Чертеж лопасти винтовой сваи
Статья расскажет о том, почему чертеж лопасти винтовой сваи должен содержать информацию не только о диаметре, но и о толщине металла, и конфигурации, а также об основных принципах подбора этих показателей.
Содержание статьи:
2. Толщина
Современная методика проектирования фундаментов из винтовых свай при определении несущей способности лопастей учитывает их диаметр, но не конфигурацию, толщину, количество. Однако эти показатели влияют на способность сваи к восприятию проектных нагрузок в не меньшей степени, что и площадь опирания.
1. Диаметр и конфигурация
В основе современной методики проектирования фундаментов (СП 24.13330.2011) лежат упрощенные модели взаимодействия грунтов и винтовых свай (модель Мариупольского для анкеров), разработанные еще в 60-ых годах прошлого века и не учитывающих целый ряд особенностей работы винтовых свай. Поэтому увеличение диаметра лопасти (площади опирания) до сих пор рассматривается как один из основных способов повышения несущей способности.
Конечно, нельзя отрицать, что диаметр влияет на несущую способность сваи. Но не менее важно добиться того, чтобы во время погружения структура грунта нарушилась минимально. Тогда в работу сваи будет включен максимальный объем околосвайного массива грунта естественного сложения. Добиться этого можно, подобрав конфигурацию лопасти под конкретные грунтовые условия.
Чтобы подтвердить это, специалисты отдела научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок компании «ГлавФундамент» в рамках испытаний, проводившихся на опытном полигоне, подробно исследовали работу двух свай с лопастью:
- в 1,25 витка, которая начинается на скошенной части ствола и плавно увеличивается в диаметре (наиболее распространенная конфигурация).
- аналогичного диаметра, но имеющей конфигурацию, подобранную на основании данных о грунтовых условиях.
Обе конструкции были погружены на площадке сложенной глинистыми грунтами мягкопластичной консистенции. По результатам статических испытаний вторая свая показала большую несущую способность (на 20 %), хотя совокупная площадь поверхности первой конструкции была выше. Причина кроется в том, что лопасть в 1,25 витка при погружении рыхлит грунт в гораздо большей степени, а это приводит к снижению несущей способности.
Конструктивное исполнение однолопастных винтовых свай с лопастью в 1,25 витка, расположенной на конусе, было ориентировано прежде всего на решение задачи по облегчению их погружения в грунт. Это было важно для энергетического строительства, в котором ранее применялись такие конструкции. При этом несущая способность обеспечивалась за счет увеличения длины и диаметра ствола.
Конечно, относительно конструкции с лопастью в 1,25 витка свая с конструктивными параметрами, соответствующими грунтовым условиям потребует несколько большего крутящего момента для установки. Но в итоге при меньшей материалоемкости обеспечит большую несущую способность.
Чтобы определить характеристики грунтов, необходимые для назначения конфигурации лопасти, достаточно провести геотехнические и геолого-литологические исследования (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).
2. Толщина
Назначается исходя из данных:
- о нагрузках (требования к жесткости, прочности);
- о коррозионной агрессивности грунтов (КАГ).
Толщина определяет жесткость и прочность лопасти при изгибе под нагрузкой. А жесткость в свою очередь напрямую влияет на включение в работу грунта под лопастью сваи.
|
до 5 мм |
6 мм и более |
|
Легкие (беседки, заборы), временные сооружения, нагрузки от которых сравнительно невелики. |
Капитальные сооружения; строительство в агрессивных грунтах. |
Как показывает практический опыт применения винтовых свай компании «ГлавФундамент», который, кроме того, подтвержден результатами испытаний, толщина 5 мм, как правило, оказывается недостаточно для обеспечения требуемой жесткости, так как лопасть подвергается значительным деформациям. Требуемая несущая способность достигается при значительных осадках сваи (более 25-30 мм), что не отвечает требованиям по обеспечению предельных осадок зданий и сооружений.
Увеличение же толщины металла всего на 1 мм обеспечивает повышение жесткости сечения на 70 %, прочности – на 40 %.
Основываясь на требованиях к конфигурации и толщине лопасти компания «ГлавФундамент» разработала несколько чертежей для наиболее востребованных конструкций. Они размещены в разделе «Виды винтовых свай».
Чтобы мы могли подобрать для Вас чертеж лопасти винтовой сваи, предоставьте информацию об объекте и данные геологических исследований, или запишитесь на выезд геолога.