Palen zijn gemaakt van beton, gewapend beton, metaal en zijn holle of massieve staven, die schuin of verticaal in de grond worden gelegd. De elementen worden onder de constructie geïnstalleerd en dragen druk-, torsie- en schuifbelastingen over naar de grond vanaf het gronddeel. Het draagvermogen van de paal is afhankelijk van het fabricagemateriaal en de grondsoort.
Afhankelijkheid van ondersteuningsmaterialen en grondsoorten
De paal staat in contact met de grondlagen, dus het vermogen om belastingen te weerstaan, is afhankelijk van de grondcategorie. Het benodigde aantal paalelementen wordt berekend op basis van de eigenschappen van het materiaal en de grond.
Bij de bouw van particuliere huizen zijn soorten funderingen wijdverbreid:
- op heipalen;
- op schroefsteunen;
- met geboorde omhulsels.
Bij het bepalen van het type paalfundering wordt rekening gehouden met het draagvermogen van de grond. Het kenmerkt de druk die het voorwaardelijke gebied van de laag kan weerstaan. Deze waarde is lager dan het vergelijkbare kenmerk van de paalstaaf en hangt af van het type formatie, de verzadiging met water en de dichtheid. Om de eigenschappen van de landlaag op het gebied van constructie te bepalen, worden geodetische onderzoeken uitgevoerd.
Gewapende betonnen palen worden geplaatst onder gebouwen met zware lasten, industriële ondernemingen. Ze werken goed bij compressie en buigen, omdat ze een metalen frame aan de binnenkant hebben. Stalen elementen zijn bestand tegen afschuiving, dynamische impact en torsie, daarom worden ze gebruikt onder gebouwen met vergelijkbare belastingen. Houten staven worden gebruikt in stabiele bodems en absorberen de druk van kleine particuliere gebouwen.
Bepaling van het draagvermogen van de fundering
De massa van het huis bestaat uit het gewicht van de elementen:
- verticale barrières (muren, scheidingswanden);
- tussenvloeren en kelderplafonds;
- spanten, spanten en daksystemen;
- buitenbekleding met isolatielagen;
- apparatuur, communicatie, technologie, mensen;
- sneeuw- en winddruk;
- fundament.
Alle componenten worden zorgvuldig berekend, vervolgens opgeteld, de sterktefactor wordt toegepast en de totale belasting op de basis wordt verkregen. Als extensies in de loop van de tijd worden aangenomen, wordt bij het vinden van het draagvermogen ook rekening gehouden met de druk ervan.
Als de verkregen waarde lager is dan de berekende, wordt de optie geaccepteerd en wordt de constructie volgens plan uitgevoerd. Anders wordt de methode van het verbreden van de paalbasis of het vergroten van het aantal staafelementen gebruikt. Uitbreiding van het steungedeelte is beter voor schroefpalen, wanneer het mogelijk is om de diameter van de bladen aanzienlijk te vergroten.
Gebruik voor elementen van gewapend beton de methode van boren met een boorexpander of maak camouflagepalen. De methode van grondinjectie maximaliseert de dragende eigenschappen wanneer een oplossing van zand en cement in de ruimte tussen de paalstaven 1,5 - 2,0 meter onder de steunpilaar wordt ingevoerd.
Berekeningsmethoden
Op de bouwplaats ondergaan schelpen verschillende tests.Het aantal controlestudies wordt gekozen door de auteur van het project, rekening houdend met de veldomstandigheden, de structuur van het gebouw, de ontwerpcapaciteit van de palen volgens de aanbevelingen van de constructie GOST voor het onderzoek van bodems. Revisietesten worden uitgevoerd aan het begin van de onderdompeling om beton en metaal niet te veel te gebruiken en om de ontwerpsterkte volledig te benutten.
Controle-enquêtes worden uitgevoerd door methoden:
- statische druk op de stapel;
- dynamische actie;
- het bestuderen van de bodem bij het onderdompelen van de referentiestaaf;
- de studie van de bodem met een statische sonde.
1% van het aantal palen op het terrein wordt statisch getest, het resultaat is afhankelijk van de complexiteit van de grond, het formaat van de lasten en het aantal soorten verticale steunen. Dynamische belasting wordt onderworpen aan 2% van het aantal staven, maar niet minder dan 6 - 9, afhankelijk van de klasse van de constructie.
De draageigenschappen van de paal en grond kunnen met behulp van de formules theoretisch, dynamisch en proefondervindelijk worden berekend.
Theoretisch
Het kwalitatieve resultaat van het berekenen van de interactie van palen en grond wordt verkregen rekening houdend met de plasticiteit van de grondlaag, de samendrukbaarheid van de funderingsstaaf. Lokale gebieden van ultieme spanning en herverdeling van tangentiële belastingen worden bepaald. De minimale afstand tussen de schroefelementen wordt genomen in de hoeveelheid dubbele bladdiameter en het maximum wordt gekozen op basis van het vermogen van het rooster en de ondersteuning om druk te weerstaan.
De overspanning tussen de pilaren wordt beschouwd als een starre balk vanaf twee uiteinden, de belasting wordt zo bepaald dat vervormingen niet optreden en de centrale doorbuiging is niet meer dan de normen.
Theoretisch wordt de berekening van het draagvermogen van de paal uitgedrukt door de formule: W = H / dwaar:
- H - ontwerp dat kenmerkend is voor de bar;
- d - sterktecoëfficiënt, rekening houdend met de weerstandsmarge tegen druk.
De hoeveelheid H wordt bepaald door het oppervlak van de ondersteuning te vermenigvuldigen of door de berekende weerstand van de grond waar deze in de grond wordt gelegd. Voor gangbare bodemlagen worden dergelijke indicatoren gegeven in constructietabellen, mits de diepte meer dan 1,5 meter bedraagt. Bij onderdompeling verliest de aarde zijn dichtheid, de oorspronkelijke kenmerken hebben veel tijd nodig om te herstellen. De maximale afstand tussen de steunen wordt aangenomen op het niveau van drie meter. Als de berekening resulteert in grote tussenruimten, voegt u meerdere staven toe om de overspanning te verkleinen.
Dynamisch
De technologie van de dynamische methode bestaat erin dat wanneer de kolom wordt verdiept, de weerstand van de grondlaag toeneemt. Er wordt rekening gehouden met de relatie tussen de slagkracht tijdens onderdompeling en de lagerkarakteristiek van het element. Door het rijden worden zwakke punten van het paalveld en de schalen zichtbaar om de diameter en lengte van de steunpilaar te berekenen.
Dynamische onderzoeken vereisen geen dure apparatuur en hoge kosten, ze zijn geschikt voor het testen van verschillende standaardmaten. Het nadeel is dat de veranderende belasting soms de sterkte-indicator overschat en er een onnauwkeurigheid in de berekening verschijnt. Dynamisch testen wordt uitgevoerd door ervaren technici, instabiele of losse ondergronden zijn niet geschikt voor deze methode.
Het type palen wordt geselecteerd op basis van de eigenschappen van de laag, die zich onder de punt van de staaf bevindt. Rekpalen worden gemonteerd als rotsachtige bodems met een lage druk worden gebruikt. In andere uitvoeringen worden frictiepalen (in de grond geknepen) geplaatst. De lengte wordt gekozen rekening houdend met het feit dat de staaf 5 - 10 cm in het lichaam van de grillage is ingebed met een verticale belasting.
proef
Het proces van proefverdieping gaat vergezeld van technische documenten, waarin de maat, het type en de ontwerpbelasting op de paal zijn aangebracht. Voor de uitvoering is een gedetailleerd plan van de fundering vereist met de gegeven peilputten, die door geologen zijn onderzocht.De doorgang van communicatie- en elektrische kabels is aangegeven.
Proefrit wordt uitgevoerd in het geval van:
- de aanwezigheid van zwakke bodems, kunstmatige opvulpercelen;
- het aantal palen is meer dan 2 duizend;
- bouw van hoogbouw over vijf verdiepingen;
- als er twijfel bestaat over de juistheid van het theoretische deel van de berekening.
De onderdompeling gaat vergezeld van technische documenten die de ontwerpbelastingen en het type schelpen aangeven. De testresultaten worden vastgelegd in een logboek, waarin de opgelopen schade, de categorie van de hamer en het aantal slagen voor de definitieve onderdompeling worden beschreven.
Berekening van het draagvermogen van palen in specifieke omstandigheden
De draageigenschappen van aangedreven staven van gewapend beton worden berekend als de som van de bodemweerstand onder de zool en de laterale obstructie F = y (Fd + Fr)waar:
- Fd = u Σ y Fl Hl;
- jij - de buitenomtrek van de kolom;
- ja - werkingscoëfficiënt;
- Fl - zijdelingse weerstand van de aarde;
- Hl - de dikte van de grondlagen in het contactgebied;
- Fr = y R S;
- R - bodemweerstand onder de punt volgens de norm;
- zo - ondersteuningsgebied aan de onderkant.
De berekening wordt ook uitgevoerd voor geboorde omhulsels. Voor dergelijke palen wordt het draagvermogen berekend met de formule: F = R S + u ∫ y Fl Hlwaar:
- R - bodemweerstand onder de punt volgens de norm;
- zo - ondersteuningsgebied aan de onderkant;
- jij - de buitenomtrek van de kolom;
- ja - werkingscoëfficiënt;
- Fl - zijdelingse weerstand van de aarde;
- Hl - de dikte van de grondlagen in het contactgebied.
De formule voor het berekenen van de indicator voor een schroefpaal verschilt van de vorige uitdrukkingen, aangezien, andere kenmerken zijn vereist: F = yc ((a1 c1 + a2 y1 h1) D + u G (h - d))waar:
- yc - werkingscoëfficiënt;
- a1 en a2 - tabelcoëfficiënten;
- c1 - lineariteitscoëfficiënt van de bodem voor zand of specifieke cohesie voor klei;
- y1 - het soortelijk gewicht van de aarde boven het blad;
- h1 - de mate van verdieping;
- D is de diameter van de bladen minus de diameter van de paal zelf;
- u - paalbasis omtrek;
- G - zijdelingse bodemweerstand;
- h - de lengte van de stapel;
- d Is de diameter van de steunschroef.
Het draagvermogen wordt na dynamisch, statisch onderzoek en sondering gecontroleerd door de belastingen en acties van de materiaalweerstand te berekenen. Als een van de soorten tests de berekende indicatoren niet bevestigt, mogen dergelijke palen niet worden geïnstalleerd.
