Расчет нагрузки на винтовую сваю

Реклама: DinamikaHouse - строительство каркасных домов в Москве

Расчет допустимой нагрузки на винтовую сваю

Допустимые нагрузки на винтовые сваи

Как определить несущую способность винтовой сваи, т.е. какой максимум нагрузки смогут выдержать опоры?

На этот показатель влияют две составляющие:

  • Геометрические особенности непосредственно сваи;
  • Характеристики почвы, на которой будет располагаться сооружение.

И если с первым пунктом все довольно просто, то с определением особенностей грунта часто возникают проблемы, так как порой справиться с этой задачей может только опытный специалист.

Общая формула

Формула, по которой определяется допустимая нагрузка на винтовую сваю, выглядит довольно просто:

W=Q/k, где:

W – искомая величина, то есть максимальная нагрузка, которую может выдержать основание здания;

Q – среднее значение, полученное исходя из особенностей грунта и параметров самой сваи;

k – коэффициент, позволяющий рассчитать эксплуатационный запас допустимых нагрузок, то есть всю ту массу, которая будет давить на основание уже после заселения жильцов (сами люди, мебель). Эту величину еще называют коэффициентом надежности.

Вычисление среднего показателя нагрузки на сваю

Первая величина, необходимая для получения значения допустимой нагрузки так же рассчитывается по простой формуле:

Q=SxRo, где

S – площадь лопасти сваи, то есть поперечного сечения опоры здания в вертикальном разрезе;

Ro – табличная величина, обозначающая уровень сопротивления грунта на глубине, в которую закопано основание здания.

Чтобы определить показатель пластичности глины, не нужно какое-то специальное оборудование. Для этого достаточно взять небольшой комок грунта в руку и с силой сжать его, придав новую форму. Уровень пластичности зависит от того, будет ли полученная фигура статична или же быстро рассыплется.

Фракции песка можно легко определить с помощью простой линейки. Значения, указанные в таблице, обозначают диаметр одной крупинки. Лесс на практике встречается крайне редко, и еще реже используется для строительства домов, так как обладает очень низкой несущей способностью.

Когда средний показатель нагрузки на сваю определен, переходят к следующему этапу расчета формулы, то есть поиск коэффициента надежности.

Определение коэффициента

Многолетняя практика строительства показала, что в зависимости от различных внешних факторов, показатель надежности колеблется в пределах от 1,2 до 1,7. Такое решение позволяет учесть не только добавочную эксплуатационную нагрузку, но и огрехи при определении характеристик грунта.

Существует несколько способов определить структуру земли, на которой строится дом.

Профессиональный анализ

Это лучшее решение, поскольку гарантирует получение наиболее точного результата. С этой целью в разных точках участка пробуриваются скважины для взятия образцов почвы. Лабораторные исследования позволяют точно определить структуру почвы и наличие протекающих подземных вод. При использовании профессионального анализа применяют коэффициент надежности 1,2, так как погрешность в этом случае минимальна.

Однако такой способ обычно используется при масштабном строительстве, а не при возведении частного дома, так как влечет за собой ощутимые финансовые затраты.

Анализ по эталонной скважине

Оптимальный вариант для частного строительства – вкручивание пробной сваи аналогичной тем, что будут использоваться при возведении фундамента. Когда она проходит уровень промерзания грунта, специалисты анализируют крутящий момент, который прикладывают к опоре для дальнейшего вкручивания. На основании этого делаются выводы о плотности слоев почвы и их составе.

Хотя для такого анализа придется привлекать профессиональных специалистов, заказчику он обойдется значительно дешевле, чем профессиональный, а его достоверность позволяет увеличить коэффициент надежности всего на 0,05, то есть при подобном подходе он составит 1,25.

Самостоятельный анализ

Определение слоев проводится самостоятельно по имеющимся выкопанным колодцам, погребам или буровым отверстиям. Однако такая методика не рекомендуется, так как часто влечет за собой получение ошибочных результатов, значительно понижающим надежность всего здания. Чтобы компенсировать погрешности при самостоятельном анализе, коэффициент берут максимальный, то есть 1,7.

Интересно, что такое решение часто приводит к необходимости увеличения общего числа свай, что финансово бывает дороже, чем оплата услуг специалиста для анализа по эталонной скважине. Прежде чем принимать решение, необходимо хорошо подумать, на что лучше потратить деньги – дополнительные опоры или квалифицированную информацию об особенностях грунта.