Як розрахувати навантаження, що припадають на гвинтові палі?

При будівництві житлового будинку можна використовувати підстави різних типів, але при складних, болотистих ґрунтах найкраще підходять гвинтові палі з металу. Такий фундамент на сьогодні є одним з найбільш міцних і надійних, але щоб підстава була довговічним і повністю виконувала свої функції, необхідно провести розрахунок навантажень.

Він включає в себе облік наступних параметрів: загальна вага від конструкції будинку, снігові навантаження відповідно до кліматичних умов регіону.

Під час таких розрахунків визначається, скільки паль необхідно для фундаменту, якою має бути несуча здатність кожної.

Такі розрахунки включають в себе загальну вагу від конструкції будівлі, матеріал для покрівельного покриття, фасадної обробки та іншого. На підставі отриманих параметрів визначається кількість опор, їх крок, розташування на проекті згідно кроку і типорозміру.

Переваги гвинтових підстав для будівель

Гвинтовий фундамент палі відрізняється від інших типів численними перевагами, стійкістю до багатьох навантажень. Серед плюсів подібного підстави необхідно відзначити наступне:

• будівлі можна зводити практично при будь-яких умовах, навіть на вологих і складних грунтах, для яких інші типи фундаментів не застосовуються. Будівництво можливо на схилах, на торфяних, болотистих ґрунтах, в місцях, сильно ушкоджуються корінням дерев;
• кількість матеріалів, які використовуються для будівництва, мінімально. На відміну від плитного підстави, для якого витрачається велика кількість бетону, застосовується тільки розрахункова кількість паль, що заливаються бетоном. Зверху влаштовується простий, але дуже надійний ростверк;
• земляні роботи зводяться до мінімуму;
• роботи можуть проводитися в будь-який час року;
• гвинтові опори можуть бути встановлені навіть на схилі, при сильних перепадах ділянки, так як сам будинок виходить піднесеним над рівнем грунту;
• монтаж займає всього пару днів, не треба чекати, поки бетонна плита висохне і набере міцність, розчин заливається тільки в порожнину опор;
• термін експлуатації фундаменту на палях становить до 100 років;
• гідроізоляція не потрібно, а це вже істотна економія;
• висока сейсмостійкість;
• при монтажі немає потреби застосовувати складну будівельну техніку, свердловини під палі НЕ викопуються, так як опори закручуються в грунт за допомогою спеціальних лопатей, які перебувають на одному з кінців.

Особливості процесу проектування

Щоб визначити, як правильно провести розрахунок по навантаженнях для пальового фундаменту, необхідно враховувати такі параметри:

• загальна вага будівлі, який буде впливати на фундамент і на грунт;
• фактична вага, що включає в себе вагу стін, перекриттів, стель, даху, покрівельного покриття, фасадної і внутрішньої обробки;
• розрахунок корисного навантаження, яка створюється при експлуатації будинку. Згідно з даними СНиП для житлового будинку вона дорівнює 150 кг / м . Так само як вага меблів, побутового обладнання, людей, які проживають в будинку;
• снігове навантаження розраховується виходячи з довідкових даних по вашому регіону;
• коефіцієнт запасу, який зазвичай приймається рівним 1,1;
• грузонесущая здатність грунту на тому місці, де відбувається установка;
• глибина для залягання однієї опори (приймається за 1700 мм, це оптимальне значення для грунту з щільної глини).

При глибині залягання в 1700 мм враховують і такі дані:

• гвинтова паля 76 * 200 * 2500 мм - розрахункова мінімальне навантаження становить 1000 кг;
• 89 * 250 * 2500 мм - розрахункова мінімальне навантаження 2000 кг;
• 108 * 300 * 2500 мм - розрахункова мінімальне навантаження 2500 кг.

Приклад розрахунку фундаменту палі для двоповерхового будинку 6 * 8 м

Слід розглянути приклад розрахунку пальового гвинтового фундаменту при будівництві двоповерхового будинку 6 * 8 м, для якого буде споруджуватися пологий дах і одна внутрішня несуча стіна. Такий будинок ставиться на тугопластичної глинистому ґрунті з несучою здатністю в 4,5 кг / см .

Щоб виконати розрахунок, слід врахувати такі дані:

• площа покрівлі - 50 м ;
• площа горища - 50 м ;
• площа для перекриттів 1 і 2 поверхів - 100 м ;
• площа всіх зовнішніх стін - 160 м ;
• площа несучої внутрішньої стіни - 50 м ;
• периметр фундаменту - 34 м.

Отримуємо на підставі цих параметрів такі дані по навантаженнях:

• при використанні азбоцементних плит для покрівлі загальна вага її становить 2,5 т;
• горищного перекриття - 3,5 т;
• перекриттів для поверхів - 10 т;
• зовнішніх стін - 16 т;
• внутрішніх стін - 5 т;
• ростверку + палі - 3 т;
• корисне навантаження (меблі, обладнання, приблизну кількість проживаючих) - 26 т;
• вага снігу - 5 т (дізнаємося з довідника для свого регіону);
• загальна вага для всієї будови - 71 т.

При отриманні даних потрібно користуватися спеціальними довідковими даними і нормами, які залежать від матеріалу, що застосовується в будівництві будинку. Тепер слід дізнатися, скільки становить розрахункове навантаження, для чого загальна вага множиться на 30%, виходить 92,3 т. Крок гвинтових паль під внутрішньої несучою стіною повинен бути на 30% більше, ніж для зовнішніх стін. Згідно з усіма отриманими даними, одна гвинтова паля матиме несучу здатність в 4,65 т, а їх загальна кількість становить 20 шт.

Приклад розрахунку пальового поля для будинку з мансардою 6 * 6 м

Варто розглянути і приклад розрахунку пальового фундаменту для одноповерхового будинку з мансардою, побудованого з деревяного бруса 150 * 150 мм при загальних розмірах 6 * 6 м.

1. Загальне навантаження включає в себе вагу матеріалу в 16,2 м , в кожному кубі по 800 кг деревини, загальна кількість становить 12960 кг. Корисна буде дорівнює 6 * 6 * 150 = 5400 кг.
2. Снігова - 6 * 6 * 180 = 6480 кг.
3. Всього: 24840 * 1,1 = 27324 кг. Це підсумковий вага всієї конструкції, який і надає навантаження на грунт і підстава.

Тепер отриманий показник треба розділити на 2000 кг (з розрахунку по 2000 кг для однієї палі 89 * 250 * 2500 мм). Тобто мінімальна їх кількість становить:

27324/2000 = 14 шт.

Одна гвинтова паля буде встановлена з кроком в 2 м по відношенню до іншої. Глибина загортання становить 1800 мм. Найвища точка цоколя для будови над рівнем грунту - 600 мм. Цими даними нехтувати не варто, так як основа повинна відрізнятися надійністю, економія в даному випадку не доречна.

Приклад розрахунку пальового поля для будинку з бруса 9 * 11 м

Необхідно розглянути ще один приклад розрахунку для двоповерхового будинку зі звичайного бруса 200 * 200 з розмірами 9 * 11 м, особливості його пальового фундаментного поля.

1. Вага бруса становить 96,7 м , кожен куб дорівнює 800 кг, тобто загальна вага деревини складає 77830 кг з урахуванням покрівлі та загальної кроквяної конструкції.
2. Корисне навантаження для першого поверху для першого поверху: 9 * 11 * 150 = 14850 кг. Для другого поверху вона буде дорівнює 14850 * 2 = 29700 кг.
3. Снігова становить: 9 * 11 * 180 = 17820 кг (враховуємо значення для свого регіону).
4. Підсумкове значення: 124900 * 1,1 = 137400 кг. Тобто загальна вага виходить рівним 137400 кг.

Тепер отриманий показник треба розділити на 2500 кг, щоб отримати загальну кількість опор (на 1 ТСК 108 * 300 * 2800). отримуємо:

137400/2500 = 55 шт.

Тобто розрахунок показує, що нам необхідно 55 гвинтових опор для пристрою стовпчастого фундаменту. При глибині закладки в 1800 мм і висоті цоколя для будинку в 935 мм в максимальній точці необхідно використовувати 55 гвинтових опор, які розташовуються з кроком в 1125-1200 мм в залежності від точки розташування на проекті. Якщо буде влаштована веранда, то необхідно додатково використовувати ще 8 паль з розмірами 89 * 250 * 2800 мм для установки фундаменту під прибудовою.

Фундамент палі вважається одним з найнадійніших і простих, для його спорудження немає необхідності в копанні великого і глибокого фундаменту, а сама підстава може розташовуватися навіть на дуже складному грунті або при наявності великого ухилу. Щоб конструкція вийшла міцною і надійною, необхідно точно розрахувати кількість опорних стовпів, яке буде залежати від навантажень на грунт і конструкцію фундаменту в цілому.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!