De betrouwbaarheid van paal- en kolomfunderingen is direct afhankelijk van het aantal ondersteunende elementen. Bij het ontwerpen en markeren van het funderingsveld is het noodzakelijk om de afstand tussen de palen te bepalen, zodat de belasting van het gebouw gelijkmatig over alle steunen wordt verdeeld. Voordat u aan het werk gaat, is het noodzakelijk om de vereisten en aanbevelingen van regelgevende documenten te bestuderen.
Stichting ontwerp
Het belangrijkste bestuursdocument dat het ontwerp van funderingen regelt, is de Code of Rules 24.13330.2011. "paalfunderingen".
Artikel 4 van het document verplicht bij het ontwerpen rekening te houden met:
- technische onderzoeksresultaten;
- informatie over seismisch gevaar in het bouwgebied;
- gegevens over het doel, ontwerpkenmerken van de constructie en bedrijfsomstandigheden;
- belastingen die op de fundering werken;
- bestaande ontwikkeling en de impact van nieuwbouw daarop;
- milieueisen;
- technische en economische vergelijking van mogelijke ontwerpoplossingen;
- toestand van het grondwater;
- technische specificaties uitgegeven door bevoegde organisaties.
Op basis van de resultaten van de analyse worden ontwerpbeslissingen genomen over het benodigde aantal palen en de wijze van distributie.
Soorten palen
Het aantal benodigde steunen is afhankelijk van het type en de maat, installatiemethode, ondergrond.
In de industriële en civiele bouw worden de volgende soorten palen gebruikt:
- Ingedreven, gewapend beton of staal. Wanneer geïnstalleerd, slaat de gemechaniseerde hamer toe, waardoor de ondersteuning wordt verdiept. De grond rond de paal wordt verdicht en een deel van de belasting wordt vervolgens opgenomen door de zijwanden.
- Verveeld. Voor palen wordt een gat met de vereiste diepte en diameter geboord. Het wapeningsframe wordt in de put gemonteerd en het gat wordt gestort met beton. Bij het aanbrengen van gaten is het mogelijk om het onderste deel van de schacht uit te breiden, waardoor het dwarsdoorsnede-oppervlak wordt vergroot. Op basis hiervan kan de afstand tussen boorpalen groter zijn dan bij andere typen.
- Vibro-afzinkbare spoelbakken zonder grote schokbelastingen. De paal krijgt trillingen en duwt de grond onder zijn eigen gewicht. De methode wordt gebruikt voor holle buizen met een grote diameter, de aarde die in de binnenholte is geperst, wordt verwijderd en van de bouwplaats verwijderd.
- Schroefbases worden vaker gebruikt bij de constructie van frame of houten woongebouwen, omdat de installatie van de steun kan worden uitgevoerd zonder het gebruik van zwaar materieel. De bladen zijn aan het onderste deel van de constructie gelast, waardoor het steunoppervlak aanzienlijk wordt vergroot. Hierdoor kan de afstand tussen schroefpalen groter zijn dan bij andere constructies.
- Het push-in type is geschikt voor kleine gebouwen en hekken. Voor de installatie is speciale apparatuur vereist.
Als materiaal worden gewapend beton, metaal, hout gebruikt.
Voor een optimale lastverdeling zijn de palen verbonden met omsnoering of rooster. Een bijzonder geval is de combinatie van een paalveld en een strokenfundering.
Informatie verzamelen voor ontwerp
Kritische indicatoren die van invloed zijn op het aantal benodigde ondersteuningselementen zijn het draagvermogen van de grond en de belastingen die op de fundering inwerken.
Theoretische berekening van palen op de grond
Voor de analyse worden prospectieve opgravingen uitgevoerd op de bouwplaats. Volgens artikel 5.5. Van het Reglement als de belasting op het paalcluster meer dan 3 Nm bedraagt, wordt het boorgat geboord tot een diepte van 5 meter onder het dragende uiteinde.
Op lichte gronden - volumineus, zanderig, licht kleiachtig en opzwellend - wordt geboord naar de onderliggende dichte rotsen, waarop de palen zullen rusten.
Het is niet altijd mogelijk om een onafhankelijke berekening te maken van het aantal ondersteuningen "op de grond", hiervoor heeft u technische kennis nodig.
De formule ziet er als volgt uit: F = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * f * l).
Parameteraanduidingen:
- F - draagvermogen;
- Yc, Ycr, Ycri - coëfficiënten uit de tabellen van de Code of Rules;
- MAAR - ondersteuningsgebied;
- u - de omtrek van de paalwanden;
- F - de wrijvingskracht van de zijwanden;
- R - het draagvermogen van de bodem, verkregen uit de tabel of naar aanleiding van veldproeven;
- L - pool lengte.
Door de vereiste waarden in de formule te vervangen, berekenen ze welke belasting één ondersteuning kan weerstaan.
Instrumentele meting van bodemparameters
Statische belastingsmethode: bestaat uit het uitvoeren van het volgende complex van werken:
- Op de bouwplaats worden testfunderingsrekken geïnstalleerd, die bestand zijn tegen de tijd voor sterktetoename, als de paal wordt geboord.
- Breng een belasting aan van een getrapte krik naar de steun.
- Nauwkeurige meetinstrumenten meten de krimp na het aanbrengen van een belasting.
- Het draagvermogen wordt berekend met behulp van een speciaal algoritme en tabellen.
Volgens de ervaring van bouwers wordt deze methode als de meest nauwkeurige beschouwd.
Dynamische laadmethode zorgt voor schokbelastingen op de controlepaal met gelijktijdige meting van de basiskrimp na elke impact. Op basis van de resultaten wordt de gewenste waarde van de maximaal mogelijke belasting verkregen.
klinkend met behulp van een testpaal en sensoren die erop zijn geïnstalleerd, kunnen gegevens worden verkregen over de weerstand van elke grondlaag, als deze inhomogeen is.
Berekening van belasting
De totale belasting op de fundering wordt bepaald door berekening.
Tel op:
- een massa stapels en roosters;
- gewicht van muren, vloeren, daken;
- sneeuw, wind en operationele belasting.
De soortelijke gewichten van bouwmaterialen kunnen worden verkregen uit naslagwerken en fabrikantgegevens.
De sneeuwbelasting wordt genomen op basis van de resultaten van langetermijnwaarnemingen in het bouwgebied. De waarden zijn terug te vinden in de bouwhandleidingen.
Voor regio's met sterke wind is de druk van de luchtstromingen aanzienlijk. Het is onmogelijk om ze te verwaarlozen bij het berekenen, vooral voor daken met steile hellingen.
Onder operationele belasting wordt verstaan de massa mensen die tijdelijk in het huis woont of verblijft. Voeg gewicht toe aan meubels en huishoudelijke elektrische en sanitaire voorzieningen.
De resulterende belasting bij het berekenen van de fundering moet met 10-15% worden verhoogd. Geplande en onvoorziene situaties doen zich vaak voor, er is bijvoorbeeld de wens om het huis te omhullen met kunststof of metalen gevelbeplating, wat de belasting op de fundering zal vergroten.
Het aantal palen bepalen
Volgorde van berekeningen:
- De totale belasting in kg wordt gedeeld door het draagvermogen van de grond, gemeten in kg/cm2. Als gevolg hiervan wordt het totale vereiste oppervlak van de steunen verkregen.
- Bereken het gebied van één ondersteuning.
- Door het vereiste oppervlak van de fundering te verdelen in de doorsnede van één steun, wordt hun vereiste aantal verkregen.
Als er een groot aantal palen wordt geproduceerd, is het beter om steunen met een groter basisoppervlak te gebruiken.
Gebiedsverdeling
Houd bij het plaatsen van de aanslag rekening met de minimaal en maximaal toegestane afstanden.
De afstand tussen de heipalen mag niet kleiner zijn dan 3 diameters van de ondersteuning, anders is er een negatieve onderlinge beïnvloeding.
Bij het verdelen van steunen over het funderingsveld wordt rekening gehouden met de eis van een gelijkmatige verdeling van de lasten.
Zorg ervoor dat u palen monteert in de hoeken van het gebouw en de kruising van eventuele muren met elkaar. Een groter aantal steunen is onder zware kapmuren gemonteerd.
Het verschil in gewicht tussen de meest en minst belaste palen mag niet groter zijn dan 15%. Permanente ondersteuningsbelastingen mogen niet meer dan 5% verschillen en kortetermijnbelastingen met meer dan 20%. Dit is bijvoorbeeld van belang voor de fundering van een in de woning ingebouwde garage.
De maximale afstand van de palen is te wijten aan de aan- of afwezigheid van een rooster. In de meeste gevallen mogen palen niet meer dan 1,5 m uit elkaar liggen.
Wijs installatiemethoden toe:
- vrijgezel;
- struik;
- plakband;
- vast veld.
De keuze van de optie hangt af van de eerder gemaakte berekeningen, de configuratie van het gebouw, de plaatsen van maximale en minimale belastingen.
Enkele palen zijn ontworpen voor de installatie van lichtmasten of kleine constructies.
Struiken worden onder hoge belastingen per oppervlakte-eenheid gemonteerd, bijvoorbeeld onder de muren van gebouwen met meerdere verdiepingen.
Riemen in één rij worden meestal gebruikt bij de constructie van lange keerwanden.
Voor particuliere huizen met twee verdiepingen en in het algemeen gebouwen met een groot gebied, worden funderingsvelden geïnstalleerd, waarbij een paalsteek wordt berekend op basis van de belasting.
Lichte gebouwen
Voor constructies met een laag gewicht, bijvoorbeeld terrassen en schuren met dieren, wordt een vereenvoudigde berekenings- en installatiemethode gebruikt. Het is voldoende om palen in de hoeken van het gebouw te installeren en een omsnoering met een balk te maken.
Op een dergelijke fundering kunt u frameconstructies plaatsen die zijn gevuld met OSB-platen.
Het is beter om de juiste berekening van de stichting bij afwezigheid van speciaal onderwijs toe te vertrouwen aan een gespecialiseerde organisatie. De sterkte van de gehele constructie en de gebruiksveiligheid zijn afhankelijk van het juiste project. Alvorens met de bouw te beginnen, is het raadzaam om de basisvereisten te bestuderen die van pas komen bij het toezicht op de aannemer.
