная последовательность действий. Кроме того, необходимо знать какие характеристики должны быть учтены, в частности, размер изделия и тип почвы, в которую они будут устанавливаться.

Для получения предварительных результатов следует выполнить умножение общей площади основания будущего строения на уровень сопротивляемости грунта.

Для примера выясним, какова несущая способность винтовой сваи 133, где в качестве грунта выступает глина.

1. Производим подсчет лепестковой подошвы – в данном случае диаметр ее равняется 300 миллиметрам, а потому искомый параметр достигает 706,5 сантиметров квадратных (для этого используется простая формула S = π*R2);
2. Определяем сопротивляемость глинистой почвы, где стандартным является показатель 6 кг/см2;
3. Перемножаем два полученных значения и получаем 4,2 тонны, что означает расчетную нагрузку на 1 трубу ростверком.

Важно! Обратите внимание на то, что речь идет о глине, где глубина погружения составляет 2-2,5 метра.

Более точные измерения

Чтобы получить точные данные, необходимо ориентироваться на формулу N=F/y, где:

• N – нагрузка, которую выдерживает конструкционный элемент;
• F – так называемое неоптимизированное значение, для получения которого перемножаются два фактора: площадь лепестковой подошвы и особенности сопротивляемости земли;
• y – общий коэффициент (К), определяющий уровень запаса прочности используемой при расчетах конструкции.

На коэффициент «y» оказывают непосредственное влияние такие характеристики, как максимально точно определенный уровень несущей способности почвы, а также то, сколько именно опор планируется использовать в основании возводимого здания.

Если говорить более подробно о коэффициенте «у», то следует сказать о следующем:

• при использовании от 5 до 20 труб, «у» будет составлять 1,75-1,4, но ориентироваться на такой параметр нужно лишь в том случае, если планируется использовать трубы с низким ростверком

Для справки. Низкий ростверк располагается всегда ниже поверхности грунта. Поскольку несущая конструкция является частью фундамента, на нее передаются горизонтальная нагрузка и вертикальное давление. Низкий ростверк располагается ниже уровня промерзания грунта, чтобы исключить воздействие на него и на все основание морозного пучения почвы.

Виды ростверков:

а) низкий

б) промежуточный;

в) высокий.

• «у» равняется 1,25, если для определения уровня опорной возможности производится на земле, где проводилось зондирование эталоном;
• если опорная способность почвы была рассчитана максимально точно (посредством все того же зондирования и специализированных лабораторных изысканий), то «у» равняется 1,2.

Как определить максимальную нагрузку

Это показатель распределения нагрузки здания (общей массы) на 1 трубу свайного фундамента. При этом речь идет о новых трубах с нанесенным антикоррозийным покрытием (см. Реальный срок службы свай). Для получения такой информации нужно ориентироваться на следующие параметры:

• тип почвы;
• диаметр лепестков;
• коэффициент надежности (у) – как он определятся, рассказано в предыдущем разделе.

В качестве примера определим, какой будет максимальная нагрузка и несущая способность 108 винтовой сваи в песчаном грунте.

1. Сопротивляемость песка составляет 15 кг/см2.
2. Радиус лепестка – 30 см.
3. К – 1,75, то есть планируется установить пять опор.

Формула расчета площади лепестковой опоры

S = π х R2

1. Площадь опоры лепестка перемножаем на сопротивляемость песчаного грунта.
2. Полученный результат делим на коэффициент надежности и 24,23 т – величина нагрузки на 1 опору в песчаном грунте при погружении на глубину 2-2,5м.

Зависимость расчетов от диаметра трубы

Для моделей разного диаметра данные будут разными. Какая несущая способность у винтовых свай другого диаметра, поможет понять таблица. Напоминаем, что у нас разработан онлайн-сервис, с помощью которого можно определить фундамент на винтовых сваях и сделать расчет количества свай.

В частности, в таблице представлена несущая способность винтовой сваи 89 и других марок.

D трубы, мм	Нагрузка, кг	Длина, м
57	800	2
76	2000-3000	2,5
89	4000	2,5
108	7000	2,5
150	9500	3

С помощью таблицы можно определить способность каждого типа свай, что в дальнейшем при строительстве и эксплуатации зданий исключит любую деформацию.