Расчет нагрузки фундамента калькулятор онлайн: Калькулятор Вес-Дома-Онлайн v.1.0 — Сбор нагрузок на фундамент

Содержание

Как рассчитать нагрузку на фундамент: калькулятор онлайн

Фундамент является основной частью любого здания, без него постройка не сможет выдержать влияние окружающей среды. Но не многие знают, как рассчитать нагрузку на фундамент.

Придумано большое количество формул для подобных расчетов, но для них необходима детальная информация о планируемой постройке и не каждый новичок сможет собрать все данные.

В данной статье будет рассмотрено, как правильно определить расчет нагрузки на фундамент дома и какая информация для этого понадобится.

Содержание

  • Суть расчета нагрузки
  • Масса постройки
  • Нагрузка на фундамент
    • Глубина фундамента
    • Нагрузка от кровли
    • Расчет давления от снежных образований
    • Нагрузка от перекрытий
  • Нагрузка основания на грунт

Суть расчета нагрузки

Для расчета нагрузки необходимо собрать как можно больше информации

Основное давление на грунт оказывает не фундамент, а само помещение, так как даже тяжеловесная плита весит меньше, чем разные стены в постройке.

Основание также оказывает воздействие на почву за счет своего веса и сопротивления движению грунта.

Дополнительно всегда учитывают сопротивление разным водам, так как она оказывает сильное давление на боковые стенки фундамента. Расчет нагрузки на грунт от фундамента невозможен без сбора основной информации.

К этой информации относятся следующие данные:

  • масса самой постройки;
  • вес планируемого фундамента и его разновидность;
  • качественные параметры грунта;
  • климатические условия окружающей среды и строение почвы;
  • масса применяемых стройматериалов.

После анализа всех факторов становится очевидно, что проект основания возможен только после осуществления всех необходимых расчетов. При условии, что будут соблюдены все вышеперечисленные факторы, получится соорудить надежный и прочный фундамент.

Масса постройки

Масса постройки складывается из веса всех используемых материалов

Многие специалисты знают, что для расчета массы здания хватит информации о несущих поверхностях и перекрытиях, но все немного сложнее.

Масса возведенной постройки это вес всех строительных материалов, используемых при строении несущих и промежуточных стен, а также их способности выдержать вес перекрытий и крыши при возможном выпадении снега. Масса постройки состоит из:

  1. Веса несущих поверхностей, перегородок и перекрытий.
  2. Массы крыши с учетом всех дополнительных материалов, которые обеспечивают прочность помещению при сильных порывах ветра.
  3. Вес коммуникаций и канализации.
  4. Вес строительных изделий для основания, которые позволяют ему выдерживать влияние влаги и грунтовые сдвиги.
  5. Внутреннее обустройство здания. Зачастую берется показатель от 1 до 5 % от веса несущих конструкций.

Исходя из этого, выполнить расчет массы самой постройки можно только по проекту. Причем рассчитать массу правильно технически невозможно.

Нагрузка на фундамент

Наибольшую нагрузку оказывает постоянное давление самого строения

Это понятие включает в себя следующие параметры:

  • постоянное давление от самой постройки;
  • временная нагрузка, которую оказывают климат. Это может быть сильный ветер, дождь или снег на крыше;
  • нагрузка от установленного внутри помещения оборудования. Этот показатель зачастую не учитывают, но при детальных подсчетах берется коэффициент в 1,05.

Специалисты в проектировании крайне серьезно относятся к нахождению площади опоры. Здесь осуществляется сбор информации о характеристиках грунта, а также типа армирования основания. Учитывать эти факторы нужно обязательно, так как именно они влияют на выбор вида основания.

Нагрузка на грунт от фундамента включает в себя следующие факторы:

  • глубина оснований;
  • давление кровли;
  • давление от снежных образований;
  • давление от перекрытий;
  • нагрузка несущих стен.

Глубина фундамента

Глубина монтажа фундамента во многом зависит от параметров грунта. Понадобится применить информацию из следующей таблицы.

При учете, что глубина создания фундамента должна быть выше отметки промерзания грунта, зачастую принимается значение в 140 см.

Ниже этой отметки отпускаться не рекомендуется вне зависимости от вида грунта.

Нагрузка от кровли

Крыша со сложными скатами потребует более сложных расчетов

Давление всегда оказывается на несущие поверхности и перекрытия, если балки имеют свойство распространять нагрузку на остальные участки. Для простой двухскатной крыши с незначительными наклонениями предусматривают 2 одинаковые деревянные стороны, при этом их давление в равной степени распределяется между несущими поверхностями.

Здесь понадобится вычислить площадь проекции крыши на горизонтальной плоскости, после умножить ее на удельный вес строительных изделий, которые использовались для установки крыши. Схема расчета выглядит следующим образом:

  1. Вычисление площади проекции. При площади здания дома в 75 м², проекция будет полностью соответствовать этой отметке.
  2. Длина базиса. Рассчитывается исходя из суммы 2 максимально длинных поверхностей, которые служат в качестве опоры для крыши.
  3. Площадь базиса.
  4. Покрытие кровли и угол наклона крыши.

Расчет давления от снежных образований

Обязательно расчитайте снеговую нагрузку и усильте кровлю при необходимости

Если крыша имеет большой угол наклона и оборудована защитой от осадков, то давление от них будет сведено к минимуму.

Многие специалисты не рассчитывают этот фактор, но если угол наклона крыши меньше 10° или она плоская, тогда придется брать его во внимание.

Нагрузка от перекрытий

Нагрузка от перекрытий зависит от количества этажей

Перекрытие опирается на несущие поверхности, но на них также возможно будет оказываться давление. Процесс расчета при этом не имеет особых отличий, только понадобится учитывать параметры перекрытий и материал, из которого они были изготовлены.

Размеры перекрытия равняются площади этажа, так что для таких подсчетов понадобится информация о количестве этажей, оборудовании цоколя и материал, из которого выполнено перекрытие.

Нагрузку высчитываем следующим образом:

  1. Расчет проводится для площади перекрытия в 80 м². В помещение их 2, одно изготовлено из железобетона, а второе – на основе дерева.

    Деревянные перекрытия расчитываются иначе, чем железобетонные

  2. Вес железобетонного перекрытия составляет 80 х 500=40000 кг. При этом 500 – это удельная масса 1 м² железобетона.
  3. Чтобы посчитать массу деревянной перегородки, нужно: 80 х 200=16000 кг.
  4. Исходя из вышеперечисленных результатов, суммарная нагрузка на 1 м² составит (40000+16000)/8=7000 кг/м².

Нагрузка основания на грунт

Нагрузка высчитывается путем умножения объема основания на плотность применяемого изделия, полученное число делится на площадь фундамента.

Высчитать нагрузку фундамента гораздо легче, чем может показаться. При возникновении затруднений рекомендуется применить онлайн-калькулятор, который поможет в выполнении расчетов. При этом определение давления на грунт позволит избежать большого количества затруднений во время постройки деревянного дома.

Расчет фундамента — онлайн калькулятор

Минимальное количество свай для оформления заказа с монтажом 10 штук

Воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором для расчета свайного фундамента любого строения. Калькулятор поможет рассчитать необходимое количество свай и стоимость монтажных работ.

Изменить

1 Выберите тип постройки ДомБаняВерандаХозблокПристройкаАнгарПирс Далее

Телефон: *

E-mail: *

Расчет стоимости:

Вы также можете приложить план первого этажа или чертеж проекта:

не более: 2

.jpg .dwg .pln .tiff .png .bmp .pdf .rar .zip

Калькулятор позволяет приблизительно рассчитать стоимость фундамента под дом.  

Рачительный хозяин перед началом строительства обязательно планирует бюджет, рассчитывает необходимое количество материалов и затраты на привлечение специалистов для выполнения работ. Это позволяет избежать простоев из-за дефицита средств.

Расчитать стоимость фундамента с помощью калькулятора

Цена фундаментов зависит в первую очередь от типа используемых свай и их количества, поэтому очень важно определить основные условия, влияющие на выбор опор:  

Цены на сваи и стоимость услуг по их установке представлены в прайс-листе, поэтому расчет итоговой суммы не представит сложности. Чтобы сэкономить время и исключить вероятность ошибки, лучше использовать калькулятор фундамента. Эта опция позволяет выполнить расчет стоимости в режиме онлайн. 

Выбор свай

Цена свай варьируется в соответствии с их диаметром и длиной. Эти параметры во многом определяют, сколько стоит фундамент дома. 

Диаметр
  • Опоры диаметром 57 мм подходят для ограждений с небольшим весом. 

  • Сваи 76 мм используют для легких хозяйственных построек, заборов из профлиста или досок. 

  • Диаметр 89 мм достаточен для надежной опоры тяжелых оград, пристроек и строений хозяйственного назначения.  

  • Для каркасного, бревенчатого, щитового одно- или двухэтажного дома используются сваи 108 мм. 

  • Сваи диаметром 133 мм подходят под строения с высокой нагрузкой, например для дома из пеноблоков и газобетона. 

Длина
  • Выбирается длина свай с учетом уровня глубины промерзания и плотного слоя грунта. Для глины (суглинок), как правило хватает свай длиной 2.5 метра.
  • При перепадах высот на участке расчет стоимости фундамента ведется с учетом установки в низких местах более длинных опор.
  • Стоимость * фундамента на нестабильном грунте будет выше из-за использования более длинных свай (длина определяется глубиной плотных пород при пробном завинчивании).

Проектирование свайного поля

Чтобы рассчитать фундамент под дом, используют план строения, на который наносят:

  • сваи в углах,
  • опоры в местах стыковки стен с внутренними перегородками,
  • сваи для пристройки или веранды.

Для точного расчета следует определить оптимальное расстояние между опорами с учетом нагрузки (не более 3 м). После этого размечают фундамент дома (свайное поле).

Точно проведенные расчеты позволяют не только обеспечить дом надежной и долговечной опорой, но и избежать перерасхода средств.

Для точного расчета с помощью онлайн калькулятора следует определить оптимальное расстояние между опорами с учетом нагрузки (не более 3 м). После этого размечают фундамент дома (свайное поле).

Точный расчет на калькуляторе позволяет не только обеспечить дом надежной и долговечной опорой, но и избежать перерасхода средств.

Load Intensity on Foundation given Settlement Calculator

✖Settlement in foundation is vertical movement of foundation due to applied load. ⓘ Settlement in foundation [P]

AlnAngstromArpentAstronomical UnitAttometerAU of LengthBarleycornBillion Light YearBohr RadiusCable (International) Cable (UK)Cable (US)CaliberCentimeterChainCubit (Greek)Cubit (Long)Cubit (UK)DecameterDecimeterEarth Distance from MoonEarth Distance from SunEarth Equatorial RadiusEarth Polar RadiusElectron Radius (Classical)EllExameterFamnFathomFemtometerFermiFinger (Cloth)FingerbreadthFootFoot (US Survey)FurlongGigameterHandHandbreadthHectometerInchKenKilometerKiloparsecKiloyardLeagueLeague (Statute)Light YearLinkMegameterMegaparsecMeterMicroinchMicrometerMicronMilMileMile (Римская) Миля (Обзор США) Миллиметр Миллион Светового Года Гвоздь (Ткань) Нанометр Морская Лига (int) Морская Лига Великобритании Морская Миля (Международная) Морская Миля (Великобритания) ParsecОкуньP etameterPicaPicometerPlanck LengthPointPicaQuarterReedReed (Long)RodRoman ActusRopeRussian ArchinSpan (ткань)Sun RadiusTerameterTwipVara CastellanaVara ConuqueraVara De TareaЯрдYoctometerYottameterZeptometerZettameter

+10%

-10%

✖coefifulv Доверенный от внутреннего трения зависит от угла внутреннего трения. Зависит от коэффициента. 10%

-10%

✖Depth of footing is the longer dimension of the footing .ⓘ Depth of footing [D]

AlnAngstromArpentAstronomical UnitAttometerAU of LengthBarleycornBillion Light YearBohr RadiusCable (International)Cable (UK )Cable (US)CaliberCentimeterChainCubit (Greek)Cubit (Long)Cubit (UK)DecameterDecimeterEarth Distance from MoonEarth Distance from SunEarth Equatorial RadiusEarth Polar RadiusElectron Radius (Classical)EllExameterFamnFathomFemtometerFermiFinger (Cloth)FingerbreadthFootFoot (US Survey)FurlongGigameterHandHandbreadthHectometerInchKenKilometerKiloparsecKiloyardLeagueLeague (Statute)Light YearLinkMegameterMegaparsecMet erMicroinchMicrometerMicronMilMileMile (Roman)Mile (US Survey)MillimeterMillion Light YearNail (Cloth)NanometerNautical League (int)Nautical League UKNautical Mile (International)Nautical Mile (UK)ParsecPerchPetameterPicaPicometerPlanck LengthPointPoleQuarterReedReed (Long)RodRoman ActusRopeRussian ArchinSpan (Cloth)Sun RadiusTerameterTwipVara CastellanaVara ConuqueraVara De TareaYardYoctometerYottameterZeptometerZettameter

+10%

-10%

✖width of the Feting -это более короткий размер опоры. Ширина опоры [b]

alnangstromarpentastronomical muteattomtometometraTeTomeTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERTOTERAU RadiusCable (International)Cable (UK)Cable (US)CaliberCentimeterChainCubit (Greek)Cubit (Long)Cubit (UK)DecameterDecimeterEarth Distance from MoonEarth Distance from SunEarth Equatorial RadiusEarth Polar RadiusElectron Radius (Classical)EllExameterFamnFathomFemtometerFermiFinger (Cloth)FingerbreadthFootFoot (US Survey)FurlongGigameterHandHandbreadthHectometerInchKenKilometerKiloparsecKiloyardLeagueLeague ( Статут)Световой годСсылкаМегаметрМегапарсекМикродюймМикрометрМикронМилМиляМиля (Римская)Миля (Обзор США)МиллиметрМиллион Светового ГодаГвоздь (Ткань)НанометрМорская Лига (внутр)Морская Лига ВеликобританииМорская Миля (Международная)Морская Миля (Великобритания)ПарсекПетаметрПикаПикометрПланк ДлинаПо intPoleQuarterReedReed (Long)RodRoman ActusRopeRussian ArchinSpan (ткань)Sun RadiusTerameterTwipVara CastellanaVara ConuqueraVara De TareaYardYoctometerYottameterZeptometerZettameter

+10%

-10%

✖coefifulv Доверсясь к сплоченности, обычно определяемым испытаниями нагрузки подшипника. 10%

-10%

✖Интенсивность нагрузки определяется как нагрузка, приложенная к единице площади.ⓘ Интенсивность нагрузки на фундамент с учетом осадки [q ф ]

Атмосфера ТехническаяАттопаскальБарБарьеСантиметр ртутного столба (0 °C)Сантиметр водяного столба (4 °C)СантипаскальДекапаскальДеципаскальДин на квадратный сантиметрЭксапаскальФемтопаскальФут морской воды (15 °C)ФемтопаскальФут морской воды (15 °C)ФемтопаскальФут морской воды (60 °F)ГигапаскальГрамм силы на квадратный сантиметрГектопаскальДюйм ртутного столба (32 ° F) Дюйм ртутного столба (60 °F) Дюйм водяного столба (4 °C) Дюйм водяного столба (60 °F) Килограмм-сила на квадратный сантиметр Килограмм-сила на квадратный метрКилограмм-сила на квадратный миллиметрКилоньютон на квадратный метрКилопаскальКилофунт на квадратный дюймКип-сила на квадратный дюймМегапаскальМетр Морская водаметр воды (4 °C)микробармикропаскальмиллибармиллиметр ртутного столба (0 °C)миллиметр воды (4 °C)миллипаскальнанопаскальньютон на квадратный сантиметрньютон на квадратный метрньютон на квадратный миллиметрпаскальпетапаскальпикопаскальпьезафунт на квадратный дюймфунт на квадратный футфунт-сила на квадратный футфунт-сила на квадратный дюймфунты на квадрат FootStandard AtmosphereTerapascalTon-Force (длинный) на квадратный фут-тонна-сила (long) на квадратный дюйм Тонна-сила (короткая) на квадратный футТонна-сила (короткая) на квадратный дюйм торр

⎘ Копировать

👎

Формула

Перезагрузить

👍

Интенсивность нагрузки на фундамент с учетом осадочного решения

ШАГ 0: Сводка предварительных расчетов

ШАГ 1: Преобразование входных данных в базовые единицы

Осадка в фундаменте: 5 миллиметров —> 0,005 метра (проверьте преобразование здесь)
Коэффициент, зависящий от внутреннего трения: 10 — > Преобразование не требуется
Глубина фундамента: 15 метров —> 15 метров Преобразование не требуется
Ширина основания: 2 метра —> 2 метра Преобразование не требуется
Коэффициент, зависящий от сцепления: 10 —> Преобразование не требуется

ШАГ 2: Вычислите формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицы измерения

825000 Паскаль —> 0,825 Мегапаскаль (проверьте преобразование здесь)

< 2 Калькуляторы осадки под фундамент

Интенсивность нагрузки на фундамент с учетом формулы осадки

Интенсивность нагрузки = (Осадка в фундаменте*Коэффициент, зависящий от внутреннего трения)*(1+(2*Глубина основания)/Ширина основания)+((Осадка в основании*Коэффициент зависимости от сцепления)/Ширина основания)
q f = (P*C 1 )*(1+(2*D)/B)+((P*C 2 )/B)

Что такое интенсивность нагрузки?

Фундаменты распределяют нагрузки надстройки на большую площадь так, чтобы интенсивность нагрузки на ее основание (т. е. общая нагрузка, деленная на общую площадь) не превышала безопасную несущую способность подпочвенного слоя.

Как рассчитать интенсивность нагрузки на фундамент с учетом осадки?

Интенсивность нагрузки на фундамент с учетом данных Калькулятор осадки использует Интенсивность нагрузки = (Осадка в фундаменте * Коэффициент, зависящий от внутреннего трения) * (1+(2 * Глубина фундамента) / Ширина фундамента) + ((Осадка в фундаменте * Коэффициент, зависящий от сцепление)/ширина основания) для расчета интенсивности нагрузки. Интенсивность нагрузки на фундамент с учетом формулы осадки определяется как нагрузка, приложенная к единице площади грунта. Интенсивность нагрузки обозначается как q f символ.

Как рассчитать нагрузку на фундамент с учетом осадки с помощью этого онлайн-калькулятора? Чтобы использовать этот онлайн-калькулятор для Интенсивности нагрузки на фундамент с учетом осадки, введите Осадка в фундаменте (P) , Коэффициент, зависящий от внутреннего трения (C 1 ) , Глубина фундамента (D) , Ширина фундамента (B) & Коэффициент, зависящий от сцепления (C 2 ) и нажмите кнопку расчета. Вот как можно объяснить расчет интенсивности нагрузки на фундамент с заданной осадкой с заданными входными значениями -> 0,084127 = (0,005*10)*(1+(2*15)/2)+((0,005*10)/2) .

Часто задаваемые вопросы

Что такое интенсивность нагрузки на фундамент с учетом осадки?

Интенсивность нагрузки на фундамент с учетом формулы осадки определяется как нагрузка, приложенная к единице площади грунта, и представляется как q f = (P*C 1 )*(1+(2*D)/B) +((P*C 2 )/B) или Интенсивность нагрузки = (Осадка в фундаменте*Коэффициент, зависящий от внутреннего трения)*(1+(2*Глубина фундамента)/Ширина фундамента)+(( Осадка в фундаменте*Коэффициент зависит от сцепления)/Ширина основания) . Осадка в фундаменте — это вертикальное перемещение фундамента из-за приложенной нагрузки, коэффициент, зависящий от внутреннего трения, зависит от угла внутреннего трения, глубина фундамента — это больший размер фундамента, ширина фундамента — это меньший размер фундамента и зависит от коэффициента. на сцепление, обычно определяемое испытаниями несущей плиты под нагрузкой.

Как рассчитать нагрузку на фундамент с учетом осадки?

Интенсивность нагрузки на фундамент с учетом формулы осадки определяется как нагрузка, приложенная к единице площади грунта, рассчитывается с использованием Интенсивность нагрузки = (Осадка в фундаменте*Коэффициент, зависящий от внутреннего трения)*(1+(2*Глубина основания)/Ширина основания)+((Осадка в основании*Коэффициент зависимости от сцепления)/Ширина основания) . Для расчета Интенсивности нагрузки на фундамент с учетом осадки необходимы Осадка в фундаменте (P) , Коэффициент, зависящий от внутреннего трения (C 1 ) , Глубина фундамента (D) , Ширина фундамента (B ) & Коэффициент зависит от сцепления (C 2 ) . С помощью нашего инструмента вам необходимо ввести соответствующее значение для осадки фундамента, коэффициента, зависящего от внутреннего трения, глубины фундамента, ширины фундамента и коэффициента, зависящего от сцепления, и нажать кнопку расчета. Вы также можете выбрать единицы измерения (если есть) для ввода (ов) и вывода.

Доля

Скопировано!

Калькулятор свай (трубчатый анкер и фундамент)

Рис. 1. Сопротивление при установке сваи

Сваи используются; в качестве анкеров, чтобы поднять конструкции над землей или предотвратить движение (оседание) фундаментов конструкций. Они могут быть из твердого бетона или трубчатой ​​стали в зависимости от применения.

Бетонные сваи обычно выдерживают очень большие вертикальные сжимающие нагрузки и устанавливаются/изготавливаются путем рытья ямы в земле, в которую опускают предварительно изготовленную сваю и затем закапывают или в которую заливается незатвердевший бетон. Эти сваи не учитываются калькулятором свай CalQlata.

Полые трубчатые стальные сваи, которые являются предметом калькулятора свай CalQlata, обычно используются в качестве анкеров или для предотвращения смещения фундаментов небольших и средних конструкций в сомнительных грунтовых условиях на суше или на морском дне.

Почва

До 450 миллионов лет назад поверхность земли была каменистой; земли нигде не было. С тех пор почва накопилась на большей части ее поверхности из разложившихся растительных и животных остатков и эродированных пород. Почвы сильно различаются по составу и характеру в зависимости от множества переменных, таких как; состава, температуры и содержания воды.

Источники свойств почвы сильно различаются не потому, что они неверны, а просто потому, что все они разные. Поэтому всегда полезно проверить почву в месте закладки с помощью штифта небольшого диаметра, проникающего на глубину, подходящую для желаемого уровня достоверности. Это относительно недорогой и надежный метод подготовки сваи к размеру перед установкой. К штифту можно применить те же методы расчета, что и к свае.

Указанная несущая способность грунта действительна только при определенных условиях; глубина, пустоты, вовлеченная вода, частицы породы (камни), состав, температура и т. д. — все это способствует изменению прочности в очень малых объемах. Более того, несущая способность обычно зависит от величины и направления нагрузки, т. е. она значительно снижается при растяжении или сжатии вблизи поверхности.

Поскольку прочность грунта увеличивается с глубиной, CalQlata консервативно предполагает, что боковое давление грунта на стенку сваи равно давлению на глубине, умноженному на коэффициент Пуассона грунта (в отличие от его угла сдвига, который также может различаются по глубине).

Сопротивление сжимающей силе в основании или на конце сваи (рис. 1), вызывающей дополнительное проникновение (δd), обычно должно быть равно комбинированному напряжению в грунте на глубине. Однако, поскольку условия на острие сваи изменчивы и в значительной степени неизвестны⁽¹⁾ во время установки, калькулятор свай консервативно использует только несущую способность при расчете ударопрочности оголовка сваи.

Установка свай

Рис. 2. Момент смещения сваи

На рис. 1 показаны силы сопротивления стандартной стальной трубчатой ​​сваи во время установки.

Сваи обычно забивают в землю, опуская на них тяжелый груз с определенной высоты. Сила удара создается за счет потенциальной энергии массы. Если молот падает в плотную среду, такую ​​как вода, его эффективная масса (mₑ) должна использоваться при расчете энергии удара (см. 9).0249 Входные данные ниже).

Сопротивление трению⁽²⁾ между грунтом и внутренней и внешней вертикальными поверхностями сваи увеличивается с глубиной. Пошаговое заглубление достигается за счет преодоления несущего напряжения в грунте по площади поверхности вершины стенки сваи. Сила, генерируемая энергией удара, которая изменяется при каждом постепенном изменении проникновения в грунт, должна быть достаточной для преодоления обеих этих нагрузок.

По мере увеличения глубины сваи большая часть силы удара теряется при преодолении повышенного сопротивления трения, уменьшая силу, доступную для проникновения. Таким образом, дополнительное проникновение уменьшается с глубиной установки, что увеличивает усилие на сваю при каждом ударе.

Маловероятно, что грунт будет иметь одинаковую несущую способность, сопротивление сдвигу, коэффициент трения и коэффициент Пуассона вплоть до установленной глубины, поэтому маловероятно, что каждое воздействие приведет к ожидаемому проникновению на соответствующей глубине.

Хотя разумно продолжать укладку до тех пор, пока сила удара (F) не станет достаточной для ваших нужд (Ŵ < F < W̌), было бы целесообразно убедиться, что конечное значение (F) больше, чем (Ŵ+W̌)/ 2
Сила (F) для каждого удара указана в калькуляторе свай.

Прочность сваи

Стенка сваи должна быть способна выдерживать монтажные и эксплуатационные нагрузки, а для определения целостности сваи в зависимости от конкретных условий проектирования требуются отдельные расчеты. Однако наиболее вероятной причиной разрушения сваи является разрушение стены во время установки.

Разрушение или обрушение стенки сваи происходит из-за чрезмерного мембранного напряжения из-за смещения молота/сваи (рис. 2), достаточно консервативную оценку которого можно найти с помощью следующей формулы плоской пластины: σỵ = 6,M/t

Существует множество формул для определения прочности сваи при сжатии, некоторые из них включают классические или сложные формулы, все из которых можно надежно предсказать с помощью расчета потери устойчивости столбца Эйлера-Ренкина, в котором вы добавляете модуль Юнга материала сваи к модулю упругости грунт (Eᵖ+Eˢ) при создании составной жесткости (EI) для колонны.

Расчетная мощность сваи

Рис. 3. Боковая емкость

Сопротивление весу достигается за счет комбинации сопротивления трению и несущей способности грунта. Горизонтальным нагрузкам должно противодействовать боковое сжатие грунта, которое зависит от глубины, состава и плотности. Растягивающим нагрузкам от анкеров противостоит масса сваи плюс грунтовая пробка, если она остается внутри, и любое остаточное трение между грунтом и стенкой сваи.

Как и во всех теоретических интерпретациях практических задач, в конечном результате присутствует определенная степень оценки.

Например:

Горизонтальная сила : Сопротивление горизонтальным нагрузкам создает пару моментов (M) на высоте «hᴹ» (рис. 3), величина которой обусловлена ​​комбинацией несущей способности грунта и давления на глубине. . Несущая способность при горизонтальной нагрузке не такая, как при сжатии из-за подъема к поверхности, более того, давление создает большее сопротивление горизонтальным силам, чем несущая способность на значительных глубинах (т. е. когда плотность x глубина > несущей способности). Поэтому CalQlata проигнорировала влияние несущей способности для горизонтальных нагрузок в калькуляторе свай и приняла боковое сопротивление, основанное на давлении x глубина⁽⁴⁾. Вам нужно будет убедиться, что ваша свая не сплющивается чуть ниже поверхности почвы в результате горизонтальной силы.

Усилие сжатия : Если свая не забита в подстилающую породу, ее несущая способность (рис. 4; W) будет зависеть от сопротивления трения и несущей способности грунта, которые могут соответствовать или не соответствовать поверхностным условиям. В этом случае вы можете определить несущую способность установленной сваи на основе конечной силы удара. Однако было бы разумно применить соответствующий запас прочности для учета потенциальной ползучести. Эмпирическое правило CalQlata состоит в том, чтобы принять полную несущую способность и ⅔ сопротивления трения (R̂ᵛ). Калькулятор свай предоставляет как теоретические (W̌), так и эмпирические значения (Ŵ) в своих выходных данных.

Комбинированная сила : Когда сваи подвергаются комбинированным вертикальным и горизонтальным нагрузкам (рис. 5; W), сопротивление трения от вертикальной составляющей уменьшается, если горизонтальной составляющей достаточно для преодоления напряжения в грунте. Если грунт и свая теряют контакт более чем на 50 % площади внешней поверхности, сопротивлением трения следует пренебречь. Сопротивление вертикальному восхождению будет зависеть только от веса (сваи и грунтовой пробки, если они сохранены), а сопротивление сжатию будет связано только с напряжением смятия (σ) на кончике сваи.

Предупреждение

Хотя сопротивление трению в свае может быть включено в несущую способность сваи, следует позаботиться о том, чтобы в течение ее расчетного срока службы учитывалось следующее:
1) Определенная ползучесть может возникнуть с течением времени из-за неоднородностей грунта из-за изменения слоев и вибрационных нагрузок
2) Осадка может привести к заползанию сваи в малопрочный слой
3) Подземные воды снижают сопротивление трению и прочность на смятие
4) Скала, частично поддерживающая сваю, может со временем вызвать наклон 90 123 5) Деформация стенки сваи при установке может привести к обрушению в процессе эксплуатации
Все вышеперечисленное может быть выполнено с помощью соответствующих испытаний грунта на глубину, превышающую предполагаемую глубину сваи.

Рис. 4. Осевая нагрузка

Калькулятор свай — Техническая помощь

Единицы

Вы можете использовать любые единицы измерения, но вы должны быть последовательны.
Входное значение ускорения свободного падения (g) используется только для преобразования энергии удара в массовую силу.

Установка

Калькулятор свай прикладывает горизонтальное давление (которое линейно зависит от глубины) к внутренней и внешней стенке сваи из-за коэффициента Пуассона грунта. Сопротивление постепенному проникновению рассчитывается с использованием только напряжения смятия (σ) грунта, напряжение сдвига (τ) используется для расчета угла сдвига для горизонтальной силы (F̌ʰ).

Расчетная грузоподъемность

Калькулятор свай предоставляет множество расчетных нагрузок, только минимальные значения которых (R̂ᵛ, F̂ᵛ, Ŵ) можно использовать с высокой степенью достоверности и без проверочных испытаний. Если вы хотите полагаться на более высокие расчетные мощности, чем указанные, рекомендуется провести подходящие тесты на нагрузку, зависящие от времени.

Переменные слои

Если вы не хотите проводить подробные расчеты для каждого переменного слоя (рис. 6), вы можете консервативно предположить, что ваша свая имеет такую ​​же глубину, как сумма толщин высокопрочных слоев, игнорируя влияние малопрочные слои вообще. Это также более точный подход, чем предположение о средних свойствах почвы на фактической глубине.

Ввод данных

Рис. 5. Объединенные силы

D = максимальная требуемая глубина сваи
Øᵢ = внутренний диаметр сваи
Øₒ = внешний диаметр сваи
ρᵐ = средняя плотность⁽³⁾
ρʰ = плотность молотка⁽³⁾
ρᵖ = плотность ворса
ρˢ = плотность грунта
m = масса молота⁽³⁾
hᵈ = высота падения
σ = напряжение несущей способности грунта
τ = напряжение сдвига грунта 90 123 μᵢ = коэффициент трения при установке⁽²⁾
μₒ = коэффициент трения при работе⁽²⁾
ν = коэффициент Пуассона (почва)

Выходные данные

мₑ = эффективная масса молота⁽³⁾
E = энергия удара
A = площадь поперечного сечения стенки сваи (вершина)
Ď = общая максимальная глубина (d + δd после последнего попадания)
n = количество попаданий (для достижения Ď) 90 123 R̂ᵛ = минимальное вертикальное сопротивление трения при установке⁽⁵⁾ (из-за μᵢ)
Řᵛ = максимальное вертикальное сопротивление трению после осадки⁽⁵⁾ (из-за μₒ)
F̌ʰ = максимальная горизонтальная сила (на поверхности почвы) 90 123 F̂ᵛ = минимальная сила подъема сваи (только масса сваи)
F̌ᵛ = максимальная сила подъема сваи (включая массу пробки и Øᵛ)
Ŵ = минимальная грузоподъемность (от; ⅔μₒ + σ)
W̌ = максимальная грузоподъемность (от; μₒ + σ)
hᴹ = высота от кончика сваи до точки опоры
r₁ = плечо момента над точкой опоры (только для информации)
r₂ = плечо момента ниже точки опоры (только для информации)
M₁ = момент над точкой опоры⁽⁶⁾ (только для информации)
M₂ = момент ниже точки опоры⁽⁶⁾ (только для информации)

Рис. 6. Переменные слои почвы

Результаты последовательности попаданий:
№ = ударный номер
δd = глубина удара
d = общая глубина после удара
F = сила удара

См. Свойства материала ниже для некоторых репрезентативных свойств материалов.

Свойства материалов

Среда установки: Если ваша свая устанавливается с помощью молота, опускаемого под воду, вы должны ввести среднюю плотность (ρᵐ) для воды, в противном случае вы должны ввести значение для воздуха или установить это значение равным нулю.

Материал молотка: плотность материала молотка (ρʰ) уменьшается на плотность среды при расчете (ρᵐ) для расчета энергии удара (E). Поэтому важно, чтобы обе плотности были репрезентативными.

Материал сваи: плотность материала сваи используется только в расчетах силы, необходимой для выдергивания сваи из земли (Fᵛ)

Материал почвы: Свойства почвы должны быть основаны на результатах испытаний на месте, если это вообще возможно. Это можно установить, вставив штифт в землю на месте сваи, а затем задним числом установив свойства состояния грунта с помощью калькулятора свай и изменив свойства грунта (σ, μᵢ и μₒ), убедившись, что:
а) ретроспективные расчеты отражают фактические условия во время установки;
b) Нагрузки по добыче измеряются по крайней мере через 30 дней после оседания. В качестве альтернативы для целей оценки могут использоваться следующие данные:

Плотность Вещество кг/м³ фунтов/дюйм³
номер воздух 1,256 4.54Е-5
вода 1000 0,0361
морская вода 1023 0,037
сталь 7850 0,2836
бетон 2400 0,0867
гранитный камень 2750 0,09935
№ ​​ сталь 7850 0,2836
алюминий 2685 0,097
титан (HT) 4456 0,161
нержавеющая сталь 316 7941 0,2869
ρˢ глина сухая 1590 0,0574
глина-средняя 1625 0,0587
глинисто-мокрый 1750 0,0632
суглинок 1275 0,0461
илово-сухой 1920 120
илово-мокрый 2163 135
песчано-сухой 1600 0,0578
песочно-мокрый 1900 0,0686

Стресс Вещество кг/м² фунтов/дюйм² ν
σˢ глинисто-плотный от 35 до 55 от 0,05 до 0,08 0,45
глина-средняя от 20 до 35 от 0,03 до 0,05 0,35
глина рыхлая от 10 до 20 от 0,014 до 0,03 0,3
суглинок от 7,5 до 15 от 0,01 до 0,02 0,3
пылеватый от 4,5 до 7,5 от 0,0064 до 0,01 0,35
ил рыхлый от 1 до 4,5 от 0,001 до 0,0064 0,3
песчано-сухой от 10 до 30 от 0,014 до 0,04 0,4
песочно-мокрый от 5 до 10 от 0,007 до 0,014 0,3
τˢ глинистая плотная от 29,4 до 46,2 от 0,0418 до 0,0656
глина-средняя от 11,5 до 20,2 от 0,0164 до 0,0287
глина рыхлая от 3,6 до 7,3 от 0,0052 до 0,0104
суглинок от 4,3 до 8,7 от 0,0062 до 0,0123
пылеватый от 0,8 до 1,3 от 0,0011 до 0,0019
ил рыхлый от 0,1 до 0,4 от 0,0001 до 0,0006
песчано-сухой от 8,4 до 25,2 от 0,0119 до 0,0358
песочно-мокрый от 2,9 до 5,8 от 0,0041 до 0,0082

Вещество мкᵢ мкₒ
глинистые плотные 0,225 0,45
глина-средняя 0,2 0,4
глина рыхлая 0,15 0,3
суглинок 0,175 0,35
пылеватый 0,15 0,3
ил рыхлый 0,125 0,25
песчано-сухой 0,1 0,2
песочно-мокрый 0,175 0,35

Применимость

Калькулятор свай применим только к трубчатым сваям, заглубленным в грунт

Точность

Точность расчетов в калькуляторе свай зависит от введенной информации. Выходные данные в значительной степени основаны на линейном изменении давления с глубиной и постоянной плотности грунта на этой глубине. В этом случае ожидается, что результаты будут в пределах ±10% от фактических значений.

Если почва изменчива по глубине сваи, следует использовать средние значения свойств почвы, и в этом случае; ожидается, что результаты будут в пределах ±20% от фактических значений.

Крайне маловероятно, что какой-либо расчет сваи даст значительно большую точность, чем ожидалось выше.

Примечания

  1. Ударная вибрация, смещение грунта и переменные условия с глубиной — все это изменяет торцевую нагрузку сваи во время установки неконтролируемым образом
  2. Сопротивление трению при установке меньше, чем при эксплуатации из-за осадки (через ≈30 дней). CalQlata рекомендует, чтобы, если не известны точные значения, коэффициент трения для связных грунтов во время установки был вдвое меньше, чем при эксплуатации, который обычно составляет ≈0,35.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *