Pålarna är gjorda av betong, armerad betong, metall och är ihåliga eller massiva stavar som läggs snett eller vertikalt i marken. Elementen installeras under strukturen och överför tryck-, vrid- och skjuvbelastningar till marken från markdelen. Pålens bärförmåga beror på tillverkningsmaterialet och typen av jord.
Beroende på stödmaterial och jordtyper
Pålen är i kontakt med jordskikten, så dess förmåga att motstå belastning beror på jordkategorin. Det erforderliga antalet påelelement beräknas utifrån materialets och jordens egenskaper.
Vid byggandet av privata hus har typer av stiftelser blivit utbredda:
- på drivna högar;
- på skruvstöd;
- med uttråkade höljen.
Markens bärförmåga beaktas när man bestämmer typen av påelfundament. Det kännetecknar det tryck som skiktets villkorliga område tål. Detta värde är lägre än den liknande karaktären hos stapelstången och beror på typen av formation, dess mättnad med vatten och densitet. Geodetiska undersökningar utförs för att bestämma landskiktets egenskaper inom konstruktionsområdet.
Armerade betonghögar placeras under byggnader med tunga laster, industriföretag. De fungerar bra i kompression och bockning, eftersom de har en metallram inuti. Stålelement motstår skjuvning, dynamisk slag och vridning, därför används de under byggnader med liknande belastningar. Trästavar används i stabila jordar och absorberar tryck från små privata byggnader.
Bestämning av fundamentets bärförmåga
Husets massa består av elementens vikt:
- vertikala barriärer (väggar, skiljeväggar);
- innertak och källartak;
- tak-, takstols- och taksystem;
- yttre trim med lager av isolering;
- utrustning, kommunikation, teknik, människor;
- snö och vindtryck;
- fundament.
Alla komponenter beräknas noggrant och läggs sedan till, styrkefaktorn appliceras och den totala belastningen på basen erhålls. Om man antar förlängningar över tiden tas trycket från dem också i beaktande när man hittar bärförmågan.
Om det erhållna värdet är mindre än det beräknade accepteras alternativet och konstruktionen utförs enligt planen. I annat fall används metoden för att vidga stapelbasen eller öka antalet stångelement. Utvidgningen av stöddelen är bättre för skruvpålar när det är möjligt att öka knivarnas diameter avsevärt.
För armerade betongelement, använd metoden för borrning med en borr-expander eller gör kamouflagepålar. Metoden för jordinjektion maximerar de bärande egenskaperna när en lösning av sand och cement matas in i utrymmet mellan pålstängerna 1,5 - 2,0 meter under pelarstödet.
Beräkningsmetoder
Skal genomgår flera tester på byggarbetsplatsen.Antalet kontrollstudier väljs av projektförfattaren, med hänsyn till fältförhållandena, byggnadens struktur, pålarnas konstruktionskapacitet enligt rekommendationerna från GOST-konstruktionen för jordmätning. Revisionstester utförs i början av nedsänkning för att inte slösa bort betong och metall och utnyttja konstruktionsstyrkan fullt ut.
Kontrollundersökningar utförs med metoder:
- statiskt tryck på pålen;
- dynamisk handling;
- studera jorden när du sänker ner referensstången;
- studien av jorden med en statisk sond.
1% av antalet pålar på platsen genomgår statisk testning, resultatet beror på markens komplexitet, belastningens format och antalet typer av vertikala stöd. 2% av antalet stavar utsätts för dynamisk belastning, men inte mindre än 6-9, beroende på klassens struktur.
Pålens och jordens bärande egenskaper kan beräknas med hjälp av formlerna på ett teoretiskt, dynamiskt och försökssätt.
Teoretisk
Det kvalitativa resultatet av att beräkna interaktionen mellan pålar och jord uppnås med hänsyn till jordskiktets plasticitet, grundstångens kompressibilitet. Lokala områden med ultimat stress och omfördelning av tangentiella belastningar bestäms. Det minsta avståndet mellan skruvelementen tas i mängden dubbel bladdiameter, och det maximala väljs utifrån grillningens och stödets förmåga att motstå tryck.
Spännvidden mellan pelarna betraktas som en fast fixerad balk från två ändar, belastningen bestäms så att deformationer inte uppstår och den centrala avböjningen är inte mer än standarderna.
Teoretiskt uttrycks beräkningen av pålens bärförmåga med formeln W = H / dvar:
- H - svärdets bärande egenskaper;
- d - styrka koefficient, med hänsyn till marginalen för motstånd mot tryck.
Kvantiteten H bestäms genom att multiplicera stödytan eller av det beräknade motståndet för jorden där det läggs i marken. För vanliga jordlager anges sådana indikatorer i konstruktionstabeller, förutsatt att djupet är mer än 1,5 meter. När den är nedsänkt tappar jorden sin densitet, de ursprungliga egenskaperna tar lång tid att återhämta sig. Det maximala avståndet mellan stöden antas ligga på tre meter. Om beräkningen resulterar i stora luckor, lägg till flera staplar för att minska spännvidden.
Dynamisk
Tekniken för den dynamiska metoden består i att när kolonnen fördjupas, ökar jordskiktets motstånd. Förhållandet mellan slagkraften under nedsänkning och elementets bärande egenskaper beaktas. Körning avslöjar svaga punkter i påelfältet och skal för att beräkna stödpelarens diameter och längd.
Dynamiska undersökningar kräver inte dyr utrustning och höga kostnader, de är lämpliga för testning av olika standardstorlekar. Nackdelen är det faktum att den förändrade belastningen ibland överskattar styrkaindikatorn och en felaktighet visas i beräkningen. Dynamisk testning utförs av erfarna tekniker; instabila eller lösa underlag är inte lämpliga för denna metod.
Typen av pålar väljs utifrån skiktets egenskaper, som ligger under stångens spets. Rackhögar är monterade om stenar med låg komprimering används. I andra versioner placeras friktionshögar (klämda i marken). Längden väljs med hänsyn till det faktum att stången är inbäddad i grillkroppen med 5-10 cm med en vertikal belastning.
Rättegång
Processen med försöksfördjupning åtföljs av tekniska dokument, där storleken, typen och designbelastningen på pålen är fäst. För genomförandet krävs en detaljerad planering av stiftelsen med de givna klingande groparna, som undersöktes av geologer.Passagen för kommunikation och elkablar anges.
Provkörning utförs i fallet med:
- närvaron av svaga jordar, konstgjorda fyllningar;
- antalet pålar är mer än 2 tusen;
- byggande av höghus över fem våningar;
- om det finns tvivel om riktigheten i den teoretiska delen av beräkningen.
Nedsänkningen åtföljs av tekniska dokument som anger konstruktionsbelastningen, typen av skal. Testresultaten registreras i en logg som beskriver mottagna skador, kategorin av hammaren och antalet slag före den sista nedsänkningen.
Beräkning av pålarnas bärförmåga under specifika förhållanden
Lageregenskaperna hos drivna armerade betongstänger beräknas som summan av markmotståndet under sulan och sidohinder F = y (Fd + Fr)var:
- Fd = u Σ y Fl Hl;
- u - stolpens yttre omkrets;
- y - funktionskoefficient;
- Fl - jordens motstånd i sidled;
- Hl - tjockleken på jordskikten i kontaktområdet;
- Fr = y R S;
- R - jordmotstånd under spetsen enligt normen;
- S - stödområde längst ner.
Beräkningen utförs också för uttråkade höljen. För sådana pålar beräknas bärförmågan enligt formeln F = R S + u ∫ y Fl Hlvar:
- R - jordmotstånd under spetsen enligt normen;
- S - stödområde längst ner;
- u - stolpens yttre omkrets;
- y - funktionskoefficient;
- Fl - jordmotstånd i sidled;
- Hl - tjockleken på jordskikten i kontaktområdet.
Formeln för beräkning av indikatorn för en skruvhög skiljer sig från tidigare uttryck, sedan andra egenskaper krävs: F = yc ((a1 c1 + a2 y1 h1) D + u G (h - d))var:
- yc - funktionskoefficient;
- a1 och a2 - tabellkoefficienter;
- c1 - Jordens linjäritetskoefficient för sand eller specifik sammanhållning för lera;
- y1 - jordens specifika vikt över bladet;
- h1 - mängden fördjupning
- D är knivarnas diameter minus själva pålens diameter;
- u - stapelbasomkrets;
- G - jordmotstånd i sidled;
- h - pålens längd;
- d Är stödskruvens diameter.
Bärförmågan efter dynamisk, statisk undersökning och sondering kontrolleras genom att beräkna materialmotståndets belastningar och verkningar. Om en av testtyperna inte bekräftar de beräknade indikatorerna får sådana pålar inte installeras.
