Несущая способность винтовой сваи

Несущая способность винтовых свай диаметров 108, 133, 159, 89 и 219 мм достаточна для того, чтобы с их помощью возводить фундаменты для различных типов сооружений. При строительстве необходимо рассчитать их характеристики прочности.

Определение нагрузки – это важный этап в проектировании. Если при расчёте будет допущена ошибка, то вряд ли получится правильно выбрать расстояние между элементами или сечение столбов. Ошибки ведут к потерям устойчивости и возникновению значительного перекоса здания, что грозит образованием трещин и повреждениям дома. Прочность – одна из основных характеристик фундамента.

Показатели влияющие на допустимую нагрузку

Величина наибольшего допустимого давления на конструкцию фундамента – его запас прочности, который всегда выше действующих на него сил. Равность этого показателя не допускается, поскольку должен быть предусмотрен запас прочности на случай развития форс-мажорной ситуации.

Допустимое давление на одну опору зависит от:

• Радиуса и оперения;
• Длины;
• Плотности и стабильности почвы;

Несущая способность винтовой сваи 89 мм, рассчитывается просто: для этого необходимо знать величину F не оптимизированной нагрузки. Вычисления проводятся с учётом коэффициента yk надёжности, который зависит от числа свай для сооружения и метода проведения геологических изысканий. N=F/yk

Коэффициент yk соответствует значениям:

• 1,2 в случае проведения точного испытания почвы методом зондирования. Метод отличается высокой стоимостью и поэтому малопригоден в частном домостроении, поскольку значительно увеличивает затраты на строительство;
• 1,25 при испытаниях с применением детали-эталона. Метод более простой, чем предыдущий, но чтобы его применить, потребуются знания в сфере геологии;
• При самостоятельном изучении почвы и применении табличных величин прочности yk берётся в зависимости от числа опор. Для деталей с низким ростверком несущая способность определяется исходя из коэффициента 1,4–1,75 при числе свай от 5 до 20 штук.

Важно!

Самый практичный – второй способ, поскольку полноформатные исследования дороги по стоимости, а изучить грунт на глубине вкручивания самостоятельно почти невозможно.

Надежности сваи 108 мм достаточно для того, чтобы с помощью таких элементов возводить здания высотой свыше одного этажа. Для опоры массивного дома из кирпича или бетона на фундамент, может потребоваться много столбов большого диаметра. При этом не каждая компания имеет специалиста, который может рассчитать массивный дом на столбах, поэтому целесообразнее делать другие виды оснований.

Данные для упрощённого расчёта

Исходная информация для определения характеристик под двухэтажный деревянный дом размером 5 на 5 метров:

• На участке глинистый грунт;
• Учитывается несущая способность винтовой сваи 133 мм. Диаметр лопасти– 300 мм;
• Вес дома составил 48 тонн – с учётом перекрытий, полезной и снежной нагрузки;
• Периметр стен – 20 м.

С помощью таблиц определяется устойчивость почвы, которая для глины равняется 6,0 кг/см². Коэффициент yk берется 1,75, что обеспечивает запас по надёжности. Далее рассчитывается площадь лопастей основания конструкции:

S = πR² = 3,14*15²=706,5 см² (величина радиуса лопасти по формуле принимается в сантиметрах).

Не оптимизированная надёжность конструкции находится так:

F=S*Ro=706,5*6,0=4239 кг.

Рассчитывается допустимая нагрузка:

N=F/yk=4239/1.75=2400 кг.

Определяется меньшее число свай, способных удержать строение:

48/2,4=20 штук.

В завершении расчётов для фундамента, определяется шаг между опорами. Чтобы узнать шаг, необходимо длину дома разделить на количество свай:

20м/20=1м – наибольший шаг между элементами.

Для относительно небольшого дома вышло 20 свай – много. Это связано с тем, что по умолчанию не проводились геологические исследования и yk=1,75. Если выполнить изыскания эталонным вкручиванием, то может оказаться, что деталей необходимо 13-15 штук, а это значительная экономия. Индивидуально устанавливается, что выйдет дешевле в строительстве дома – специальные исследования или простые вычисления и перестраховка по числу опор.

Вычисление надежности – часть расчёта при проектировании. Как указано выше, на этом расчеты не заканчиваются. Конечными результатами подсчетов будут такие данные: шаг, сечение, расстановка под стенами и длина.