Несущая способность винтовой сваи (СП 24)

Несущая способность винтовой однолопастной сваи с лопастью до 1,2 м и длиной до 10 м по СП 24.13330.2021, п. 7.2.16: формула (7.17) Fd = γc·(γR,R·Fd0 + γR,f·Fdf), лопасть по формуле (7.18) с α1, α2 по табл. 7.10, ствол по формуле (7.19) с fi по табл. 7.3, γc по табл. 7.9 для сжимающих, выдёргивающих и знакопеременных нагрузок; допускаемая нагрузка по п. 7.1.11 с γc,g по числу свай при выдёргивании; проверка заглубления лопасти 5d и 6d.

«Винтовая свая (СП 24)» — онлайн-калькулятор сервиса ХАБ ПРОЕКТ для проектировщиков и строителей. Раздел проектной документации: Конструктивные решения (КР). Расчёт выполняется по действующим нормам (СП, ГОСТ, ПУЭ, СанПиН); у части расчётов есть режимы «Простой» и «Эксперт», результат с формулами и схемой выгружается в PDF на фирменном бланке. Бесплатно. Расчёт ориентировочный — для предварительной оценки и проверки; окончательные значения принимаются в составе проектной документации ответственным исполнителем.

Нормативная база

СП 24.13330.2021 с Изменениями № 1 и № 2: п. 7.2.16, формулы (7.17)–(7.19), табл. 7.9, 7.10; табл. 7.3, 7.4; п. 7.1.11

Как считается

Метод и нормативная база

Несущая способность винтовой однолопастной сваи с диаметром лопасти не более 1,2 м и длиной не более 10 м на вдавливающую и выдёргивающую нагрузку по СП 24.13330.2021, п. 7.2.16 (Изменениями № 1 и № 2 не затронут), формула (7.17): Fd = γc · (γR,R · Fd0 + γR,f · Fdf). Коэффициент γc — по табл. 7.9 по виду грунта и нагрузке (сжимающая, выдёргивающая, знакопеременная); γR,R = 1, γR,f = 1, кроме лидерных скважин (строка 2 табл. 7.4).

Лопасть — формула (7.18): Fd0 = (α1 · c1 + α2 · γ1 · h1) · A, где α1 и α2 — по табл. 7.10 по φI рабочей зоны толщиной d (под лопастью при сжатии, над лопастью при выдёргивании), A — по наружному диаметру при сжатии и за вычетом сечения ствола при выдёргивании. Ствол — формула (7.19): Fdf = u · fi · (h − d), fi — по табл. 7.3, осреднённое по слоям в пределах глубины погружения. Глубина заложения лопасти проверяется на 5d в глинистых грунтах и 6d в песках (примечание 2).

Допускаемая нагрузка — п. 7.1.11, формула (7.2): при сжатии γc,g = 1,4, при выдёргивании — по числу свай в фундаменте: 1,75 при 1-5 сваях, 1,65 при 6-10, 1,55 при 11-20 и 1,4 при 21 и более.

Формулы

Fd = γc · (γR,R · Fd0 + γR,f · Fdf): форм. (7.17) п. 7.2.16 СП 24.13330.2021, γc — табл. 7.9
Fd0 = (α1 · c1 + α2 · γ1 · h1) · A: форм. (7.18), α1 и α2 — табл. 7.10
Fdf = u · fi · (h − d): форм. (7.19), fi — табл. 7.3
γn · N ≤ Fd / γc,g: форм. (7.2) п. 7.1.11

Что вводится

Диаметры лопасти и ствола, глубина лопасти; грунт рабочей зоны по табл. 7.9 и вид нагрузки.
φI и cI под лопастью и над ней, осреднённый γ1 выше лопасти; слои по стволу для fi; признак песка в рабочей зоне.
Лидерная скважина, число свай в фундаменте, расчётные нагрузки, γn.

Что получается

fi и Fdf ствола; α1, α2, Fd0 лопасти; Fd и допускаемая нагрузка отдельно на сжатие и на выдёргивание.
Проверка заглубления лопасти и границ применимости п. 7.2.16; схема; PDF и DOCX.

Пример расчёта

Лопасть 300 мм, ствол 108 мм, лопасть на глубине 2,5 м в суглинке тугопластичном с IL = 0,3 по всей глубине; φI = 20°, cI = 25 кПа под лопастью и над ней, γ1 = 18 кН/м³; нагрузки сжимающая и выдёргивающая раздельно, без лидерной скважины; 10 свай в фундаменте, γn = 1.

fi по табл. 7.3 при IL = 0,3: участок 0-2 м (средняя глубина 1 м) 23 кПа, 2-2,5 м (2,25 м) 31,25 кПа; среднее 24,65 кПа.
Fdf = π · 0,108 · 24,65 · (2,5 − 0,3) = 18,40 кН.
α1 = 12,1, α2 = 5,5 по табл. 7.10 при φI = 20°; α1 · c1 + α2 · γ1 · h1 = 12,1 · 25 + 5,5 · 18 · 2,5 = 550 кПа.
Сжатие: A = π · 0,3²/4 = 0,07069 м², Fd0 = 38,88 кН; γc = 0,8 (табл. 7.9, строка 1 а)); Fd = 0,8 · (38,88 + 18,40) = 45,82 кН; допускаемая 45,82/1,4 = 32,73 кН.
Выдёргивание: A = π · (0,3² − 0,108²)/4 = 0,06152 м², Fd0 = 33,84 кН; γc = 0,7; Fdu = 0,7 · (33,84 + 18,40) = 36,57 кН; при 10 сваях γc,g = 1,65, допускаемая 22,16 кН.

Несущая способность на сжатие 45,82 кН (допускаемая 32,73 кН), на выдёргивание 36,57 кН (допускаемая 22,16 кН); заглубление лопасти 2,5 м не меньше 5d = 1,5 м.

Окончательные значения принимаются в составе проектной документации — с учётом задания, местных условий и решений смежных разделов.

Границы применимости

Формула (7.17) применяется только к однолопастной свае с лопастью до 1,2 м и длиной до 10 м; при двух и более лопастях, больших размерах, горизонтальной силе или моменте норма требует испытаний статической нагрузкой или численного расчёта.
При φI рабочей зоны менее 13° табл. 7.10 значений не даёт — расчёт не выполняется.
Прочность ствола и лопасти, коррозия стали, сварные швы и собственный вес сваи не проверяются.
φI, cI и удельный вес грунтов принимаются по отчёту об инженерно-геологических изысканиях; по результатам статического зондирования несущая способность определяется по п. 7.3.11.

Смежные расчёты: Конструктивные решения (КР)

Все инженерные калькуляторы · Стоимость проектирования по СБЦ · Нормативная база · Блог о проектировании