Расчет свайного фундамента спбгасу

Расчет свайного фундамента

В статье мы расскажем об ошибках, которые чаще всего допускают при самостоятельном расчете свайных фундаментов объектов малоэтажного строительства, и о том, как этого избежать.

Содержание статьи:

1. Часто встречающиеся ошибки проектирования фундаментов из винтовых свай

Вот те ошибки, которые чаще всего встречаются в проектах свайных фундаментов, разработанных своими силами:

• неучет конструктивных особенностей строения при сборе нагрузок;
• неумение верно посчитать нагрузки (часто в расчет берется только вес самого строения);
• выполнение расчетов в отсутствие информации о грунтовых условиях участка предполагаемого строительства (степень коррозионной агрессивности, физико-механические характеристики грунтов и т.д.).

Иногда неточности в расчетах возникают из-за неверного учета ландшафта или планировки участка (например, оказывается не соблюдена минимальная высота цоколя).

Итог – неверная оценка несущей способности конструкции и степени воздействия среды на фундамент, что часто приводит к просадке, ускоренному развитию коррозионных и гнилостных процессов.

Данный материал был разработан специально для того, чтобы вы могли избежать подобных проблем. Однако важно понимать, что приведенный в статье расчет, несмотря на всю свою универсальность (основан на типовых решениях и данных, подкрепленных многолетним практическим опытом), является условным, так как в нем используются усредненные показатели, которые могут меняться в зависимости от типа строения и региона строительства. Более того, в связи с тем, что назначение винтовых свай невозможно без точной информации о грунтовых условиях площадки строительства, в части определения их параметров и количества мы ограничились только общими рекомендациями.

Отдельно стоит сказать о том, что материал ориентирован на сферу индивидуального жилищного строительства и не учитывает особенности проектирования технически сложных объектов.

2. Грунтовые условия на участке: инженерно-геологические изыскания, пробное завинчивание или скоростные исследования грунтов?

Важнейший этап, который обязательно должен предшествовать проектированию фундамента из винтовых свай – изучение грунтовых условий участка предполагаемого строительства.

Традиционно для исследования грунтов на площадке применяется комплекс инженерно-геологических изысканий (ИГИ). Однако этот комплекс процедур не лишен недостатков, главный из которых – значительная стоимость. Для удешевления необходимо уменьшить количество скважин и объем лабораторных работ, что неизбежно приведет к опасности недостаточного изучения площадки строительства. В результате данный метод, даже несмотря на относительно высокую точность результатов, почти не применяется в малоэтажном строительстве.

Куда большей популярностью сегодня пользуется пробное завинчивание, которое привлекает многих своей невысокой ценой. Однако нужно понимать, что полученные таким образом данные практически невозможно интерпретировать, они субъективны, а потому не вызывают доверия.

Причина кроется в том, что пробное завинчивание не является методом исследования грунта. Применяющие данный метод руководствуются единственным принципом: «Если свая тяжело крутится на предполагаемой глубине установки, то ее несущая способность является достаточной». При этом не учитывается ни зависимость результатов от времени года, в которое производится завинчивание, ни возможное наличие в основании линз более прочных грунтов, которое может вызвать «ложный отказ». Кроме того, данная процедура не дает никакой информации о типе и свойствах грунта под сваей.

Учитывая эти факты, компания «ГлавФундамент» провела многочисленные исследования в области изучения грунтов, на основании результатов которых разработала наиболее эффективные и скоростные методики, внедренные впоследствии в качестве обязательных процедур:

• геолого-литологические исследования (ГЛИ);
• геотехнические исследования (ГТИ);
• измерение коррозионной агрессивности грунтов (КАГ).

К примеру, методика динамического зондирования, разработанная на основании ГОСТ 19912-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием» и применяемая в рамках проведения геотехнических исследований, позволяет определить физико-механические характеристики грунта, необходимые для проектирования свайно-винтового фундамента, а также обеспечивает оценку несущей способности свай на всех характерных участках площадки, на всех интересующих глубинах, уступая по точности оценок только статическим испытаниям натурных свай.

По результатам измерений коррозионной агрессивности грунта подбираются толщины ствола и лопасти, марка стали винтовой сваи, обеспечивающие соответствие срока службы строения требованиям ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».

Для уточнения правильности подбора параметров рекомендуется после выполнения расчета срока службы проверить остаточную толщину стенки ствола на соответствие проектным нагрузкам.

Подробнее о скоростных методах исследования грунтовых условий площадки строительства в статье «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов».

3. Сбор нагрузок

В первую очередь для расчета фундамента необходимо выполнить сбор всех нагрузок, которые будут воздействовать на него. Они бывают постоянные P_d и временные (длительные P_l, кратковременные P_t, особые P_s).

Постоянные P_d – вес частей сооружений, в том числе несущих и ограждающих строительных конструкций.

Длительные P_l – вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование, вес стационарного оборудования, заполняющих его жидкостей, твердых тел и др.

Кратковременные P_t – воздействия от людей, животных, оборудования на перекрытия, от подвижного подъемно-транспортного оборудования, от транспортных средств и климатические (снеговая, ветровая и т.д.).

Особые P_s – сейсмическое, взрывное воздействие, воздействие от столкновения транспортных средств с частями сооружения, воздействия, обусловленные пожаром или деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта.

Обратите внимание, что в этом расчете будут учтены только те виды воздействий, которые имеют принципиальное значение при расчете фундамента из винтовых свай.

3.1. Постоянные нагрузки. Как рассчитать вес частей сооружения?

Для расчета веса строения достаточно знать удельный вес материалов, которые будут использованы при его строительстве и их предполагаемые объемы. Это не требует каких-то специальных знаний и навыков. Можно попробовать запросить нужные данные у поставщика стройматериалов.

Мы при выполнении расчетов будем использовать справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома (стен, перекрытий, кровли), приведенные в таблице 1.

Таблица 1 — Справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.

Удельный вес 1 м 2 стены

Каркасные стены толщиной 200 мм с утеплителем

Стены из бревен и бруса

Кирпичные стены толщиной 150 мм

Железобетон толщиной 150 мм

Удельный вес 1 м 2 перекрытий

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м 3

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем плотностью до 500 кг/м 3

Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м 3

Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м 3

Удельный вес 1 м 2 кровли

Кровля из листовой стали

Кровля из шифера

Кровля из гончарной черепицы

При самостоятельном выполнении расчетов стоит учитывать, что согласно п. 7.1 СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» расчетное значение нагрузки следует определять, как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке (γf) для веса строительных конструкций, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию:

Таблица 2 — Таб. 8.2. СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»

Конструкции сооружений и вид грунтов

Коэффициент надежности, γ_f

Бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные

Бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м, изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах, засыпки, стяжки и т.п.), выполняемые:

в заводских условиях

на строительной площадке

В природном залегании

На строительной площадке

Выполним необходимые расчеты на примере каркасно-щитового дома с мансардой с размерами в плане 6х9 м.

Чтобы посчитать вес от стен дома необходимо вычислить их периметр. Периметр наружных стен + внутренние стены: Р=47 м, среднюю высоту стен примем h=4,5 м. Тогда вес от конструкции стен будет равен: Р х h х удельный вес материала стен.

47 м х 4,5 м х 70 кг/м 2 = 14 805 кг = 14,8 т.

Далее посчитаем вес крыши. Принимаем, что вес крыши (деревянная стропильная система с покрытием из металлочерепицы) равен 40 кг/ м 2 (суммарный вес металлочерепицы, обрешетки, стропилы). Тогда вес крыши будет равен: S крыши х удельный вес 1 м 2

92 м 2 х 40 кг/м 2 = 3 680 кг = 3,7 т.

Также необходимо посчитать вес от перекрытий. Принимаем, что вес деревянного пола вместе с утеплителем будет равен 100 кг/м 2 . Тогда вес от перекрытий будет равен: S перекрытия*удельный вес*количество.

54 м 2 х 0,1 т/м 2 х 2 = 10,8 т.

После того как выполнены все необходимые расчеты, полученный вес сооружения умножаем на коэффициент надежности, о котором мы говорили ранее (в расчете для каркасно-щитового дома коэффициент принимаем равным 1,1 – для деревянных конструкций):

29,3 т х 1,1 = 32,2 т

Таким образом, нагрузка от самого здания составит 32,2 т. Этот вес принят условно, без вычета дверных и оконных проемов.

Источник

Расчёт свайного фундамента

Я переделываю дипломник под себя, сам особо в строительстве не волоку, хотя и отучился 5 лет, просто не моё это, я радиолюбитель
Вообщем ситуация такая, мне дали дипломник, но его нужно переделать.
Было 12-эт жилое здание, стало 16-эт с подземной стоянкой.
Стоянка вошла не очень красиво, по-другому никак.
[IMG]http://s001.***********/i195/1005/49/1911453c22e7.png[/IMG]
Если есть какая-нибудь идея по его улучшению, то отпишите пожайлуста.
Вобщем в чём трудности:
Под здание фундаменты посчитаны, а вот под подземный гараж нет, а сейчас фактически они якобы одно целое, могут ли быть у них фундаменты разные? Я как понимаю стоянка меньше давит на грунт.
Вот фундаменты здания:
[IMG]http://s59.***********/i166/1005/4f/430b6082c380.png[/IMG]
Георазрез:
[IMG]http://s58.***********/i159/1005/ca/d3774400df02.png[/IMG]

Сейчас я изучил пояснилку к дипломнику, посмотрел расчёты фундаментов, почитал книги и решил произвести расчёт в программе:
Программа расчета оснований и фундаментов. «СтройЭкспертиза»
Расчитал сваю:
[IMG]http://s003.***********/i203/1005/65/d2cfc4472a5b.png[/IMG]

Вот такие результаты, они совпадают с ручными расчётами в пояснилке.
Теперь непонятки:
«фундамент из сборных железобетонных свай марки С8-30 серии 1.011.1-10В1 по ГОСТ 19804.2 – 79» — этот тип свай написан в пояснилке.
8 — Длина сваи (м);
30 — Размер поперечного сечения сваи (см).
Если посмотреть на геологический разрез, то длина сваи 12м, но длина сваи в нижнем несущем слое грунта 8м, что в итоге нужно было вводить?

Вопрос возникает с «высота фундамента (Н)»
Я ввёл 3м, по георазрезу видно отметку 0.0 и отметку низа ростверка -3.0м, исходя из этого я ввёл 3м, но результат расчёта не совпал с ручным расчётом в пояснилке, что не так делаю?

Помогите пожайлуста! Диплом нужно сдать, а времени мало осталось(я экстремальный резинщик)
В благодарность могу помочь с выбором, постройкой и проектированием акустических систем, помочь с софтом, с выбором звуковой карты, усилителя и т.д. в этой области.

25.05.2010, 13:23 #2

25.05.2010, 15:25 #3

У меня в дипломнике такой. Что значит никакой? Не подходит? Впринципе мне и маленько на шару достаточно, тем более это диплом уже сдавали.

Значит мне ввести нужно 12м? Или лучше на разрезе поправит на 8? Чтобы пояснилку не трогать.

А что по поводу этого:

Вобщем в чём трудности: Под здание фундаменты посчитаны, а вот под подземный гараж нет, а сейчас фактически они якобы одно целое, могут ли быть у них фундаменты разные? Я как понимаю стоянка меньше давит на грунт.

25.05.2010, 15:48 #4

Программа расчета оснований и фундаментов. «СтройЭкспертиза», Россия, г.Тула, тел.(4872) 30-45-48 Результаты расчета Тип фундамента: Столбчатый на свайном основании

1. — Исходные данные:

Способ определения несущей способности сваи
Расчётом (коэф. надежности по грунту Gk=1.4)

Тип сваи
Висячая забивная

Тип расчета
Подобрать оптимальный

Способ расчета
Расчет на вертикальную нагрузку и выдергивание

Исходные данные для расчета:
Несущая способность сваи (без учета Gk) (Fd) 818.7 кН
Несущая способность сваи на выдергивание (без Gk) (Fdu) 333.12 кН
Диаметр (сторона) сваи 0.3 м
Высота фундамента (H) 12.5 м
Максимальные габариты (по осям крайних свай) по длине ростверка (b max) 1.2 м
Максимальные габариты (по осям крайних свай) по ширине ростверка (a max) 1.2 м

Расчетные нагрузки:
________________________________
Наименование Величина Ед. измерения Примечания
N 385 кН
My 0 кН*м
Qx 0 кН
Mx 0 кН*м
Qy 0 кН
q 0 кПа
________________________________

Требуемые характеристики ростверка: Количество свай (n) 1 шт.

Максимальная нагрузка на сваю 513.7 кН
Минимальная нагрузка на сваю 513.7 кН

Принятый коэффициент надежности по грунту Gk= 1.4

25.05.2010, 19:20 #5

25.05.2010, 20:10 #6

Трудно чтоли помочь?
Вы же ответили мне, я переспросил, если бы ответили на мои повторные вопросы, я бы определился, разве трудно пару слов написать.

1. Грунт вообще для забивных свай никакой.

Фундамент свайный с монолитными ростверками по заданию или сами придумали?

Нет это не я выбрал, в этом диломе уже выбрали, видимо значит на шару.

2. Сваи на разрезе у вас 12 м, а считаете вы 8 м сваю.

Это понял, просто в расчётах фигурирует 8м, вот я и засомневался, если считать высоту сваи 12м, высоту фундамента(ростверк + свая) 12.5м, то на ростверк приходится 1 свая, это приемлемо? При том ещё и запас хороший имеется, так делать не целесобразно.
Наверно на чертеже поправлю длину сваи на 8м.

Под здание фундаменты посчитаны, а вот под подземный гараж нет, а сейчас фактически они якобы одно целое, могут ли быть у них фундаменты разные? Я как понимаю стоянка меньше давит на грунт.

25.05.2010, 20:51 #7

25.05.2010, 21:12 #8

25.05.2010, 21:30 #9

25.05.2010, 21:38 #10

27.05.2010, 14:41 #11

27.05.2010, 16:19 #12

27.05.2010, 19:38 #13

Ок, хорошее замечание, поставлю туда дверь, чтобы выхлопные газы не попали.

27.05.2010, 20:15 #14

По вариантам фундаментов.
Упрощая — есть 2 вида фундаментов — на естественном основании — ленточные и столбчатые) и свайные (забные набивные и т.п.). Выбор делается по ТЭО — сравнению вариантов тех и тех. У вас какая кафедра? — Если ОИФ — то возникает вопрос что вы там делаете. Если нет — то все проще — поговорите с преподом по направлению.

С увеличением Этажности — изменились нагрузки. С появлением подземного пракинга — появился подземный этаж — боюсь у вас проблема не совсем в длинне свай . В вашем случае ИМХО диплом стоит делать не вам .

27.05.2010, 21:02 #15

Как не смешно, но я это знаю Я пары не прогуливал, но и не напрягался сильно, это не моё. Просто т.к. сопромат я не понимал, то не понимал и строймех и тд., вот так и появилась апатия ко всему этому.

Вобще в дипломе считается не всё, у меня посчитаны всего два фундамента Ф1 и Ф2 на фото выше, получается мне и не нужно ничего считать на гараж? Просто чертёж поправить, дочертить гараж и под колоны нарисовать что-нибудь, например тоже самое что и под здание. Так?
А вобще если путём, то мне наверно и колонны надо пересчитывать, потом крыша гаража — это продолжение пола первого этажа — а оно у меня монолитное. Если не трудно, то напишите как должно быть по-уму в моём случае. Также интересно про фундамент. Может ли он быть разным у здания и гаража?
Надеюсь моя жизнь не будет связана с строительством, я с компьютерами на ты, вроде как это сейчас востребовано, а может и сам всё выучу, если пойму, что без работы по профессии не как, а может где-то работать буду и заочно пойду учится на радиоинженера, я туда и хотел идти, но меня мама отговорила, хотя у меня вся родня с электричеством связана и у меня такая же тяга.

Источник