Fundamenty wykonane z pali śrubowych są wykorzystywane do budowy domów prywatnych i konstrukcji mostowych, do budowy konstrukcji małogabarytowych, takich jak altany i szklarnie. Elementy łopatkowe, które zagęszczają glebę pod spodem, przyczyniają się do większej wytrzymałości podłoża. Aby konstrukcja była trwała, konieczne jest prawidłowe przeprowadzenie prac przygotowawczych i obliczenia pali śrubowych.
Badanie właściwości gleby
Aby obliczyć liczbę stosów śrubowych, musisz określić rodzaj gleby, na której planowane są prace budowlane. Aby poznać jego siłę, możesz ręcznie wywiercić go pół metra głębiej niż będzie znajdować się podstawa. Obliczenie fundamentu palowego wymaga znajomości cech i współczynników wpływających na wytrzymałość budynku. Musisz się dowiedzieć:
- Rodzaj gleby: glina, glina piaszczysta, gleba piaszczysta itp.
- Współczynnik pokazujący stosunek cząstek gruntu do pustek.
- Rodzaj konsystencji i odpowiedni współczynnik wytrzymałości. W przypadku gleb gliniastych stosuje się 2 wartości, z których jedna charakteryzuje obszar wzdłuż długości pala, druga w obszarze jego dna. Gleba może być twarda, półtwarda lub plastyczna (łatwo lub mocno ugniatać).
Aby określić rodzaj gleby, musisz skorzystać z informacji z załącznika do standardu stanowego „Gleby. Klasyfikacja". Ten dokument zawiera charakterystykę, na której należy się oprzeć. Potrzebne są również tabele, które podają wartości wytrzymałościowe gleb o określonym składzie i konsystencji. Współczynnik zależy od twardości i składu gleby. Rozważając wskaźnik dla gleb gliniastych wzdłuż długości stosu, można zauważyć: im większa głębokość, tym wyższa wartość. Wytrzymałość drobnoziarnistych gleb piaszczystych, która jest już niewielka, zmniejsza się wraz z wilgocią.
Nie możesz zbudować domu na zakurzonej glebie: musisz zastąpić go grubym piaskiem lub wybrać bardziej odpowiednie miejsce.
Zbieranie obciążeń fundamentów palowych
Przy obliczaniu fundamentu palowo-śrubowego wymagane jest znalezienie sumy działających na niego obciążeń w jednostkach masy (w przypadku dużych budynków są to tony). Można je podzielić na stałe i tymczasowe. Ostatnia kategoria obejmuje:
- Długoterminowe - sprzęt stacjonarny wraz z wypełnieniem, ogrodzenia tymczasowe.
- Krótkoterminowe - czynniki klimatyczne (śnieg itp.), sprzęt mobilny, transport, skutki życia organizmów.
- Specyficzne - działanie pożarów, wybuchów, uszkodzenia fundamentów (wpływających na wewnętrzną strukturę gruntu), czynnik sejsmiczny. Ich wartość może być ujemna.
Obliczenie całkowitego obciążenia fundamentu odbywa się poprzez proste zsumowanie wartości obciążeń dla wszystkich podanych kategorii. Aby poznać ilość stałych wpływów, musisz określić proporcję materiałów wydanych na prace budowlane. Wymagane informacje może dostarczyć ich dostawca. Znając materiał, jego grubość i rodzaj konstrukcji, możesz skorzystać z tabelarycznej wartości parametru. Beton zbrojony ma największy ciężar właściwy na metr kwadratowy. Dotyczy to konstrukcji ścian i podłóg. Należy wziąć pod uwagę ciężar dachu.
Kiedy obliczenia stosów i fundamentu są wykonywane własnymi rękami, należy wziąć pod uwagę, że wskaźnik obciążenia jest określany jako standardowy parametr pomnożony przez współczynnik niezawodności γf... Ta ostatnia wartość zależy od materiału konstrukcyjnego i jego gęstości i zwykle zawiera się w przedziale 1,05-1,3.
Na przykład obwód P ściany wewnętrzne i zewnętrzne domu drewnianego to 50 m, wysokość h - 5 m, a wskaźnik właściwy surowców - 70 kg/m2. Następnie obciążenie zostanie obliczone według wzoru P * h * ciężar właściwy = 50 m * 5 m * 70 kg / m² = 17500 kg = 17,5 tony. Podobne wskaźniki są obliczane dla dachu i podłóg. W pierwszym przypadku ciężar właściwy materiału jest mnożony przez powierzchnię. W drugim dodawany jest jeszcze jeden czynnik - liczba nakładających się elementów. Te trzy wartości – dla konstrukcji szkieletowych, dachów i stropów – sumują się. Wynik pomnożony przez współczynnik bezpieczeństwa (dla budynku z drewna wynosi 1,1) będzie stałą wartością obciążenia.
Ponieważ na etapie projektowania niemożliwe jest dokładne poznanie całkowitej masy mebli, wyposażenia i istot żywych działających na podłogi, do obliczeń wykorzystuje się przyjęty w normach wskaźnik równomiernie rozłożonego obciążenia na metr kwadratowy (Pt). W mieszkaniach jego wartość uważa się za równą 150 kg / m². Wzór obliczeniowy wygląda tak: S * Pt * ngdzie nie - liczba wykorzystanych pięter.
Również podczas budowy brane jest pod uwagę obciążenie śniegiem budynku, charakterystyczne dla tego regionu. W centralnej części ETR obliczony wskaźnik uważa się za równy 180 kgf / m². W niektórych miejscach liczba ta jest znacznie wyższa - w niektórych regionach Syberii może osiągnąć 400 kgf / m². Możesz znaleźć żądaną wartość, patrząc na mapę regionów śnieżnych. Formuła obciążenia składa się z trzech czynników: powierzchni dachu, wartości projektowej i współczynnika nachylenia. Ostatni parametr dla najbardziej typowych powłok o nachyleniu 30-45 stopni jest uważany za równy 0,7.
Współczynnik obciążenia wiatrem jest często wyrażany jako liczba ujemna (co oznacza spadek masy całkowitej). Z tego powodu przy budowie masywnych konstrukcji często jest to zaniedbywane. W przypadku małych konstrukcji żaglowych jest to bardzo ważne, ponieważ podczas ich budowy należy wyobrazić sobie efekt ciągnięcia i innych działań na stosach. Wyznacz ciśnienie wiatru według wzoru: W = 0,7 * k (z) * c * ggdzie k (z) - współczynnik wzrostu z (znaleziono w tabeli dla typów terenu), z - indeks aerodynamiczny (zależy od nachylenia dachu i tego, gdzie wiatr wieje częściej - w naczółek lub w skarpę), sol - współczynnik bezpieczeństwa równy 1,4. Aby obliczyć całkowite obciążenie dachu, wynikowa liczba W pomnóż przez powierzchnię dachu.
Wymiary rusztu i jego wzmocnienia
Przed obliczeniem liczby pali do fundamentu palowego musisz dowiedzieć się, jakie wymiary będzie miał ruszt. Według SNiP 52-01 głębokość osadzenia pala musi odpowiadać wymiarom zakotwienia wzmacniającego. Tak więc przy obliczaniu rusztu wybiera się najmniejszą wysokość zgodnie z poziomem osadzenia uwalniania elementów wzmacniających do zainstalowania. Jako standardowy wskaźnik w niskich budynkach stosuje się wartość 30-40 cm, ale często można znaleźć odchylenia w jednym lub drugim kierunku.
Na wskaźnik wzrostu wpływa kilka czynników:
- masa budynku - określa poziom obciążenia gruntu;
- materiał i układ fundamentów, sposób układania pali;
- cechy gleby, w zależności od regionu i klimatu.
Jeśli musisz pracować w wymagającej glebie lub w specyficznym klimacie, wszystkie powyższe czynniki są brane pod uwagę. Ogólnie przyjmuje się, że wysokość części wyłożonej kafelkami jest równa H + 25 cm, gdzie H - głębokość montażu elementu pala w kratce. Podczas wykonywania obliczeń brane są pod uwagę normy SNiP.
Obliczenie zbrojenia rusztu nie jest tak trudne, jak w przypadku fundamentów taśmowych, ze względu na przewidywalność powstałych naprężeń. Zaletą w tej sytuacji są niezawodne właściwości nośne pali, co jest szczególnie ważne w przypadku gruntów niestabilnych (masowych, bagiennych itp.), co w takich przypadkach obniża koszty kilkukrotnie. Konfiguracja zbrojenia pomaga zrekompensować rozciąganie. Powinien być ułożony z prętów i prętów stalowych. Pierwsze mają przekrój okresowy, drugie są gładkie.
Nie zaleca się stosowania zbrojenia kompozytowego do konstrukcji betonowych ze względu na ich dużą skłonność do rozciągania, co pociąga za sobą pękanie.
Podobnie jak w konstrukcjach taśmowych, zaciski służą do zbrojenia podłużnego w celu uporządkowania geometrii przestrzennej. Oprócz nich instalowane są pionowe elementy prętowe do obszarów rozciągania i innych wymagających obszarów. Jeżeli zbrojenie jest oznaczone literą C, połączenia doczołowe łączy się przez spawanie, w innych przypadkach wykonuje się opasanie drutem. Jeśli nie ma możliwości zaproszenia specjalistów do obliczeń, można je przeprowadzić w programie Scad Office (narzędzie Arbat). Uformowana rama układana jest w szalunku na podłożu betonowym i montuje się pionowe pręty zbrojeniowe.
Zalecenia dotyczące prawidłowego wzmocnienia połączeń można znaleźć w SP 63. 13330.
Obliczanie liczby pali śrubowych
Obliczenie liczby pali na fundament wymaga znajomości dwóch parametrów: całkowitego obciążenia fundamentu, otrzymanego z sumowania wskaźników stałych i tymczasowych oraz nośności jednego pala. Dzieląc pierwszą liczbę przez drugą i zaokrąglając wynik w górę, możesz uzyskać żądaną kwotę. Na przykład, jeśli nośność budynku wynosi 60 ton, a nośność jednego elementu wynosi 3,8 tony, wymagane będzie 60 / 3,8 = 15,8 → 16 pali. Często jednak zdarza się, że w praktyce potrzeba ich jeszcze kilka, zwłaszcza na „niewygodnych” glebach.
Ważne jest, aby poprawnie obliczyć stosy fundamentu i ułożyć je na obwodzie. W każdym narożniku wewnętrznym i zewnętrznym, a także we wszystkich punktach przecięcia i połączenia części otaczających, umieszczany jest jeden element. Pozostałe pale są równomiernie rozmieszczone na prostych odcinkach. Odległość między sąsiednimi podporami nie powinna przekraczać 3 m.
Aby obliczyć nośność pojedynczego elementu, wzór można przedstawić w następujący sposób: W = (S * R) / kgdzie W - nośność, S - powierzchnia przekroju ostrza, R - obliczony opór gruntu w rejonie pogłębienia (wartość tabelaryczna), k Jest czynnikiem marży operacyjnej. Ten ostatni parametr zależy od dokładności identyfikacji struktury gruntu. Ponieważ jego profesjonalne badanie w laboratoriach jest kosztownym procesem i jest rzadko stosowane przy budowie domów prywatnych, współczynnik jest zwykle uważany za duży, równy 1,5-1,7 (podczas gdy przy łączeniu usług specjalistów wynosi 1,2-1,3) . Tak więc oszczędności w tym aspekcie są opłacane poprzez zwiększenie liczby zaangażowanych pali.
Typowe błędy podczas projektowania fundamentu palowego
Częstym błędem jest dokonywanie ogólnych obliczeń dotyczących mieszkania i związanych z nim budynków (szopy, werandy itp.). Nie da się tego zrobić, ponieważ te jasne pomieszczenia mają zupełnie inny poziom stresu. Dla nich projekt jest kompilowany osobno. To samo dotyczy masywnych obiektów wewnętrznych - kotłów żeliwnych, pieców. W tym przypadku przygotowywany jest również osobny projekt i wykonywane jest dodatkowe wzmocnienie terenu.
Nie można również odkręcić elementu pala z powrotem. Czasami za pomocą tej manipulacji próbują dostosować wysokość. Działanie to jest szkodliwe o tyle, że jednocześnie następuje rozluźnienie gruntu, zmniejsza się nośność i istnieje niebezpieczeństwo osiadania podpory.
Podczas gięcia rusztu nie należy podgrzewać zbrojenia.Do łączenia elementów ze sobą stosuje się trzpienie, giętarki do rur i podobny sprzęt. Narożniki są wzmocnione według specjalnie przygotowanych schematów. Nie zaniedbuj warstwy ochronnej i pozwól elementom zbrojenia na kontakt z szalunkiem.
Pale muszą być ściśle pionowe. Jeśli w trakcie pogłębiania odchylił się choć trochę, opierając się o twardą skałę, nie można go dalej skręcać. Prowadzi to do utraty właściwości podporowych. Nie ma potrzeby wcześniejszego kopania dziury w miejscu instalacji. Aby stos zachował swoje właściwości użytkowe, należy go wkręcić w glebę. Niebezpieczne jest zainstalowanie podpory na zbyt małej głębokości. Do powszechnych niedopatrzeń należy również zaniedbanie zabiegów antykorozyjnych i analizy geologicznej gruntu.
Przed pracami instalacyjnymi należy poprawnie obliczyć całkowite obciążenie fundamentu. Błędy w projektowaniu i instalacji prowadzą do konieczności napraw, które są droższe niż prawidłowy montaż fundamentu.
