Obliczanie Pali śrubowych: Jak Obliczyć Ilość Materiału Na Fundament Palowo-śrubowy, Subtelności Projektowe, Poziom Nośności

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 05:54

Fundament jest fundamentem budynku, a jego prawidłowe obliczenie jest podstawą długowieczności całej konstrukcji. Aby obliczyć wymaganą liczbę pali śrubowych, ich szerokość i inne parametry wymagane do budowy fundamentu, należy przestrzegać sprawdzonej znormalizowanej metody. Zawiera zestaw formuł, w których konieczne jest podstawienie danych geodezyjnych o specyfice danego obszaru oraz wartości tabelarycznych odpowiadających wymaganym parametrom fundamentu. Aby obliczyć liczbę stosów śrub do fundamentu w prywatnym domu, należy zagłębić się we wszystkie cechy i subtelności obliczeń.

Spotkanie

Posadowienie na palach śrubowych to doskonałe rozwiązanie na tereny o trudnym ukształtowaniu terenu, które ponadto ma rozsądną cenę. Specyfika tej technologii pozwala na montaż podpór w ciągu 3 dni i jednocześnie gwarantuje niezawodność posadowienia na co najmniej 100 lat. Aby uzyskać wynik wysokiej jakości, należy wziąć pod uwagę wszystkie czynniki związane z procesem technicznym: równomierny rozkład obciążenia, charakterystykę gleby, głębokość zamarzania gleby, obecność i specyfikę wód gruntowych itp.

W wyniku wszystkich obliczeń pojawiają się dane, które dają odpowiedzi na pytania takie jak:

• wymagana wysokość pali śrubowych;
• średnica stosu śruby;
• głębokość ich instalacji;
• wymagana liczba stosów śrubowych;
• całkowity koszt materiałów.

Kolejność obliczeń

Projektowanie jest zawsze pierwszym krokiem w każdej pracy.

Do obliczeń można użyć znormalizowanej metody dla pali śrubowych opisanej w SNiP 2.02.03–85. Opiera się na danych geodezyjnych dla określonego kawałka terenu.

Zawierają one następujące informacje:

• opis reliefu terenu;
• skład i gęstość gleby;
• poziom wód gruntowych;
• głębokość zamarzania gleby;
• sezonowe opady w regionie rozwoju.

Na podstawie tych danych obliczana jest liczba pali śrubowych dla fundamentu (K).

Do obliczeń potrzebne są następujące wskaźniki:

• całkowite obciążenie fundamentu (P), które jest sumą mas wszystkich użytych materiałów;
• współczynnik bezpieczeństwa (k), który jest wskaźnikiem korygującym wartość całkowitego obciążenia pali;
• nośność gruntu – wartość tabelaryczna;
• powierzchnia pięty pala, która jest wprost proporcjonalna do jego średnicy, jest wartością tabelaryczną;
• maksymalne dopuszczalne obciążenie (S), wskaźnik dla jednego stosu jest wartością tabelaryczną.

Następnie następuje substytucja wartości we wzorze o następującej postaci: K = P * k / S.

Współczynnik niezawodności (k) koreluje z całkowitą liczbą pali i ma odpowiednie wartości:

• k = 1,4, jeśli stosy mają od 11 do 22 sztuk;
• k = 1,65 - od 5 do 10 sztuk;
• k = 1,75 - od 1 do 5 sztuk.

Każdy stos jest obciążony obciążeniem równym łącznemu obciążeniu podzielonemu przez liczbę podpór. Im są mniejsze, tym silniejsze obciążenie jednego stosu i tym szybciej popada w ruinę, a wraz z nimi cały fundament i dom.

Prawidłowe obliczenie polega na doborze takiej ilości pali, która wystarczy na cały okres eksploatacji konstrukcji, ale bez nadmiernej nadwyżki, która jest marnotrawstwem środków.

Stosując powyższy wzór, współczynnik dla pali śrubowych, obliczanie obciążeń i dalsza konstrukcja nie wiąże się ze szczególnymi trudnościami.

W ostatecznych obliczeniach konieczne jest rozłożenie obciążeń pod konstrukcje wsporcze i punkty krytyczne z nadmiernym naciskiem na fundament, biorąc pod uwagę:

• rodzaj stosów (wiszące lub stojaki);
• szerokie rzesze;
• wartości siły przechyłu.

Parametry

Przy obliczaniu fundamentu śrubowego i wywieranych na niego obciążeń należy wziąć pod uwagę następujące wskaźniki:

• całkowita masa konstrukcji (stała), mierzona w kilogramach, to suma mas takich elementów:

  • ściany i ścianki działowe;
  • nakładanie się;
  • dachy;

• dodatkowe obciążenia (tymczasowe, zmienne):

  • masa śniegu na dachu;
  • masa wszystkich przedmiotów w domu: mebli, wyposażenia, materiałów wykończeniowych i mieszkańców (średnia wartość 350 kg/mkw.);

• obciążenia dynamiczne o charakterze krótkotrwałym wynikają z efektów:

  • podmuchy wiatru;
  • procesy sedymentacyjne;
  • wahania temperatury.

Odmiany

W zależności od budowy (kształtu) pala śrubowego różni się specyfika jego zastosowania.

Są takie popularne typy:

• shirokoplastny z końcówką odlewaną - stosowany do małych budynków o prostej glebie;
• wielowarstwowy z kilkoma lemieszami na różnych poziomach - stosowany przy zwiększonym obciążeniu na trudnym podłożu;
• o zmiennym obwodzie - produkt wąskoprofilowy do określonych warunków;
• wąski plastik z odlaną końcówką zębatą - stosowany w wiecznej zmarzlinie i kamienistej glebie.

Specyfikacje

Istnieje kilka głównych cech technicznych pali śrubowych.

Obejmują one:

• długość lufy i materiał do produkcji;
• średnica pala;
• różnorodność ostrzy i sposób ich mocowania do lufy.

Średnica

Pale produkowane są o znormalizowanych wymiarach do wykonywania odpowiednich zadań:

• 89 mm (średnica ostrza 250 mm) - przy obciążeniu projektowym jednej podpory nie większym niż 5 ton są to głównie jednopiętrowe domy szkieletowe;
• 108 mm (średnica ostrza 300 mm) - przy obciążeniu projektowym na jednym wsporniku nie większym niż 7 ton: jedno- i dwupiętrowe domy szkieletowe, budynki drewniane i konstrukcje z bloków piankowych;
• 133 mm (średnica ostrza 350 mm) - przy obciążeniu projektowym na jednym wsporniku nie większym niż 10 ton: domy z cegły i betonu komórkowego z elementami metalowymi.

Długość

Dobór długości pala opiera się na wskaźniku gęstości gruntu: pal powinien być podparty wyłącznie na gruntach stałych.

Również ich długość zależy od dostępnych różnic wysokości na stronie:

• głębokość gliny jest mniejsza niż 1 metr - długość pryzm wynosi 2,5 metra;
• przy luźnych glebach lub ruchomych piaskach długość stosu zależy od głębokości zanurzenia wiertła w twardych warstwach;
• w przypadku nierówności terenu różnica długości stosów może wynosić od 0,5 metra lub więcej, w zależności od konkretnego przypadku.

Liczba podpór i odstęp ich położenia

Wartości tabelaryczne położenia podpór względem siebie obejmują następujące wartości:

• od 2 do 2,5 metra - dla domów o konstrukcji szkieletowej i budynków blokowych;
• 3 metry - dla budynków wykonanych z drewna lub bali.

Podczas układania pali fundamentowych w celu równomiernego rozłożenia obciążeń należy wziąć pod uwagę następujące zasady ich umieszczania:

• w każdym zakątku domu;
• w miejscu przecięcia ściany nośnej i przegrody wewnętrznej;
• w pobliżu portalu wejściowego;
• w obwodzie budynku w odstępach co 2 metry;
• co najmniej 2 stosy pod kominkiem;
• pod ścianą nośną, w miejscu balkonu, antresoli lub podobnej konstrukcji.

Ruszt

Ruszt jest elementem fundamentowym, niezbędnym do równomiernego rozłożenia obciążenia wywieranego przez konstrukcję na fundament. Aby zapewnić niezawodność rusztu, konieczne jest obliczenie szeregu parametrów, a rodzaj rusztu nie ma znaczenia.

Obliczenia obejmują:

• siła wykrawania fundamentu;
• siła wykrawania działająca na każdy narożnik z osobna;
• siła zginająca.

W przypadku zastosowania wysokiego rusztu, cały ładunek jest przyłożony do stosów. Obciążenie pionowe działa od dołu, obciążenie odkształcające działa z boku. Takie obliczenia są bardzo złożone i wymagają fachowej wiedzy. Do obliczeń należy stosować standardy indywidualnej konstrukcji.

Określają one następujące normy:

• podpory można połączyć z rusztem na dwa sposoby: sztywny i swobodny;
• głębokość wejścia głowicy pala do rusztu wynosi co najmniej 10 cm;
• odległość między ziemią a rusztem wynosi co najmniej 20 cm;
• grubość rusztu nie może być mniejsza niż grubość ścian i wynosi co najmniej 40 cm;
• ruszt musi mieć wysokość większą niż 30 cm;
• ruszt jest wzmocniony zbrojeniem wzdłużnym i poprzecznym o przekroju pręta od 10 do 12 mm.

Przykład liczenia

Przykład ten służy do szczegółowego pokazania zastosowania wzorów przy obliczaniu fundamentu palowo-śrubowego.

Początkowe dane dla domu o obwodzie 10x10 to:

• dom zbudowany w technologii szkieletowej, dach pokryty łupkiem, ganek;
• wymiary fundamentu - 10x10, wysokość budynku - 3 metry;
• wewnątrz zainstalowane są dwie przegrody, które krzyżując się dzielą pomieszczenie na 3 pokoje;
• nachylenie dachu - 60 stopni;
• rama wykonana jest z pręta o przekroju 150x150;
• ruszt wykonany jest z pręta o przekroju 200x200;
• ściany wykonane są z paneli SIP.

Następnie wykonywane są obliczenia następujących elementów konstrukcyjnych:

• powierzchnia ściany:

  • nośniki: 10 * 3 * 4 = 120 mkw. m;
  • partycje: 10 * 3 + 5 * 3 = 45 kw. m;

• masa ścian (masa 1m2 ściany z pręta i przegrody pobierana jest z tabeli wartości średnich):

  • nośność: 50 kg * 120 = 6000 kg;
  • przegrody: 30 kg * 45 = 1350 kg;
  • łącznie: 6000 + 1350 = 7350 kg;

• masa podłóg na 100 m2. m.:

  • piwnica: 150 kg * 100 = 15000 kg;
  • strych: 100 kg * 100 = 10 000 kg;
  • dach: 50 kg * 100 = 5000 kg;
  • łącznie: 15 000 * 10 000 + 5000 = 30 000 kg;

• masa dodatkowych elementów (wewnętrzna zawartość domu, rodzaj sprzętu AGD, wykończenia, liczba mieszkańców itp.), przyjmuje się średnią tabelaryczną dla 1 metra kwadratowego. mw 350 kg:

  350 * 100 = 35 000 kg

• całkowita masa budynku:

  35000 + 30 000 + 7350 = 72 350 kg

• na przykład przyjmuje się współczynnik niezawodności 1, 4;
• maksymalne obciążenie pięty pala o średnicy 300 mm wynosi 2600 kg pod warunkiem, że opór gruntu wynosi 3 kg/cu. cm (gleba o średniej gęstości, występowaniu głębokiej wody i poziomie zamarzania nie większym niż 1 metr);
• Liczbę pali obliczamy według wzoru K = P * k / S: K = 72350 * 1, 4/2600 = 39 pali.

Dodatkowe zalecenia

W procesie obliczania liczby pali i ich rozmieszczenia na całym obszarze fundamentu istnieje wiele drobnych cech, z których każda w taki czy inny sposób wpływa na poprawę końcowego wyniku:

• podczas instalowania fundamentu z pali śrubowych na złożonej niestabilnej glebie, w celu wzmocnienia konstrukcji wsporczej, stosuje się taśmę za pomocą metalowego kątownika lub kanału na poziomie piwnicy;
• w przypadku braku danych geodezyjnych do obliczeń lepiej jest użyć parametrów odpowiadających minimalnemu obciążeniu projektowemu, to znaczy stworzyć maksymalny współczynnik bezpieczeństwa;
• aby poprawić jakość obliczeń, oprócz formuł i danych tabelarycznych warto skorzystać z programu do projektowania: przeliczy on wszystkie parametry i odrzuci lub potwierdzi obliczenia ręczne;
• najmniej trwałe stosy mają pnie rur ze szwem ze spawanymi ostrzami;
• zgodnie z normami piwnica nie powinna wznosić się wyżej niż 60 cm nad ziemią, a długość stosu powinna wynosić od 20 do 30 cm.

Szacowana liczba pali nie zawsze jest optymalna: mogą wystąpić dodatkowe okoliczności, które wymagają użycia większej liczby pali. Dodatkowo niewielki margines bezpieczeństwa korzystnie wpływa na trwałość podkładu.

Podczas instalowania pali na nierównym obszarze zaleca się pozostawienie marginesu długości w zakresie 20-50 cm, aw przyszłości nadmiar można odciąć lub wyciągnąć. Ale jeśli zabraknie, będziesz musiał wjechać na nowy stos.