Hlavním účelem pilotových základů je zpevnit půdu a učinit ji dostatečně stabilní pro hlavní konstrukci. K tomu existuje několik typů nosných konstrukcí, které mohou jít hluboko do desítek metrů. Na zemi jsou hromady navíc svázány mříží a může to být i jiné. Rozumíme spolu s odborníky, co je pilotové zakládání, jaké jsou jeho klady a zápory.
Odborníci na tento materiál:
- Alexandr Steshov, projektový manažer pro dřevozpracující průmysl ve společnosti MosOptTorg LLC;
- Sergej Shuruta, přední designér OOO Profit Engineering.
Co je pilotový základ
Piloty se dělí na nosné, které přenášejí zatížení shora dolů, a závěsné, které poskytují pevnost díky tření se zemí po celé délce (Foto: Creative commons)
Pilotový základ je nosná konstrukce skládající se z několika sloupových prvků zapuštěných do země a propojených na povrchu. Patří k typu hlubokého pokládání a skládá se z roštu a hromádek umístěných jednotlivě nebo ve skupinách. Ty jsou vyrobeny ze železobetonu nebo oceli, méně často ze dřeva. Jejich délka a šířka se liší projekt od projektu: až 2 m v průměru a přes 15 m na délku.
Hlavním účelem pilot je rovnoměrné rozložení zatížení ze stavby na pevné vrstvy zeminy. Jejich únosnost je zajištěna tlakem vytvářeným okolní zhutněnou zeminou.
Mříž je vodorovný rám, který spojuje hromady vyčnívající nad zemí. Díky němu se celá konstrukce stává jednou, mříž také zajišťuje rozložení zátěže po celé ploše základu.
Pilotové základy jsou široce používány ve všech typech staveb, včetně výškových. Například na základně mrakodrapu Burdž Chalífa v Dubaji je téměř 200 pilot, každá o délce asi 50 m [1]. Tento typ základů je vhodný i pro soukromé domy. Je obzvláště populární v projektech prefabrikovaných rámů. Zde je několik dalších situací, kdy může být nutné použití pilotového systému:
- při vysokých hladinách podzemních vod a v oblastech náchylných k erozi;
- pokud projekt počítá s nerovnoměrným zatížením budovy;
- když není možné vykopat velký objem zeminy pro stavbu jiného typu základů;
- na nerovném terénu se silnými poklesy, svahem atd.;
- v oblastech, kde se staví velké a těžké stavby a půda pod nimi je slabá, podléhá osídlení;
- v případě, že na konstrukci budou působit horizontální síly (silný vítr, zemětřesení, vlny atd.), pilotový základ pomůže odolávat ohybu;
- pro odolnost vůči zvedacím silám, například ve vzdouvajících se půdách;
- v klimatických pásmech, kde hloubka mrazu přesahuje 2 m.
Výhody pilotového založení
Ve srovnání s pásovým nebo deskovým základem je pilotový základ vhodný pro jakoukoli půdu, včetně bažinaté a rašelinné. Umožňuje dostat se k plnohodnotným odolným vrstvám, má vysokou spolehlivost, poměrně rychlou rychlost výstavby a pracovat můžete v kteroukoli roční dobu.
Nevýhody pilotového základu
Mezi nevýhody pilotového základu patří skutečnost, že instalace některých typů vyžaduje speciální těžké vybavení a kvalifikaci stavitelů. To se nakonec sníží na náklady. Kromě toho může být instalace takového základu při jízdě docela hlučná a silné vibrace mohou poškodit blízké budovy. V soukromé bytové výstavbě při použití šroubových kovových pilot existuje riziko nákupu původně nekvalitního výrobku, pokud výrobce šetřil na tloušťce kovu a jeho ochranné úpravě.
Typy pilotového založení
Délka podzemní části pilotového základu může být mnohonásobně větší než šířka na povrchu (Foto: Wikimedia Commons)
Existuje několik způsobů klasifikace pilotových základů: podle materiálů a technologie hloubení.
Podle způsobu instalace se pilotové základy dělí na [2]:
- Drop-in. Piloty, nejčastěji železobetonové, se zapouštějí do země pomocí speciálních kladiv a vibroúderových zařízení. Takové podpěry jsou odlévány předem v továrně a dodávány na staveniště;
- Vrtání. Tato metoda zahrnuje předvrtání studny. Poté je v něm instalována hotová podpěra nebo je dutina nalita betonovou směsí s předběžnou výztuží;
- Plněné. Pro takové piloty se předvrtají studny nebo se do země zatlačí podpěra a následuje vykopání zeminy z její dutiny. Po naplnění hromady betonovou směsí;
- Šroub. Jsou zašroubovány do země jako šroub, který jde do stromu. Takové podpěry sestávají z kovového hřídele s alespoň jednou spirálovou čepelí. Lze je přišroubovat ručně pákami nebo speciální mechanickou instalací.
Materiály pro výrobu pilot:
- Beton. Značka betonu musí splňovat požadavky na mrazuvzdornost a voděodolnost předepsané v GOST 19804.6 a SP 63.13330;
- dřevo. K jejich výrobě se používají jehličnaté dřeviny: borovice, smrk, modřín a jedle. Průměr takové podpěry podle norem by měl být alespoň 22-34 cm, délka – 6,5 a 8,5 m;
- Kov. K dispozici v oceli a z tvárné litiny. Tloušťka dříku šroubové hromady musí být nejméně 3 mm a čepele – 4 mm;
- kombinovaný. Ke zvýšení nosnosti použijte více než dvě technologie.
Sergey Shuruta, Vedoucí designér ve společnosti Profit Engineering LLC:
— Šnekové piloty jsou jedny z nejoblíbenějších. Jsou lehké, snadno se instalují a některé z nich lze použít dvakrát. Vrtané a ražené piloty se montují přímo na staveništi, což znamená, že odpadá dodávka a skladování. Na rozdíl od šroubových základů však takové základy vydrží nejvyšší zatížení. Nevýhody zahrnují přítomnost mokré práce, což znamená, že bude obtížné provádět práce v zimě, stejně jako nemožnost naložit piloty ihned po jejich instalaci.
Šroubový nebo hnaný pilotový základ: co je lepší?
Piloty se dodávají v různých sekcích, pevných a složených, s uzavřeným nebo otevřeným spodním koncem (Foto: Shutterstock)
Při výběru mezi vrutem a betonovým základem se musíte zaměřit na typ konstrukce, říká Alexander Steshov, projektový manažer pro dřevozpracující průmysl ve společnosti MosOptTorg LLC. Pokud to zatížení, stejně jako typ půdy, dovolí, pak je výhodnější použít šroubové piloty. Betonová kladiva se přitom historicky osvědčila, neboť mají za sebou již století bezproblémové praxe. Zkušenosti se šroubovými pilotami v bytové výstavbě jsou poměrně malé.
Hromadný šroubový základ
Populární v soukromé bytové výstavbě. Používá se při stavbě lehkých panelových nebo dřevěných domů (Foto: Shutterstock)
Jedná se o sadu kovových tyčí se spirálovou pracovní částí (lopatky), které jsou zašroubovány do země s určitým krokem pod nosné stěny. Tento typ základů je podle odborníka zajímavý pro svou dostupnou cenu a snadnou instalaci.
Alexander Steshov, projektový manažer pro dřevozpracující průmysl ve společnosti MosOptTorg LLC:
— Ve stavební veřejnosti existuje subjektivní názor, že životnost šroubových pilot je krátká a činí 50–70 let. Důvodem je koroze, která se může vyskytovat na styku pilot s povrchem terénu. V historii hromadného používání pilotových šroubových základů v soukromé bytové výstavbě (v Rusku je to asi 20 let) však dosud nebyly zjištěny žádné problémy s jejich provozem.
výhody:
- jednoduchost a vysoká rychlost instalace. Není potřeba provádět zemní práce, používat těžkou techniku. Několik lidí může nainstalovat podpory za pár dní;
- možnost instalace na nerovném místě. Pomocí hromádek různých délek můžete položit základ na malý svah bez vyrovnání místa;
- cena. Z ekonomického hlediska je to nejziskovější varianta.
nevýhody:
- nízká nosnost. Vhodné pouze pro stavbu lehkých domů a konstrukcí. Na takovém základu nelze postavit například monolitický dům;
- život omezena odolností proti korozi;
- ne pro všechny půdy. Například, když je podzemní voda blízko země nebo na kamenité půdě, nepoužívají se;
- vyžaduje pečlivé zacházení a skladování pro zachování integrity antikorozního povlaku.
Betonový pilotový základ
Vhodné pro budovy z cihel a kamene, ale častěji se staví pod průmyslové a výškové budovy (Foto: Shutterstock)
Skládá se ze železobetonových tyčí se špičatým hrotem, které jsou zaraženy do země speciální instalací. Tento typ základů lze postavit tam, kde nelze použít jiné typy. Expert říká, že například všechny výškové budovy v podmínkách permafrostu v oblastech Dálného severu jsou postaveny na hnaných železobetonových pilotách.
výhody:
- relativní jednoduchost a vysoká rychlost instalace, protože není nutné provádět výkopové práce. Budete však potřebovat pilotovou instalaci, se kterou lze podpěry namontovat za pár dní;
- vysoká nosnost a všestrannost z hlediska typu půdy;
- trvanlivost. Betonová ocel je umístěna uvnitř betonu, nehrozí ji koroze. Životnost vysoce kvalitního betonu dosahuje 150 let.
nevýhody:
- dražšínež základ z pilotových šroubů;
- instalace vyžaduje speciální vybavení;
- dodatečné výdaje na dodávku pilot z výroby, jejich vyložení na staveništi.
Typy mříží pro pilotové založení
Mřížka je trám nebo deska, která spojuje hlavy pilot a dodatečně přerozděluje zatížení na ně. Jako grilovací materiály se používá železobeton, kov nebo dřevo.
Podle způsobu instalace existují tři hlavní typy grilu:
- monolitické. Proveďte s nacpanými, znuděnými a hnanými hromadami. Vyznačuje se vysokou pracností a složitostí, proto se jeho použití doporučuje při vysokém zatížení;
- prefabrikovaný monolitický. Skládá se z prefabrikovaných železobetonových výrobků, jejichž spoje jsou monolitické. Nejčastěji se nachází v průmyslových zařízeních;
- vyrobeno. Je vyroben z kovových nebo dřevěných trámů vzájemně propojených. „Tento typ mříže je z hlediska instalace nejjednodušší, doporučuje se jej používat ve spojení se šroubovými piloty pro stavbu dřevěných domů, užitkových budov, přístřešků, vstupních prostor,“ poznamenává Sergey Shuruta.
Kromě toho jsou mříže rozděleny podle výšky:
- Vysoký. Ve značné vzdálenosti od povrchu Země. Doporučuje se používat u dřevostaveb, aby byla spodní část budovy odvětrána, řeší se problém vlhčení konstrukcí, stejně jako u budov umístěných na místech s velkým sklonem;
- Zvýšená. V úrovni terénu pod roštem je vyroben písko-štěrkový polštář o tloušťce 15–20 cm, nejčastěji se používá u monolitického roštu. Mezi výhody takového přistání podle odborníků patří uzavření obrysu budovy, což zjednodušuje izolaci;
- Nízký. Pod úrovní terénu. Stavební specialisté nedoporučují používat tento typ ve zvedacích půdách, protože existuje vysoká pravděpodobnost jeho vytlačování a zničení. Kromě toho je třeba poznamenat působivý objem zemních prací.
Zůstaňte v obraze s důležitými zprávami – sledujte telegramový kanál RBC-Nedvizhimost
Hlavním účelem pilotových prací je převzít zatížení z konstrukce a přenést je na zem.
Jsou to dlouhé tyče z různých materiálů, které se instalují do země. Hromady jsou klasifikovány podle následujících kritérií:
Existují dřevěné, betonové, železobetonové a kovové piloty.
- metodou ponoření
Piloty jsou šroubovací, hnané, vrtané, vibro-ponořené, lisované.
- Interakcí se zemí
Piloty mohou přímo přenášet zatížení na skalnatou půdu – pak se jim říká regálové piloty, nebo využívají tření k rozložení hmotnosti budovy – to se provádí zavěšením pilot.
Podle metody zařízení (metody ponoření)
- řízení – nejrozvinutější z hlediska technologie a nejrozšířenější v Rusku; to zahrnuje také beranidlo metodou vedoucího vrtání. Tyto piloty jsou zaraženy do země pomocí speciálního zařízení – pneumatických kladiv. Nejprve se provedou výpočty pro hloubku tyče, rázovou sílu a provozní dobu. Poté se instaluje kolmo k povrchu země a nárazem se zanoří do země.
- Vrtané piloty vyrobené v továrně nebo přímo na místě a zapuštěné do země se instalují podle principu podobného jako vycpané piloty, ale rozdíl je v tom, že studna je vyplněna betonovou maltou současně s vývojem. Po vyplnění vybrání se tam umístí výztužná klec. Hlavní výhodou tohoto typu pilot je vysoká rychlost výroby.
- zapuštěné šroubováním se liší typem hrotu (lité a svařované) a některé konstrukční prvky pro použití na různých půdách (uspořádané přímo v zemi v předvrtané studni) jsou organizovány vrtáním hlubokého výkopu na správném místě, ponořením vyztužení klece do ní a následné injektování betonu do výsledné konstrukce. Nejčastěji mají válcovitý tvar.
- vibro ponorné – využívající vlastnosti půdy ke změně její struktury při vystavení vibracím; vzniká působením vibrací na půdu a půdu. Pod takovým vlivem mění svou strukturu a struktura pomalu klesá. Vyžaduje specifické a drahé vybavení
- depressed – metoda určená pro hromadění vedle provozovaných budov; současně je vyloučen vliv vibrací na jejich základy. Používají se v místech, kde vibrace půdy mohou narušit integritu základů jiných budov. Technologie instalace těchto tyčí spočívá v jejich zatlačení do půdy pomocí speciálního zařízení, zatímco dopad vibrací na zem je vyrovnán.
- kombinovaná metoda
Materiály, ze kterých jsou vyrobeny piloty
Podle materiálů výroby se piloty dělí na:
- železobeton,
- dřevěný,
- beton,
- ocel,
- kombinované
Možné návrhy pilot (typy a typy)
- náměstí,
- trubkový,
- obdélníkový
- polygonální,
- s expanzí a bez ní
- celé a složené
- hranolový
- kuželovitý,
- pevný úsek
- dutý,
- šroub
- hromada-sloupce
Hlavní konstrukce železobetonových pilot:
Použití každého typu piloty se volí v souladu se zeminami a projektovou dokumentací.
Nejčastěji mají obdélníkový a čtvercový průřez. Někdy se v nich navíc nachází dutina ve tvaru válce. Jejich hlavní rozdíl spočívá v tom, že monolitická hromada je pevná a má neměnnou délku.
Tento typ hromady se vyznačuje schopností sestavit jednu dlouhou hromadu z několika malých hromádek. Jsou to blokové železobetonové konstrukce, které jsou vzájemně propojené.
Podle charakteru služby (přeložení nákladu na základnu)
- piloty-regály (přenášejí zatížení svými konci na tvrdou nestlačitelnou zeminu), (přenášejí zatížení v důsledku tření zeminy po bočním povrchu piloty)
Naše firma provádí beranění zarážením, včetně metody s vodicím vrtáním pro piloty.
Tato metoda umožňuje nejen snížit úroveň vibrací na sousední budovy na bezpečnou úroveň, ale také výrazně usnadnit proces zarážení, navíc vrtání s nástavcem zvyšuje přesnost zarážení pilot.
