Калькулятор буронабивных свай

Расчёт нужен для предварительной оценки свайного фундамента частного дома.

Что подготовить:

• диаметр ствола и длину сваи - по умолчанию 0,4 и 2 м; число свай (по шагу под стенами - в калькуляторе свайно-ростверкового фундамента);
• уширение пяты: наибольший диаметр и высоту конусной части (входит в длину сваи);
• запас бетона - по умолчанию 7%;
• каркас: не менее четырёх рабочих стержней А400 10-16 мм, хомуты А240 6-8 мм; выпуск в ростверк, шаг хомутов и защитный слой - по проекту;
• сопротивление грунта под нижним концом и сопротивление на боковой поверхности по слоям (до пяти слоёв) - по таблицам СП 24.13330 для буровых свай и данным изысканий; в карточку они не зашиты;
• коэффициенты: условий работы грунта под нижним концом - 1 без уширения, 0,5 для уширения разбуриванием с бетонированием насухо, 0,3 под водой, 1,3 для камуфлетного; условий работы грунта на боковой поверхности - 0,7 для песков, супесей и суглинков и 0,6 для глин при бетонировании насухо; условий работы сваи - 0,8 для глинистых грунтов со степенью влажности ниже 0,85 и лёссов, иначе 1; надёжности по ответственности - не менее 1; надёжности по грунту - 1,4 при расчёте по таблицам;
• расчётную нагрузку на все сваи - для подбора их числа.

Для сваи с уширением трение в песках учитывают только выше участка 1,5 диаметра уширения над ним (примечание к табл. 7.6) - толщины таких слоёв вводите без этого участка.

Не проверяются: достоверность табличных сопротивлений грунта для участка, осадка, выдёргивание и горизонтальная нагрузка, пучение, прочность ствола по материалу, ростверк, отрицательное трение, шаг свай. Нахлёсты, анкеровка и фиксаторы не считаются.

Расчёт предварительный; для проекта и несущих конструкций нужен расчёт специалиста по действующим нормам и данные изысканий.

Бетон:

Площадь ствола = пи * Диаметр ствола^2 / 4
Без уширения: Бетон сваи = Площадь ствола * Длина сваи
С уширением: Бетон сваи = Площадь ствола * (Длина сваи - Высота уширения) + Объём уширения
Объём уширения = пи * Высота уширения / 12 * (Диаметр ствола^2 + Диаметр ствола * Диаметр уширения + Диаметр уширения^2)
Бетон всего = Бетон сваи * Число свай * (1 + Запас бетона / 100)

Каркас:

Продольная арматура = (Длина сваи + Выпуск) * Стержней в свае * Число свай
Хомутов в свае = Длина сваи * 1000 / Шаг хомутов, округлить вниз до целого, плюс 1
Длина хомута = пи * (Диаметр ствола - 2 * Защитный слой - Диаметр хомута)

Несущая способность (СП 24.13330.2021, формулы 7.13 и 7.2):

Трение = сумма по слоям: Коэффициент боковой поверхности * Сопротивление слоя * Толщина слоя
Несущая способность = Коэффициент сваи * (Коэффициент под концом * Сопротивление под концом * Площадь опирания + пи * Диаметр ствола * Трение)
Допустимая нагрузка = Несущая способность / (Коэффициент ответственности * Коэффициент по грунту)
Свай = Нагрузка / Допустимая нагрузка, округлить вверх до целого

где диаметр ствола, диаметр и высота уширения, длина сваи и выпуск - м; шаг хомутов, защитный слой и диаметр хомута - мм (в длине хомута переводятся в метры); запас бетона - %; площадь опирания - площадь ствола, для сваи с уширением - площадь по наибольшему диаметру уширения; сопротивление под концом - сопротивление грунта под нижним концом, сопротивление слоя - сопротивление на боковой поверхности, кПа; толщина слоя - м; коэффициент сваи - коэффициент условий работы сваи; коэффициент под концом и коэффициент боковой поверхности - коэффициенты условий работы грунта под нижним концом и на боковой поверхности; коэффициент ответственности - коэффициент надёжности по ответственности; коэффициент по грунту - коэффициент надёжности по грунту; нагрузка - расчётная нагрузка на все сваи, кН. Масса арматуры - по номинальному сечению и 7850 кг/куб. м.

Источники: СП 24.13330.2021, п. 7.1.11, 7.2.10, табл. 7.6; сверка - пример 16 "Руководства по проектированию свайных фундаментов"; армирование - gidfundament.ru.

Точность вывода: бетон - 0,001 и 0,01 куб. м, арматура - 0,1, усилия - 0,1 кН.

Пример (сопротивления грунта - условный ввод): 20 свай 0,4 * 3 м без уширения, сопротивление под нижним концом 1500 кПа, один слой с сопротивлением на боковой поверхности 20 кПа толщиной 2,5 м. Бетона 0,377 куб. м в свае и 8,07 куб. м всего, 240 м продольной арматуры (213,1 кг), по 11 хомутов, несущая способность 232,5 кН, допустимо 166,1 кН на сваю - на 1000 кН нужно 7 свай.