Расчет несущей способности фундамента калькулятор: Расчет нагрузки на фундамент. Расчет подошвы фундамента

Содержание

Расчета свайного фундамента, столбчатого фундамента

Онлайн калькулятор по расчету буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов. Определение нагрузки на свайный фундамент.

Выберите тип ростверка:

Параметры ростверка:

Параметры столбов и свай:

Расчет арматуры:

Расчет опалубки ростверк:

Рассчитать

Результаты расчетов

Фундамент:

Общая длина ростверка: 0 м.

Площадь подошвы ростверка: 0 м2.

Площадь внешней боковой поверхности ростверка: 0 м2.

Общий объем бетона для ростверка и столбов (с 10% запасом): 0 м3.

Вес бетона: 0 кг.

Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов: 0 кг/см2.

Расчет арматуры ростверка:

Расчет арматуры для столбов и свай:

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов):

0 мм.

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов) для ростверка: 0 мм.

Общий вес хомутов: 0 кг.

Опалубка:

Минимальная толщина доски при опорах через каждый 1 метр: 0 мм.

Максимальное расстояние между опорами: 0 м.

Количество досок для опалубки: 0 шт.

Периметр опалубки: 0 м.

Объем досок для опалубки: 0 м3.

Примерный вес досок для опалубки: 0 кг.

Дополнительная информация о калькуляторе

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного (свайного и столбчатого) ростверкового фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, диаметра арматуры, ее количества и объема расходуемого бетона. Для определения подходящего типа конструкции фундамента обязательно проконсультируйтесь со специалистами.

Обратите внимание! В расчётах используются нормативы, приведенные в ГОСТ Р 52086-2003, СНиП 3. 03.01-87 и СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Данный тип фундамента основывается на сваях или столбах, поэтому его также часто называют столбчатым либо свайным. Глубина установки и несущая способность отличает сваи от столбов.

Вершины столбов или свай связывают между собой сплошной железобетонной лентой, так называемым ростверком. Между ростверком и поверхностью земли остаётся воздушная прослойка некоторой высоты.

Основная причина для выбора ростверкового фундамента – глубокое промерзание или слабость грунта. Этот тип фундамента востребован в местах, где из-за погодных условий другие виды фундамента создавать проблематично. Забивка свай не зависит от климата, что является несомненным преимуществом ростверковой технологии. Другой её плюс – высокая скорость возведения сооружений, поскольку сваи можно подготовить заранее, а их вбивание – ускорить, пробурив в земле отверстия.

На тип ростверкового фундамента влияет материал и форма свай, характер действия на грунт, способы установки и виды непосредственно ростверка. Трудно давать типовые рекомендации, не зная самого сооружения и специфики местности, где оно строится. Перед началом проектирования следует учесть климат местности, свойства грунта, расчётные нагрузки. Безусловно, лучше всего обратиться к специалистам и последовать их рекомендациям, так как есть риск «доэкономиться» до деформации или разрушения будущего строения. Чтобы этого избежать, советуем внимательно ознакомиться с данным калькулятором. Он поможет вам рассчитать расходы при возведении стандартных конструкций и обдумать составляющие будущего фундамента.

Вы можете задать вопрос или предложить идею по улучшению данного калькулятора. Будем рады вашим комментариям!

Пояснения к результатам расчетов

Общая длина ростверка

Внешний периметр ростверка, включая длину внутренних перегородок

Площадь подошвы ростверка

Площадь нижней поверхности ростверка, которая нуждается в гидроизоляции.

Площадь внешней боковой поверхности ростверка

Площадь наружной поверхности фундамента, которая нуждается в утеплении специальными материалами.

Общий объем бетона для ростверка

Суммарный объём бетона, нужный для полной заливки фундамента с обозначенными вами параметрами. При заказе бетона возьмите запас приблизительно в 10%. При заливке могут возникнуть уплотнения, ведущие к повышенному расходу, а доставка может привезти несколько меньший объём, чем вы заказали фактически.

Вес бетона

Примерный вес бетона, который понадобится вам для фундамента. Рассчитан для бетона средней плотности.

Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов

Давление, которое фундамент оказывает на почву в основании свай или столбов.

Минимальный диаметр продольных стержней арматуры для ростверка

Рассчитывается с учётом содержания продольной арматуры в площади сечения ростверка и нормативов СНиП.

Минимальное количество рядов арматуры для ростверка

Количество стержней продольной арматуры в верхнем и нижнем поясах ленты ростверка, необходимое для предотвращения естественной деформации ленты силами растяжения и сжатия.

Общий вес арматуры

Вес арматурного каркаса.

Величина нахлеста арматуры

При креплении отрезков стержней внахлест следует использовать данное значение.

Длина продольной арматуры

Общая длина арматуры для всего каркаса (с учетом нахлеста).

Минимальное количество продольных стержней арматуры для столбов и свай

Число продольных стержней арматуры располагаемое в каждом столбе или свае.

Минимальный диаметр арматуры для столбов и свай

Предельный минимальный диаметр арматуры столбов, исчисляется в соответствии с нормативами СНиП.

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов)

Минимально допустимый диаметр поперечной арматуры в соответствии с нормативами СНиП исходя из заданных параметров.

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов)

Максимальный шаг хомутов, при котором арматурный каркас будет должным образом выполнять свою функцию. Следует использовать данное значение, либо уменьшить шаг хомутов.

Общий вес хомутов

Общий вес хомутов, необходимых при строительстве фундамента.

Минимальная толщина доски опалубки (при опорах через каждый метр)

Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор. Опалубка рассчитывается для ростверка.

Количество досок для опалубки

Количество материала для опалубки заданного размера. За основу берется доска длиной 6 метров.

Периметр опалубки

Общий периметр опалубки для ростверка, включая внутренние перегородки.

Объем и примерный вес досок для опалубки

Требуемый объем пиломатериала для опалубки в кубических метрах и килограммах.

4 способа расчетов свайного фундамента: как рассчитать сваи, столбы, ростверк – на онлайн калькуляторе и вручную

При возведении любого здания или сооружения, от небоскреба, до забора или хозблока, первым по порядку и важности следует устройство фундамента. Для строительства на сложных грунтах хорошо себя зарекомендовали свайные фундаменты. Произвести правильный расчет свайного фундамента могут только специалисты, так как приходится учитывать все нюансы основания для конкретного здания и типа грунтов. Все остальные способы дадут только приблизительный результат.

Есть определенные правила расчета свайных фундаментов и все их надо учитыватьИсточник fazenda.guru

Типы свайных фундаментов

Свайные фундаменты имеют несколько преимуществ перед обычными ленточными или плитными, такие как:

  • Снижение расхода материалов.
  • Возможность устройства на сильнопучинистых грунтах.
  • Возможность монтажа на участках с большим уклоном.
  • Высокая скорость монтажа в случае применения винтовых свай. Фундамент под обычный загородный дом монтируется за 1-2 дня, нет необходимости ждать полного набора прочности бетоном в течение 28 суток.

В этом видео мы рассмотрим, что нужно знать о бетонных сваях:

Сваи применяются 3 видов:

  • Забивные.
  • Буронабивные. Как один из вариантов буронабивных свай монтируют так называемые сваи ТИСЭ, с уширением внизу. Такая конструктивная особенность снижает нагрузку на грунт и позволяет фундаменту эффективно противостоять силам выталкивания, возникающим при морозном пучении грунтов.
  • Винтовые.

Забивные элементы в частном строительстве применяются крайне редко, т.к. требуют привлечения тяжелой строительной техники.

Разновидности свайных фундаментовИсточник kursremonta.ru

Расчет фундамента

Расчет любого типа основания начинается с определения типа грунта и уровня грунтовых вод. Для этого лучше всего обратиться в специализированную организацию. Вариант «как у соседа» в данном случае неприменим, т.

к. эти параметры могут различаться даже в пятне застройки. Исходя из рекомендаций специалистов, выбирается тип основания.

Приведенные методики расчета примерны и не учитывают некоторые факторы, которые могут оказать влияние на сооружаемый фундамент.

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента типа «ростверк на сваях», воспользуйтесь следующим калькулятором:

Расчет свайного фундамента

Для расчета свайного фундамента, как и любого другого следует вычислить нагрузки на основание F. Для этого складывают вес стен, перекрытий, кровли, снеговую нагрузку и нагрузку на пол. Первые 3 параметра можно вычислить самостоятельно, либо с помощью специальных строительных калькуляторов. Снеговая нагрузка зависит от региона, в котором расположено строение и определяется по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», нагрузка на пол принимается равной 180 кг/м2 общей площади сооружения.

Распределение снеговых нагрузок в зависимости от климатических зонИсточник obustroeno.com

Затем определяется несущая способность сваи по формуле

P= ϒ cr*R0*S+u ϒ cf*fi*hi , где

  • R0 – нормативное сопротивление грунта под основанием сваи
  • S – площадь основания
  • ϒcr – коэффициент условий работы грунтов под основанием
  • u – периметр сечения
  • ϒcf – коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности
  • fi – сопротивление грунта на боковой поверхности
  • hi – глубина погружения сваи ниже уровня земли.

Площадь основание S круглых свай вычисляется путем перемножения квадрата радиуса сваи на 3,14, периметр – умножением диаметра сечения на 3,14. Диаметр сваи выбирают, исходя из предполагаемого материала опалубки и параметров оборудования, обычно для частного строительства — 200-300 мм.

Какие особенности бетонных забивных свай? Мы поговорим о свайном фундаменте в нашем видео:

Глубина погружения выбирается произвольная, но не менее глубины промерзания грунта +0,5 м, либо по глубине залегания несущего слоя грунта, так же следует учесть уровень грунтовых вод.

Нормативное сопротивление грунта R0, коэффициенты условий работы ϒcr и ϒcf определяется по таблицам из СНиП 2.02.03-85.

По таким таблицам специалисты определяют нормативное сопротивление грунта, но сначала нужно узнать тип грунта, для чего проводится анализ почвыИсточник stroj.umorists.ru
Панели для фундамента и другие варианты отделки цоколя здания

После вычисления несущей способности опорного элемента вычисляется их количество, для чего нагрузка на основание F умножается на коэффициент надежности, равный 1,2, и делится на несущую способность P. Если получилось нецелое число – значение округляется до целого в большую сторону.

В некоторых случаях может потребоваться установка дополнительных опор, например при сооружении в здании печи или монтаже тяжелого оборудования.

Далее сумму длин несущих стен делят на количество свай. Таким образом вычисляется шаг свайного поля. Для определения необходимого количества бетонного раствора складывается объем свай, который вычисляется перемножением площади сечения на высоту сваи. Высота сваи учитывается не до уровня земли, а до заданной верхней точки.

Для этих вычислений также можно воспользоваться калькулятором свайного фундамента, указав форму основания, подставив необходимые переменные и выбрав в специальных полях формы табличные значения из нормативных документов.

Интерфейс онлайн калькулятора свайных фундаментовИсточник martand.ru

Расчет столбчатого фундамента

Столбчатым называют свайный фундамент, в котором сваи расположены на поверхности земли или заглублены не более чем на 0,5 м. Такой тип оснований может использовать только для строительства небольших легких сооружений, например гаража, хозяйственного блока маленькой бани или дачного домика по каркасной технологии или из бруса.

Расчет столбчатого фундамента производится также, так и свайного, однако при вычислении несущей способности столба не учитываются боковые нагрузки, таким образом, формула для расчетов получается следующая:

P= ϒcr*R0*S

Столбы могут изготавливаться монолитным способом, как и сваи либо изготавливаться из кирпича, шлакоблока или бетонных блоков. Во втором случае сечение получается квадратное или прямоугольное, и площадь вычисляется перемножением длин сторон. Это нужно учитывать при расчетах с помощью калькулятора столбчатого фундамента.

Интерфейс калькулятора столбчатого фундаментаИсточник ep2nnov.ru
Виды фундаментов для постройки частного дома

Расчет фундамента на винтовых сваях

Для вычисления основания на винтовых сваях применяется та же методика, что и для буронабивных свай, однако расчеты упрощаются, т. к. винтовые сваи – типовое изделие, и несущую способность сваи не нужно вычислять самостоятельно, достаточно посмотреть значение в таблице и разделить нагрузку от сооружения на этот параметр. При расчетах за площадь основания сваи принимается площадь лопасти.

Чтобы определить, какую нагрузку должен выдерживать элемент фундамента, нужно рассчитать примерное количество свай. Для этого длина несущих стен делится на предполагаемый шаг монтажа опор, обычно 2-3 м. Затем, делением суммарной нагрузки сооружения на фундамент на количество опор, вычисляют нагрузку на 1 сваю. Необходимая площадь опоры определяется по формуле

S=F=1,2/R0

где F – нагрузка на сваю, 1,2 – коэффициент надежности, R0 – нормативное сопротивление грунта. Зная площадь лопасти, вычисляют ее диаметр по формуле D=2√S/π, и по получившемуся значению выбирают из сортамента ближайший в большую сторону типоразмер.

Такие данные нужно ввести для расчетов в онлайн калькулятор фундамента на винтовых сваяхИсточник hixez.ligetok.ru.net

Применив для расчета количества свай для фундамента калькулятор, можно выбрать наиболее подходящий для заданных условий и выгодный экономически размер свай путем подстановки различных параметров. Глубина погружения свай определяется на основании глубины залегания несущего слоя грунта и уровня грунтовых вод.

Расчет свайно-ростверкого фундамента

При строительстве на сложных грунтах, на участках с большим уклоном, либо при строительстве из кирпича, газобетонных или других блоков по верхней поверхности свай изготавливают ленту, которая называется ростверк. Выполнен он может быть монолитным из железобетона или сборным (сварным) из металлопроката. При расчете свайно-ростверкого фундамента к нагрузкам от сооружения добавляется еще и вес самого ростверка. При изготовлении ростверка из металлопроката, двутавра или швеллера, вес вычисляется умножением длины ленты на удельный вес профиля, который указывается в сортаменте. Для железобетонной конструкции – вычисляется объем бетона (площадь сечения ленты на длину) на плотность материала, равную 2400 кг/м3.

Как производятся сваи для фундамента? Какие особенности свайного фундамента? Плюсы и минусы свайного фундамента. Как происходит расчёт по проектам? Всё и больше в данном выпуске:

Заключение

Расчеты любого типа фундамента гораздо удобнее производить при помощи строительных калькуляторов, ведь отпадает потребность в поисках нужных параметров в различных справочниках. После ввода необходимых данных, таких как габаритные размеры и форма фундаменты, нагрузка на фундамент, тип грунтов, глубина промерзания и уровень грунтовых вод автоматически вычисляются конструкционные размеры и количество необходимого материала. Однако не следует забывать, что фундамент – важнейший элемент здания, определяющий прочность всей конструкции, поэтому все самостоятельные расчеты, не важно, по формулам или с применением калькуляторов – скорее, справочный материал, для примерного подсчета материалов и трудозатрат, а, следовательно, стоимости сооружения. Точные вычисления и составление рабочих чертежей лучше поручить специалистам.

Калькулятор свайно-винтового фундамента — Расчет стоимости онлайн

Выберите тип строения, укажите его габариты и вариант обвязки, расстояние от КАД и нажмите «Рассчитать».

  • Пирс
  • Заборы
  • Хозпостройки
  • Беседки
  • Каркасные дома
  • Дома из бревна
  • Дома из бруса
Обвязка из швеллера является самым прочным и надежным способом для усиления свайно-винтового фундамента. Применяется с целью связать все винтовые сваи в одно целое в случае, если на участке присутствует перепад высот и многие сваи выступают из земли более 0.5м. Также применяется в случае монтажа на нестабильных грунтах (торф, плывун и т.д.), чтобы избежать вертикального шатания винтовых свай в жидком слое грунта.
Обвязка уголком производится с целью усиления свайно-винтового фундамента и придания ему большей прочности в случае наличия перепадов высот, а также наличия нестабильных грунтов на участке. Является хорошей альтернативой обвязке швеллером, т.к. есть возможность существенно сэкономить расходы по фундаменту. Обвязка производится, как правило, в виде раскосин, которые стягивают все сваи в одну конструкцию. Часто применяется в комбинации с обвязкой швеллером, особенно на больших перепадах высот.
Обвязка профтрубой, как правило, решает две задачи: придает большую жесткость конструкции и позволяет сделать удобным монтаж цокольных панелей по периметру фундамента. Чаще используется во втором случае. По прочности, безусловно, уступает обвязке из швеллера или уголка.

На объекте есть электричество

Отправьте нам заявку для уточнения детальной информации

Варианты расчета стоимости фундамента

Соблюдение всех требований свайно-винтовой технологии и, соответственно, строительство качественных, надежных и долговечных фундаментов невозможно без правильного расчета. На практике имеют место два подхода к расчету свайного фундамента:

  1. Упрощенный, как правило, используемый при самостоятельном планировании и строительстве основания, но, кроме того, иногда допустимый в случае возведения простых строений малой весовой нагрузки на непроблемных грунтах.
  2. Профессиональный расчет, который применяют специалисты инженерно-строительной сферы в рамках подготовки проекта, руководствуясь нормативными документами, строительными нормами и другими правилами.

Преимущества винтовых свай

Особенности расчета свайного фундамента

Независимо от методики расчета в основу его проведения берутся фактические данные, полученные по результатам:

  • обследования местности, изучения его условий, климата, состояния, типа и структуры грунта, особенностей грунтовых вод, наличия и расположения в зоне планируемого ведения строительства природных, инфраструктурных и иных объектов;
  • изучения имеющейся строительной и технической документации как на сам объект строительства, так и на объекты инфраструктуры, расположенные в зоне застройки.

Расчет фундамента подразумевает:

  1. Определение несущей способности, типоразмера и количества свай, а также подготовку схемы «свайного поля».
  2. Расчет ростверка, обвязки.
  3. Расчет дополнительных стройматериалов, необходимых для сооружения фундамента «под ключ».
  4. Финансовые расчеты – проектная смета.

Упрощенный вариант расчета свайного фундамента основывается на общих правилах и принципах строительства оснований, применимых к определенному типу грунта, уровню залегания грунтовых вод и климатическим особенностям местности. Его главный недостаток – невозможность учесть в расчетах индивидуальные особенности и условия строительства, которые выходят за пределы типовых проектов, как и невозможность предусмотреть все потенциальные риски.

При проведении профессиональных расчетов используются специальные формулы, коэффициенты и первичные данные обследования и изучения всех особенностей и условий строительства. Кроме того, берутся во внимания многочисленные СНиПы, применимые к конкретному проекту (объекту) строительства. Профессиональные расчеты обязательны при сооружении оснований для объектов капитального строительства и выполняются исключительно специалистами.

Если вы хотите узнать цены на винтовые сваи и получить расчёт свайного фундамента, позвоните нам по телефону или оставьте заявку на звонок. Осуществляя строительство свайных фундаментов «под ключ», компания СВИТ предельно внимательно относится к правильности выполнения всех проектных расчетов. Это позволяет нам обеспечивать соблюдение всех технологий строительства и предоставлять заказчикам продолжительную гарантию срока службы возведенных нашими специалистами фундаментов.

Калькулятор расчета стоимости строительства фундамента на винтовых сваях — памятка

Уважаемые пользователи сайта www.vintsvai.ru!

 

Представляем вашему вниманию программу, разработанную специально для вычисления несущих способностей винтовых свай. Прежде чем вы воспользуетесь этой программой, ознакомьтесь пожалуйста с настоящей вводной информацией.

 

Для расчета несущей способности винтовой сваи, настоящая программа построена с использованием официально утвержденной методики, изложенной в пункте 4 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

 

Согласно этой методики, несущая способность винтовой сваи зависит от двух групп факторов. Первая группа – это геометрические размеры винтовой сваи, а именно диаметры ее ствола и лопасти, а также длина ствола винтовой сваи и глубина погружения лопасти винтовой сваи в грунт.

 

Вторая группа факторов – это физические свойства грунта на участке, на котором планируется строительство. Для точного расчета необходимо знать такие параметры: гранулометрический состав, удельный вес (плотность) грунта, удельное сцепление грунта, угол внутреннего трения, коэффициенты текучести и пористости грунта.

 

И если параметры из первой группы для своего фундамента каждый застройщик как правило знает прекрасно, то параметры второй группы наверняка могут знать только те застройщики, которые провели отбор образцов грунта со своего участка и заказали испытания образцов в специализированной лаборатории.

 

Но даже если вы не проводили никаких исследований грунта на своем участке, настоящая программа поможет вам составить представление о величине несущей способности винтовых свай, планируемых вами к использованию. 3. Для расчета будут применены средние значения этих показателей, а это значит что в реальности настоящее значение несущей способности винтовых свай на вашем конкретно участке могут несколько отличаться от расчетных, но по крайней мере не в разы и уж тем более не на порядок а в худшем случае на десятки процентов.

 

Впрочем, ценители точных вычислений могут ввести в программу фактические параметры своего грунта, предварительно конечно проведя исследование образцов грунта, и при помощи нашей программы получить уже не ориентировочный, а вполне точный результат.

 

Результаты, полученные с применением настоящей программы, имеют теоретический расчетный характер и предназначены для составления общего представления о возможностях винтовых свай. Вы можете использовать результаты, полученные при использовании данной программы, на свой страх и риск и под свою ответственность, компания «Артель винтовых свай «Железце» vintsvai.ru не несет ответственности за возможный ущерб от применения вами настоящей программы.

Блог строительной компании RNR

 

Фундамент — важнейшая часть любого строения. Он принимает нагрузки от строительных конструкций и передает их на грунт. Выбору фундамента для частного дома уделяют большое внимание, так как основание обеспечивает зданию долговечность и безопасность.

Казалось бы, на вопрос: какой лучше выбрать фундамент для дома — ответ один: самый надежный, с максимальной несущей способностью. Однако создание основания с избыточной несущей способностью приводит к неоправданно большим финансовым затратам. Поэтому фундамент должен максимально соответствовать особенностям строящегося здания. В этом случае он будет достаточно надежным и недорогим.

Какой фундамент выбрать для частного дома

Прежде чем переходить к выбору наиболее подходящего основания для строительства дачи, коттеджа или бани, необходимо рассмотреть особенности различных конструкций.

Свайный

Создается из вертикальных опор (свай), устанавливаемых в грунт на определенную глубину. Сваи соединяются между собой ростверком, формируя взаимосвязанную опорную систему с равномерным распределением нагрузки.

Чаще всего свайные основания используются при строительстве на неустойчивых грунтах: песчаных, плавучих, торфяных, болотистых.

Ленточный

Пожалуй, самый распространенный тип фундамента, представляющий собой замкнутую по контуру железобетонную ленту, которая проходит под всеми несущими конструкциями будущего здания.

Подходит для строительства практически на любых грунтах, кроме заболоченной местности.

Плитный

Плитный фундамент — монолитная конструкция из железобетона, поверх которой может быть построено сооружение из любых строительных материалов. Главное преимущество — огромная несущая способность. Монолит может выдержать любые нагрузки, обеспечить зданию долговечность и безопасность.

От чего зависит выбор фундамента для дома?

Выбирать основание для строительства дома всегда необходимо индивидуально с учетом двух важнейших факторов:

  • Вес здания. Общая нагрузка, которая будет поступать на фундамент во время эксплуатации дома.
  • Свойства грунта. Характеристики почвы, на которую фундамент будет передавать нагрузку от здания.

С весом здания все относительно понятно. Во время проектирования можно точно посчитать, сколько будет весить дом, включая несущие стены, перегородки, крышу, внешние и внутренние облицовочные материалы, элементы коммуникаций, мебель, жильцы и т.д.

Со свойствами грунта ситуация обстоит сложнее. В России выделяют две важнейшие характеристики почвы, учитываемые при строительстве в первую очередь:

  • несущая способность грунта;
  • морозная пучинистость.

Почему нужно учитывать пучинистость грунта?

В грунте всегда присутствует вода. Во время замерзания она значительно расширяется, что может привести к негативным последствиям для здания при неправильном выборе основания.

При замерзании вода расширяется примерно на 10%, однако в грунте она не в чистом виде, а с примесями, потому уровень коэффициента расширения грунта (в зависимости от его состава) составляет 4-8% или 6%, если взять среднее значение.

В зимнее время года глубина промерзания зависит от погодных условий и состава почвы. В Московской области, к примеру, средняя глубина промерзания составляет 1,3 м.

То есть, при замерзании почва будет подниматься примерно на 8 см, если посчитать ее среднее расширение с глубины 1,3 м. При этом сила подъема земли при замерзании составляет около 2 000 кг/см3. Побороть эту силу невозможно, поэтому данное свойство необходимо грамотно обходить.

Есть два варианта:

  • Утепление грунта под домом.
  • Заглубление фундамента ниже глубины промерзания грунта.

На практике обычно выбирается второй метод как наиболее эффективный.

Выбираем фундамент под дом

Чтобы правильно подобрать фундамент для дома, необходимо провести предварительные расчеты, чтобы основание полностью соответствовало характеристикам здания.

Возьмем за основу относительно небольшой дом 10х12 м площадью 120 м2 и общим весом 180 т. Профессионалы всегда советуют увеличивать нагрузку от здания в 1,3 раза, чтобы в процессе эксплуатации можно было безбоязненно увеличивать нагрузку на фундамент.

Итого получаем общий вес: 180 х 1,3 = 250 т. За несущую способность грунта на глубине промерзания возьмем значение в 3 кг/см2.

Расчет свайного фундамента

Если взять стандартную сваю, диаметром 200 мм, то ее несущая способность при выбранных характеристиках грунта (3 кг/см2) будет составлять около 3 000 кг. Таким образом, чтобы обеспечить фундаменту несущую способность на уровне 250 т, придется создать свайное поле, включающее в себя не менее 83 свай (250тонн/3000 кг).

Такое количество свай в свайном поле является избыточным. Число используемых опор можно уменьшить, если взять сваи большего диаметра, однако сильно от этого картина не поменяется. Именно поэтому подобные фундаменты преимущественно используются для строительства легких домов на нестабильных грунтах.

Расчет ленточного фундамента

Рассмотрим возможность строительства ленточного фундамента для дома с уже названными характеристиками, если создать ленту под несущими конструкциями шириной 30 см.

В этом случае один метр ленты площадью 3000 см2 (100 см длины х 30 см ширины), при несущей способности грунта 3 кг/см2, будет иметь несущую способность: 3000 х 3 = 9000 кг (9 т).

Если посчитать длину ленты грубо для дома 10х12 м, то получим: два участка по 10 м, два участка по 12 м и один дополнительный участок 10 м в качестве перемычки для увеличения прочности основания = 54 м.

Если каждый метр способен выдержать 9 тонн, то 9 х 54 = 486 тонн. Более чем достаточная несущая способность для дома весом 250 т.

Расчет плитного фундамента

Плитный фундамент — самый прочный и надежный. Чтобы рассчитать его несущую способность для дома 10х12 м, нужно посчитать его площадь, которая составит: 1 200 000 см2.

Так как вся площадь является несущей, то 1 200 000 площади умножаем на несущую способность грунта и получаем несущую способность фундамента: 3 600 000 кг или 3 600 тонн. Это избыточная несущая способность, позволяющая построить намного более тяжелое строение, чем планировалось изначально.

Выбрать фундамент под дом: советы профессионалов

Выбор конструкции фундамента для каждого конкретного случая — вопрос комплексного подхода, сочетающего множество различных параметров.

Не существует одной конструкции, которая лучше других. Если бы такое идеальное основание существовало, остальные давно перестали бы использовать. Каждый тип фундамента имеет свои особенности и преимущества, потому выбирать среди них нужно индивидуально, с учетом особенностей будущего дома, характеристик почвы, бюджета и личных предпочтений.

Обращайтесь в компанию Render House. Мы не только подберем надежный тип фундамента, но и построим надежный дом по типовому или индивидуальному проекту.


гк | Несущая способность мелкозаглубленных фундаментов в грунте

Методика и рецептуры Терцаги (1943 г.) Расчет несущей способности

Приведенный выше инструмент расчета несущей способности мелкозаглубленного фундамента следует процедуре, приведенной в «Анализе и проектировании фундамента», 5-е издание (Джозеф Э. Боулз) — Глава 4. Детали метода Терзаги (1943 г.) для расчета несущей способности мелкозаглубленных фундаментов приведен ниже.

Предельная несущая способность

Несущая способность рассчитывается в соответствии со следующими уравнениями для метода Terzaghi (1943).2\фи}-1\справа)$$

Факторы формы

Факторы формы s c и s γ выбираются в зависимости от формы фундамента. Для ленточных фундаментов s c = 1 и s γ = 1, для круглых фундаментов s c = 1,3 и s γ = 0,6 и для квадратных фундаментов s c = 1,3 и s γ = 0,8. 2 $$

Где,

$$ Н = 0.5 B tan(45+\phi/2)$$

Допустимая несущая способность

$$ q_{all} = {q_{ult} \over FS} $$

Расчетные модули > Фундаменты > Общий фундамент

 

Нужно больше? Задайте нам вопрос

 

Этот модуль обеспечивает расчет прямоугольного фундамента с приложенной осевой нагрузкой, покрывающей нагрузкой, крутящим моментом и поперечной нагрузкой. Нажмите здесь, чтобы посмотреть видео:

 

Модуль позволяет перемещать положение приложения осевой нагрузки вне центра основания и обеспечивает автоматический расчет допустимого увеличения несущей способности грунта на основе размеров основания и/или глубины под поверхностью.

 

Модуль проверяет давление грунта при рабочей нагрузке, устойчивость к опрокидыванию, устойчивость к скольжению, изгиб на каждой из четырех поверхностей опоры, односторонний сдвиг в точке «d» с каждой из четырех сторон опоры и сдвиг на продавливание по периметру, расположенному «d/». 2′ от граней пьедестала.

 

 

Общий

ф’к

28-дневная прочность бетона на сжатие.

 

ф.г.

Предел текучести арматуры.

 

ЕС

Модуль упругости бетона.

 

Плотность бетона

Плотность бетона используется для расчета собственного веса пьедестала и фундамента, если выбран этот параметр.

 

Фи значения

Введите значения снижения производительности для Vn и Mn.

 

Двухосный анализ

Выберите «Да» или «Нет», чтобы указать, следует ли выполнять двухосный анализ.Если выполняется двухосный расчет, в решении будут учитываться моменты, действующие одновременно относительно двух ортогональных осей фундамента. Если двухосный анализ НЕ выполняется, решение будет считать, что моменты, приложенные к двум ортогональным осям, действуют не одновременно.

 

Величина длины ребра для M и V (отображается только при выборе двухосного анализа)

При расчете сдвига и момента для фундаментов, где максимальные значения давления грунта возникают в углах, это значение указывает долю (десятичную) размера фундамента от края, используемую при расчете моментов и сдвигов из-за переменного давления грунта в этом область. Меньшее значение этой переменной приведет к более консервативному расчету, поскольку он будет сфокусирован на более узкой полосе, которая испытывает наибольшее давление грунта.

 

Нажмите, чтобы рассчитать (кнопка отображается только при выборе двухосного анализа)

Из-за итеративного характера расчетов, необходимых для двухосного анализа, было бы нежелательно повторно запускать весь анализ и проектирование каждый раз при изменении входного параметра. Таким образом, из соображений эффективности программа автоматически переходит в режим ручного пересчета при выборе двухосного анализа.Щелкайте по этой кнопке в любое время, когда вы хотите пересчитать с текущими входными параметрами.

 

Учитывать вес фундамента при определении несущей способности грунта

Выберите этот параметр, чтобы модуль рассчитал собственный вес основания и применил его как направленную вниз нагрузку при определении опорного давления грунта. Собственный вес будет умножен на коэффициент статической нагрузки в каждой из комбинаций нагрузок от давления на грунт.

 

Примечание. Обычно следует выбирать этот параметр.Отключение этой опции может привести к неправильным расчетам несущей способности грунта в фундаментах с моментом. Если цель состоит в том, чтобы попытаться сравнить опорное давление грунта с чистым допустимым давлением, то было бы целесообразно использовать параметр на вкладке «Допуски грунта» «Увеличить опорную нагрузку на вес основания».

 

Учитывать вес основания при определении скольжения, опрокидывания и подъема

Выберите этот параметр, чтобы модуль рассчитал собственный вес основания и применил его в качестве нисходящей нагрузки при определении коэффициентов безопасности при скольжении, опрокидывании и подъеме.Собственный вес будет умножен на коэффициент статической нагрузки в каждой из комбинаций нагрузки на устойчивость.

 

Игнорировать проверки на скольжение

 Выберите этот вариант, если скольжение по какой-либо конкретной причине не является конструктивным соображением.

 

Мин. соотношение стали – температура/усадка

Введите минимальное соотношение температуры/усадки стали, рассчитанное с использованием полной толщины фундамента. Это вызовет предупреждающее сообщение, если секция недостаточно армирована.

 

Примечание. Эта проверка выполняется при условии, что будет предоставлен только один мат из заданного арматурного стержня. Если конструкция имеет чистое поднятие, так что верхний мат является гарантией, или если верхний мат будет предоставлен в любом случае, имейте в виду, что программа по-прежнему будет учитывать вклад только одного мата в соответствие требованиям к температуре и усадке. В этом случае может оказаться более удобным установить соотношение T&S равным половине общего количества, зная, что двух матов будет достаточно для обеспечения полного требуемого количества.

 

Минимальный коэффициент безопасности при опрокидывании

Введите минимально допустимое отношение момента сопротивления к опрокидывающему моменту. Если фактическое соотношение меньше указанного минимального соотношения, появится сообщение о том, что устойчивость к опрокидыванию неудовлетворительна.

 

Минимальный запас прочности при скольжении

Введите минимально допустимое отношение силы сопротивления к силе скольжения. Если фактическое отношение меньше заданного минимального отношения, появится сообщение о том, что стабильность скольжения неудовлетворительна.

 

Примите во внимание ACI 10.5.1 и 10.5.3 как минимум для усиления

Установите этот флажок, если вы хотите, чтобы модуль учитывал разделы 10.5.1 и 10.5.3 ACI 318 при определении минимального армирования.

 

 

 

Допустимые значения для почвы

Допустимая нагрузка на почву

Введите допустимое давление на грунт, которому может противостоять грунт. Это сопротивление рабочей нагрузке, которое будет сравниваться с расчетным давлением грунта при рабочей нагрузке (нагрузки не учитываются, как при расчете прочности).

 

Увеличить опору за счет веса опоры

Нажмите [Да], чтобы модуль рассчитал вес одного квадратного фута (вид сверху) веса фундамента и добавил его к допустимому значению несущей способности грунта. Это приводит к тому, что грунт не подвергается штрафу за собственный вес основания, и полезен в ситуациях, когда в инженерно-геологическом отчете указаны допустимые чистые несущие нагрузки.

 

Пассивное сопротивление скольжению грунта

Введите значение сопротивления пассивному давлению грунта скольжению.Это значение будет использоваться для определения компонента сопротивления скольжению, создаваемого пассивным давлением грунта. Сопротивление скольжению из-за пассивного давления затем добавляется к сопротивлению скольжению из-за трения, чтобы определить общее сопротивление скольжению для каждой комбинации нагрузок.

 

Коэффициент трения грунт/бетон

Введите коэффициент трения между грунтом и основанием для использования в расчетах сопротивления скольжению.

 

Повышение несущей способности почвы

В этом разделе можно указать некоторые размеры, превышение которых автоматически увеличивает допустимое давление на грунт.

 

Глубина основания фундамента ниже поверхности почвы: Расстояние от нижней части фундамента до верхней части почвы. Это значение используется для определения допустимого увеличения несущей способности грунта и пассивного сопротивления грунта скольжению, но не используется ни в каких других расчетах в этом модуле.

 

Увеличения в зависимости от глубины фундамента: Предоставляет метод автоматического увеличения базового допустимого несущего давления грунта на основе глубины фундамента ниже некоторой опорной глубины.Собирает следующие параметры:  

 

Допустимое увеличение давления на фут: указывает величину, на которую базовое допустимое давление на грунт может быть увеличено на каждый фут глубины ниже некоторой контрольной глубины.

 

Когда основание фундамента ниже: Указывает необходимую глубину, чтобы начать постепенное увеличение допустимого опорного давления грунта на основе глубины фундамента.

 

Пример: Предположим следующее: Базовое допустимое давление грунта на опору = 3 тыс.фунтов на фут.Основание фундамента находится на глубине 6 футов-0 дюймов ниже поверхности почвы. В геотехническом отчете указано, что допускается увеличение опорного давления на 0,15 тыс. футов на каждый фут глубины, когда основание находится глубже, чем на 4 фута ниже поверхности почвы. Поскольку вы указали, что если фундамент находится на 6 футов ниже поверхности почвы, модуль автоматически рассчитает скорректированное допустимое давление на грунт как 3 тыс.фут + (6 – 4 фута) * 0,15 тыс.фунт = 3,30 тыс.фунт.

 

Увеличения на основе размера фундамента: Предоставляет метод для автоматического увеличения базового допустимого несущего давления грунта на основе размеров фундамента, превышающих какой-либо контрольный размер.Собирает следующие параметры:

 

Допустимое увеличение давления на фут: Определяет величину, на которую базовое допустимое давление на грунт может быть увеличено на каждый фут длины или ширины, превышающей некоторый эталонный размер.

 

Когда максимальная длина или ширина больше: Указывает требуемый размер, чтобы начать постепенное увеличение допустимого давления на грунт на основе размера основания.

 

Пример: Предположим следующее: Базовое допустимое давление грунта на опору = 3 тыс.фунтов на фут.Фундамент измеряет 12′-0″ x 6′-0″. В геотехническом отчете указывается, что допустимо увеличение опорного давления грунта на 0,15 тыс. футов на каждый фут, если наибольший размер фундамента в плане превышает 4 фута. Модуль автоматически рассчитает скорректированное допустимое давление на грунт как 3 тыс. футов + (12 футов — 4 фута) * 0,15 тыс. футов = 4,2 тыс. футов.

 

Примечание. Увеличение на основе глубины фундамента и размеров в плане является кумулятивным.

 

 

 

Размеры основания

На этой вкладке вы вводите размеры фундамента и пьедестала.

 

Ширина, длина и толщина: определяет габаритные размеры основания

 

Расположение нагрузки: определяет смещение от центра фундамента, в котором действует осевая нагрузка. Если двухосный анализ НЕ используется, то можно использовать только одно направление.

 

Размеры пьедестала: Если на фундамент опирается бетонный пьедестал, здесь можно указать его размеры. Размеры px и pz используются для определения мест на всех четырех сторонах, где рассчитывается односторонний сдвиг, двусторонний сдвиг и изгибающий момент.Если вы введете ненулевую высоту, вы можете выбрать, чтобы вес этой призмы был рассчитан и добавлен как статическая нагрузка. Любые приложенные нагрузки от вскрыши будут исключены из области, определяемой как размер основания вдоль осей xx и yy, независимо от заданной высоты призмы.

 

Примечание. Если пьедестал не определен, то центр фундамента будет рассматриваться как поверхность пьедестала при определении критических мест для проверки на сдвиг и изгиб.

 

 

 

Учитывать вес пьедестала при определении: этот параметр позволяет пользователю указать, следует ли учитывать собственный вес пьедестала при определении опорного давления грунта, и отдельно, следует ли учитывать собственный вес пьедестала. следует учитывать при выполнении проверок на скольжение, опрокидывание и подъем.

 

Армирование фундамента

На этой вкладке можно указать армирование в каждом направлении фундамента.

 

 

Прикладываемые ВЕРТИКАЛЬНЫЕ нагрузки

На этой вкладке можно указать осевую нагрузку, приложенную к месту опоры, и нагрузку от вскрыши, приложенную ко всему размеру фундамента в плане (за исключением области, обозначенной как опора).

 

Введите нагрузки с положительным знаком для направления вниз.

 

Внимание! Этот модуль не допускает поднятия сетки на фундаменте. Если результат факторизованных осевых нагрузок (стационарная, динамическая, ветровая и т. д.) дает отрицательный знак нагрузки, модуль не будет пересчитывать и уведомит вас о том, какая комбинация нагрузок привела к чистому подъему.

 

 

Приложенные нагрузки на ИЗГИБ

На этой вкладке можно ввести прилагаемые моменты.

 

 

Приложенные сдвиговые нагрузки

На этой вкладке можно ввести приложенные поперечные силы.Эти нагрузки приложены в месте расположения пьедестала. Если указана высота пьедестала, сдвиг будет применяться на этой высоте и создаст момент на основании, равный поперечной нагрузке * (толщина основания + высота пьедестала).

 

 

Комбинации нагрузок — Сервис

Это типичная вкладка сочетания нагрузок, используемая в библиотеке проектирования конструкций. Вкладка «Комбинации услуг» используется для расчета давления на грунт, которое необходимо сравнить с допустимым давлением на грунт.«Увеличение грунта» — это коэффициент, который можно указать отдельно для каждой комбинации нагрузок и который применяется к допустимому давлению на грунт.

 

 

Комбинации нагрузок — с коэффициентом

Это типичная вкладка сочетания нагрузок, используемая в библиотеке проектирования конструкций для расчета прочности. Эти комбинации нагрузок используются для расчета моментов и сдвигов в фундаменте для определения напряжений и требуемой арматуры.

 

Примечание. Модуль «Общее основание» применяет факторизованные нагрузки к основанию и определяет другой эксцентриситет, чем тот, который был определен с использованием эксплуатационных нагрузок для проверки опорного давления грунта.

 

 

Вкладка «Результаты»

На этой вкладке представлена ​​сводка всех рассчитанных значений. Сообщаются коэффициенты напряжений, применяемые и допустимые значения, а также сочетания нагрузок для этих основных значений.

 

 

Вкладка Давление грунта

На этой вкладке приводится сводка расчетного давления на грунт при рабочей нагрузке для моментов и сдвигов, приложенных относительно указанной оси, для каждой комбинации нагрузок.

 

 

Вкладка устойчивости к опрокидыванию

На этой вкладке представлены расчеты устойчивости фундамента к опрокидыванию и моменту сопротивления относительно каждой оси и для каждого сочетания нагрузок. Обратите внимание, что используемые здесь сочетания нагрузок генерируются внутренними силами, а НЕ из сочетаний эксплуатационных нагрузок, которые вы ввели для оценки несущего давления грунта.

 

Обратите внимание, что программа настроена на индивидуальный поиск сил опрокидывания и сопротивления.Например, возьмем ситуацию, когда основание подвергается равным и противоположным сдвигам на заданной высоте. Здравый смысл подсказывает, что эти силы компенсируют друг друга, и основание не испытывает от них чистого приложенного опрокидывающего момента. Но программа рассматривает одну из двух равных и противоположных сил как опрокидывающую силу, а другую — как противодействующую. Таким образом, для этих двух сил сообщается чистый опрокидывающий момент, но момент сопротивления ТАКЖЕ учитывает влияние противодействующей нагрузки, поэтому учет, используемый для определения коэффициента опрокидывания, является правильным.

 

 

Вкладка стабилизации скольжения

На этой вкладке представлены расчеты приложенной и противодействующей устойчивости фундамента к скольжению в каждом направлении оси и для каждого сочетания нагрузок. Обратите внимание, что используемые здесь сочетания нагрузок генерируются внутренними силами, а НЕ из сочетаний эксплуатационных нагрузок, которые вы ввели для оценки несущего давления грунта.

 

 

Вкладка для изгиба основания

На этой вкладке представлены сводные данные расчетного момента нагрузки с учетом факторов на всех четырех краях периметра опоры для каждого сочетания нагрузок.Он указывает, вызывает ли указанное сочетание нагрузок растяжение верхней или нижней поверхности фундамента.

 

Примечание. В случаях, когда напряжение возникает в верхней части фундамента, проверка на изгиб будет основываться на предположении, что на верхней поверхности фундамента предусмотрен определенный арматурный мат. Пользователь должен просмотреть результаты и определить, действительно ли для каких-либо комбинаций нагрузок требуется армирующий верхний мат или можно ли усилить основание только нижним матом.

 

 

Фундаментная пластина для сдвига

На этой вкладке представлены сводные данные рассчитанного сдвига нагрузки с учетом факторов на всех четырех краях периметра опоры для каждой комбинации нагрузок. Также рассчитывается двухсторонний или продавливающий сдвиг.

 

 

Вкладка эскиза

 

 

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 в фундаментах небольших и средних конструкций в подозрительных 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, увлеченная вода, частицы породы (камни), состав, температура и т.д.все они способствуют изменению силы 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 варьироваться). с глубиной).

Сопротивление сжимающей силе в основании или на конце сваи (рис. 1), которая создает 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 типичной стальной трубчатой ​​сваи во время установки.

Сваи обычно забивают в землю, сбрасывая 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 в расчетах энергии удара (см. 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 вызовет ожидаемое проникновение 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 разумно убедиться, что конечное значение (F) больше, чем (Ŵ+W̌)/2
Сила (F) для каждого удара указана в калькуляторе свай.

Прочность ворса

Стенка сваи должна быть способна выдерживать монтажные и эксплуатационные нагрузки, а для установления целостности сваи требуются отдельные расчеты, основанные на ваших конкретных условиях проектирования.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 и сваи (рис. 2), достаточно консервативную оценку которого можно найти, используя следующую формулу 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 грунта. (Eᵖ+Eˢ) при создании составной жесткости (EI) для колонны.

Расчетная мощность сваи


Рис. 3. Боковая емкость

Сопротивление весу достигается за счет комбинации сопротивления трения и несущей способности грунта. Горизонтальным нагрузкам должно противодействовать боковое сжатие грунта, которое зависит от глубины, состава и плотности. Растягивающим нагрузкам от анкеров противодействует 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 ​​сочетанием 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.

Осторожно

Хотя сопротивление трению в свае может быть включено в несущую способность сваи, следует позаботиться о том, чтобы в течение ее расчетного срока службы учитывались следующие факторы:
1) Определенная ползучесть может возникать 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 снизят сопротивление трения и прочность на смятие
4) Скала, частично поддерживающая сваю, может со временем вызвать наклон
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 грузоподъемность

Калькулятор свай — Техническая помощь

Вы можете использовать любые единицы измерения в калькуляторе свай, если вы непротиворечивы. Однако все силы рассчитываются в единицах массы-силы (кгс, фунт-сила и т. д.), поэтому важно, чтобы значения, вводимые для напряжения (σ и τ), были в одинаковых единицах: например, кгс/м², фунт-сила/дюйм² и т. д.

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 мощность

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 выполнять подробные расчеты для каждого переменного слоя (рис. 6), вы можете консервативно предположить, что ваша свая имеет глубину, равную сумме толщин высокопрочных слоев, полностью игнорируя влияние низкопрочных слоев. . Это также более точный подход, чем предположение о средних свойствах почвы на фактической глубине.

Входные данные


Рис. 5. Объединенные силы

D = максимальная требуемая глубина сваи
Øᵢ = внутренний диаметр сваи
Øₒ = внешний диаметр сваи
ρᵐ = средняя плотность⁽³⁾
ρʰ = плотность молота⁽³⁾
ρᵖ = плотность сваи
ρˢ = плотность грунта
м = масса молота ⁽³⁾
hᵈ = высота падения
σ = опорное напряжение грунта
τ = напряжение сдвига грунта
μᵢ = коэффициент трения при установке⁽²⁾
μₒ = коэффициент трения при эксплуатации⁽²⁾
ν = коэффициент Пуассона (почва)

Выходные данные

мₑ = эффективная масса молота⁽³⁾
E = энергия удара
A = площадь поперечного сечения стенки сваи (наконечник)
Ď = общая максимальная глубина (d + δd после последнего удара)
n = количество ударов (для достижения Ď )
R̂ᵛ = минимальное сопротивление вертикальному трению при установке⁽⁵⁾ (из-за μᵢ)
Řᵛ = максимальное сопротивление вертикальному трению после осадки⁽⁵⁾ (из-за μₒ)
F̌ʰ = максимальная горизонтальная сила (на поверхности грунта)
F̂ᵛ = минимум подъемная сила сваи (только масса сваи)
F̌ᵛ = максимальная подъемная сила сваи (включая массу заглушки и Øᵛ)
Ŵ = минимальная грузоподъемность (от; ⅔μₒ + σ)
W̌ = максимальная грузоподъемность (от; μₒ + σ )
hᴹ = высота от вершины 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 ударов:
N° = номер удара
δd = глубина удара
d = общая глубина после удара
F = сила удара

См. Свойства материалов ниже для некоторых репрезентативных свойств материалов.

Свойства материала

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 оценки могут быть использованы следующие данные:

Плотность Вещество кг/м³ фунтов/дюйм³
номер воздух 1.256 4.54E-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
глина сухая 1590 0.0574
глина-средняя 1625 0,0587
мокрая глина 1750 0,0632
суглинок 1275 0,0461
илово-сухой 1920 120
илово-влажный 2163 135
песок сухой 1600 0.0578
песочно-мокрый 1900 0,0686

Стресс Вещество кг/м² фунтов/кв. дюйм ν
σˢ глинистая плотная от 35 до 55 от 0,05 до 0,08 0,45
глина-средняя от 20 до 35 0.от 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 с 1 по 4.5 от 0,001 до 0,0064 0,3
песок 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 11. от 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 0.от 1 до 0,4 от 0,0001 до 0,0006
песок 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
глинисто-плотный 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
песок сухой 0,1 0,2
песочно-мокрый 0,175 0,35

Применимость

Калькулятор свай применим только к трубчатым сваям, заглубленным в грунт

Точность

Точность вычислений 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 на сваю 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. Для несвязных грунтов оба значения следует принимать одинаковыми при ≈0.15
  3. Энергия удара использует эффективную массу молотка mₑ = m.(ρʰ-ρᵐ)/ρʰ
  4. Боковая нагрузка на стенки сваи рассчитывается по формуле ν.d.ρˢ
  5. Включая внутренние и внешние вертикальные стенки сваи
  6. Эта информация предоставляется для проверки: M₁ должно быть идентично M₂, если расчет правильный

Дополнительная литература

Дополнительную информацию по этому вопросу можно найти в справочных публикациях (8, 9, 51 и 52)

Уравнение несущей способности грунта и калькулятор

Связанные ресурсы: гражданское строительство

Уравнение несущей способности грунта и калькулятор

Уравнение и калькулятор несущей способности почвы

Связанный: Документ анализа несущей способности грунтов

Preview Калькулятор несущей способности почвы

Приблизительная предельная несущая способность длинного фундамента на поверхности грунта определяется уравнением Прандтля:

Где:

q u = Предельная несущая способность грунта, фунт/фут 2 (кг/м 2 )
c = сцепление грунта, фунт/фут 2 (кг/м 2 )
Φ = угол внутреннего трения, град
γ сухой = Удельный вес сухой почвы, фунт/фут3 (кг/м3)
b = ширина фундамента, футы (м)
d = глубина основания под поверхностью, футы (м)
е = 2. 718….
K p = Коэффициент пассивного давления


Для фундаментов ниже поверхности предельная несущая способность грунта может быть изменена с коэффициентом 1 + Cd/b

Коэффициент составляет около 2 для несвязных грунтов и около 0,3 для связных грунтов. Увеличением несущей способности связных грунтов с глубиной часто пренебрегают.

Коэффициенты давления грунта Ренкина

φ (град.)

Ранкин Ка

Ранкин КП

28

.361

2,77

30

.333

3,00

32

.307

3,26


Кулоновский коэффициент активного и пассивного давления грунта выводится из более сложного выражения, которое зависит от угла задней части стены, значения трения грунт-стена и угла обратной засыпки. Хотя это выражение не показано, эти значения легко получить в таблицах учебников или с помощью запрограммированных компьютеров и калькуляторов. В приведенной ниже таблице показаны некоторые примеры кулоновского коэффициента активного и пассивного давления грунта для конкретного случая вертикального тыльного угла стены и горизонтальной поверхности обратной засыпки. В таблицах показано увеличение углов трения грунт-стенка (δ).

Кулоновский коэффициент активного давления

φ (град)

δ (град)

0

5

10

15

20

28

. 3610

.3448

.3330

.3251

.3203

30

.3333

.3189

.3085

.3014

.2973

32

.3073

.2945

.2853

.2791

.2755

Кулоновский коэффициент пассивного давления

φ (град)

δ (град)

0

5

10

15

20

30

3. 000

3,506

4.143

4,977

6.105

35

3,690

4.390

5.310

6.854

8.324

Предоставлено: Prashant Kien University of Montreal Pune, India

Обсуждение влияния размера фундамента на предельную несущую способность песчаного грунта с использованием жесткопластического метода конечных элементов

https://doi.org/10.1016/j.sandf.2016.01.007Получить права и содержание

Открытый архив в партнерстве с Японским геотехническим обществом

открытый архив

Реферат

В настоящее время для расчета предельной несущей способности используется множество формул. Однако эти формулы имеют недостатки при практическом применении, поскольку их можно применять только для расчета простых форм фундаментов и однородных грунтов. В большинстве формул не учитывается влияние размера основания на предельную несущую способность, за исключением формулы Архитектурного института Японии.Преимуществом использования метода конечных элементов (МКЭ) является его применимость к неоднородным грунтам, например многослойным и улучшенным грунтам, а также к основаниям сложной формы в трехмерных условиях. МКЭ значительно повышает точность оценки предельной несущей способности. Цель этого исследования состоит в том, чтобы предложить твердое пластическое определяющее уравнение, используя свойство нелинейной прочности на сдвиг по отношению к ограничивающему давлению. Основное уравнение было построено на основе экспериментов по нелинейной прочности на сдвиг в зависимости от ограничивающего давления, о которых сообщили Тацуока и другие исследователи.Результаты испытаний песка Тойора и различных других видов песка показали, что хотя угол внутреннего трения различен для песчаных грунтов, нормализованный угол внутреннего трения уменьшается с увеличением инварианта нормированного первого напряжения для различных песков, несмотря на разброс данных. Это свойство всегда выполняется независимо от эталонного значения всестороннего давления при нормировании угла внутреннего трения. Применимость предложенного уравнения жесткой пластичности была доказана путем сравнения его с формулой предельной несущей способности Архитектурного института Японии, которая представляет собой экспериментальную формулу, учитывающую размерный эффект основания.Было обнаружено, что результаты метода жестких пластических конечных элементов (RPFEM) с предложенным определяющим уравнением аналогичны результатам, полученным с помощью формулы Архитектурного института Японии. Ясно, что RPFEM, с использованием нелинейной прочности на сдвиг по отношению к ограничивающему давлению, обеспечивает хорошие оценки предельной несущей способности основания с учетом размера эффекта основания.

Ключевые слова

Ключевые слова

Ultimate Подшипник

Размер

Размер Эффект

Стресс-зависимый сдвиг Прочность на сдвиг

Метод конечного элемента

Рекомендуемое Средственные изделия (0)

Рекомендуемые статьи

Сообщение Статьи

(PDF) Новое программное обеспечение для строгого подшипника расчеты несущей способности

Новое программное обеспечение для точного расчета несущей способности

592

Ссылки

Ames, W. Ф. (1992). Численные методы решения уравнений в частных производных.

Бостон: Academic Press.

Бишоп, Дж.Ф.В. (1953). О комплексном решении проблем деформации

пластично-жесткого материала. Дж. Мех. физ. Тв. 2, 43-53.

Болтон, доктор медицины и Лау, К.К. (1993). Коэффициенты вертикальной несущей способности для круговых

и ленточных фундаментов на грунте Мора-Кулона. Может. Геотех. Дж. 30, 1024-1033.

Кокс, А.Д., Исон, Г. и Хопкинс, Х.Г. (1961). Осесимметричная пластическая

деформация в грунтах. проц. Р. Соц. Лондон (серия А) 254, 1-45.

Дэвис, Э.Х. и Букер, младший (1971). Несущая способность ленточных фундаментов из

с позиций теории пластичности. проц. 1-я Австралийско-Новозеландская конф. по телефону

Geomech., Мельбурн, 276-282.

де Борст Р. и Вермеер П.А. (1984). Возможности и ограничения конечных

элементов для предельного анализа. Геотехника 34(2), 199-210.

Дрешер, А. (1972). Некоторые замечания о плоском течении сыпучих сред. Арка

Мех. 24 (5-6), 837-848.

Эриксон, Х.Л. и Дрешер, А. (2002). Несущая способность круговых фундаментов. Дж.

Геотех. Геосреда. англ., 128(1), 38-43.

Фридман, С. и Берд, Х. Дж. (1997). Численные исследования коэффициента несущей способности

Nγ. Дж. Геотех. Геосреда. англ., 123(1), 20-29.

Хоулсби, Г.Т. и Рот, К.П. (1982). Прямое решение задач пластичности в

грунтах методом характеристик.проц. 4-й междунар. конф. на Числ. Мет. в

Geomech., Edmonton 3, 1059-1071.

Мартин, CM (2003). Руководство пользователя для ABC (анализ несущей способности).

Отчет OUEL № 2261/03, Инженерная лаборатория Оксфордского университета.

Мартин, К.М. и Рэндольф, М.Ф. (2001). Приложения нижней и верхней

граничных теорем пластичности к обрушению круглых фундаментов. проц. 10-я

IACMAG Conf., Tucson 2, 14:17-14:28.

Михаловски Р.Л. (1997). Оценка влияния веса грунта на несущую способность

с использованием предельного анализа. Почвы найдены. 37(4), 57-64.

Море, Дж.Дж., Гарбоу, Б.С. и Хиллстром, К.Е. (1980). Руководство пользователя для

MINPACK-1. Технический отчет ANL-80-74, Аргоннская национальная лаборатория.

Салансон, Дж. и Матар, М. (1982). Несущая способность круговых мелкозаглубленных

фундаментов. В Foundation Engineering (изд. G. Pilot), 159-168. Париж:

Presses de l’ENPC.

Щит, Р.Т. (1955). О пластическом течении металлов в условиях осевой

симметрии. проц. Р. Соц. Лондон (Серия А) 233, 267-287.

Зифферт, Дж.-Г. и Бэй-Гресс, гл. (2000). Сравнение европейских методов расчета несущей способности подшипников

и

для мелкозаглубленных фундаментов. проц. Instn Civ. Engrs

Геотех. инж. 143, 65-74.

Терзаги, К. (1943). Теоретическая механика грунтов. Уайли: Нью-Йорк.

Определение размеров основания палубы | Колоды.com

Для того, чтобы определить надлежащий размер для ваших опор, вам нужно будет установить, какой общий вес они будут выдерживать и какой тип почвы они покроют. Чтобы рассчитать нагрузку, вы должны использовать 40 фунтов на квадратный фут для динамических нагрузок (это переменные динамические нагрузки, такие как вес людей и мебели) и 15 фунтов на квадратный фут для статических нагрузок (это вес используемых материалов). для строительства настила) при общем весе нагрузки 55 фунтов на квадратный фут.


Например, если вы строите настил 10×10, прикрепленный к дому с двумя опорами по углам, вы можете рассчитать нагрузки на опоры следующим образом. Сначала нарисуйте линию, разделяющую палубу на две половины между домом и фундаментом. Нагрузка на секцию, ближайшую к дому, будет передана обратно на ведомую доску и перенесена на фундамент дома. Оставшаяся половина настила снова будет разделена на две части, которые будут опираться на две угловые опоры.Это называется вспомогательной нагрузкой. Если вы умножите площадь этой секции на 5 футов на 5 футов, вы получите 25 квадратных футов. Вы можете умножить эту площадь на 55 фунтов на квадратный фут нагрузки, чтобы получить общую нагрузку 1375 фунтов. Как только вы узнаете общую нагрузку, вы можете использовать приведенную ниже таблицу, чтобы определить размер основания для ваших почвенных условий. Всегда проверяйте свои расчеты в местном отделе строительной инспекции, прежде чем копать.

 

 

Круглые опоры

Максимально допустимая нагрузка на фундамент, в фунтах

Тип почвы   Гравий Песок Глина
Допустимое давление (фунт/кв. фут)   3000 2000 1500
Размер основания (дюймы) 12 2300 1500 1100
  13 2700 1800 1300
  14 3200 2100 1600
  15 3600 2400 1800
  16 4100 2700 2000
  17 4700 3100 2300
  18 5300 3500 2600
  19 5900 3900 2900
  20 6500 4300 3200
  21 7200 4800 3600
  22 7900 5200 3900
  23 8600 5700 4300
  24 9400 6200 4700
.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован.