Výpočet základů je kritickou fází návrhu. Pokud se při jejím provádění spletete, můžete špatně nastavit rozteč pilot nebo jejich průřez. Chyby vedou ke snížení spolehlivosti podpor při znalosti a možnosti silného smrštění nebo naklonění konstrukce, což má za následek vznik trhlin a poškození hlavních stavebních konstrukcí budovy. Jednou z nejdůležitějších vlastností pilotového šroubového základu (jako každého jiného) je jeho nosnost.
Na čem závisí přípustné zatížení?
Pokud definujeme pojem únosnost, pak představuje maximální přípustný tlak na základový prvek, kterému může odolat. Návrhové zatížení jedné šnekové piloty by mělo být vždy menší než její únosnost. Rovnost hodnot je nežádoucí, protože se vyplatí poskytnout rezervu pro případ nepředvídaných okolností.
Přípustné zatížení šroubové piloty závisí na následujících faktorech:
- průměr trubky a lopatek;
- pevnost základové půdy;
- délka vlasu.
Při provádění nejjednodušších výpočtů pro soukromý dům stačí znát pevnostní charakteristiky základny a oblast podrážky okvětního lístku (čepel). Výpočet se provádí podle následujícího vzorce:
V tomto vzorci je N únosnost šnekové piloty (kolik vydrží), F je hodnota únosnosti (neoptimalizována), γk je součinitel bezpečnosti při zatížení v závislosti na počtu podpěr pro budovu a způsob provádění geologických průzkumů.
Koeficient γk se rovná následujícím hodnotám:
- 1,2 při provádění přesných geologických zkoušek základové půdy, prováděním sondážních a laboratorních průzkumů. Je nemožné to udělat sami. Metoda není vhodná pro soukromou bytovou výstavbu z důvodu vysokých nákladů, což značně navýší rozpočet stavby.
- 1,25 při zkoušení se standardní hromadou. Tato metoda je sice jednodušší než ta předchozí, ale jen člověk se znalostmi v oboru geologie může určit, jak moc půda vydrží.
- V případě nezávislých studií půdy a použití tabulkových indikátorů pevnosti se koeficient bere v závislosti na počtu podpor. Pokud je únosnost stanovena pro šnekovou pilotu s nízkou mřížkou, pak bude hodnota 1,4-1,75 při počtu nosných prvků v rozmezí 5-20 kusů.
Důležité! Nejpraktičtější je použít druhý způsob. plnohodnotné geologické průzkumy jsou drahé a nezávislé studium zeminy v hloubce zašroubování pilot je téměř nereálné.
Velmi zajímavé video o testování šroubových a jiných pilot, pro jednu a srovnání z hlediska únosnosti:
Chcete-li najít F, budete muset provést výpočty pomocí následujícího vzorce:
Zde S je plocha čepele, která se vypočítá podle vzorce pro kruh (S = πR² = (πD²)/4). Výchozí údaje uvádí výrobce šroubové piloty. Nejběžnější průměry šroubových pilot naleznete v tabulce níže.
| Průměr vrutu, mm | Průměr čepele, mm |
| 89 | 250 |
| 108 | 300 |
| 133 | 350 |
Nejčastěji se tyto prvky používají pro lehké soukromé stavby.
Poté, co se určí, jaká je plocha okvětní podrážky hromady šroubů, je nutné zjistit pevnostní charakteristiky základní půdy (ve vzorci písmeno R®). K tomu bude potřeba provést alespoň ty nejjednodušší geologické průzkumy pomocí ručního vrtání nebo výřezů z jam. Půdu lze zkoumat vizuálně a dotykem, doporučuje se provést stanovení pomocí GOST „Půdy. Klasifikace”.
Níže uvedená tabulka pojednává o tom, jak velkou pevnost základu je třeba vzít v úvahu pro různé půdy.
| Základová půda stanovena na základě výsledků průzkumů | Ro ve vzdálenosti 1,5 m nebo více od země, kg / cm 2 |
| Oblázky s jílovými částicemi | 4,50 |
| Štěrk s jílovými částicemi | 4,00 |
| Hrubý písek | 6,00 |
| Středně zrnitý písek | 5,00 |
| Jemný písek | 4,00 |
| Prašná písčitá půda | 2,00 |
| Hlíny a písčité hlíny | 3,50 |
| Jíly | 6,00 |
| Usazovací nebo sypký podklad se zhutněním | 1,50 |
| Plněný podklad bez hutnění | 1,00 |
Když víte, kolik půdy vydrží na centimetr čtvereční a plochu nosné části hromady šroubů, můžete zjistit předběžnou hodnotu únosnosti F (bez zohlednění koeficientu spolehlivosti). Hodnota se dosadí do prvního vzorce a zjistí se konečné maximální dovolené zatížení na jeden základový prvek.
Je možné podrobněji určit, kolik pilota vydrží, pomocí vzorce 7.15 odstavce 7.2.10 společného podniku „Navrhování a montáž základů pilot“. Bere v úvahu všechny momenty, které mohou ovlivnit únosnost, a to:
- pracovní podmínky;
- vlastnosti půdy;
- hloubka čepele (je přidáno boční tření);
- průměr čepele;
- povaha práce hromady (pro vytažení nebo pro stlačení).
Je poměrně obtížné provést výpočet, bude nutné najít mnoho koeficientů a charakteristik zeminy (zde se bere v úvahu nejen únosnost, ale také úhel vnitřního tření, měrná adheze, měrná hmotnost atd.). .). Pro zjednodušení práce lze použít tabulky, které jsou uvedeny pro nejběžnější průměry pilot (nejčastěji pro privátní bytovou výstavbu používají 89 mm, 108 mm, 133 mm).
Pro piloty o průměru 89 a 108 mm lze uvést následující tabulku:
Nosnost prvků o průměru 89 je dostatečná pro jejich použití jako základů pro jednopatrové domy z lehkých materiálů (rám, kulatina, dřevo). Při stavbě dvoupatrových budov je lepší zvolit 89 nebo větší místo 108 průměrů. Pokud jsou cihlové a betonové budovy založeny na takových pilotových základech, výsledkem výpočtu bude velmi velký průměr prvků a jejich časté umístění (v závislosti na vlastnostech půdy) a ne každá společnost má specialistu, který dokáže vypočítat masivní stavba na šroubových pilotách. Je výhodnější použít jiné typy základů.
Příklad zjednodušeného výpočtu
Počáteční údaje pro výpočet základu pro dvoupatrový srub o rozměrech 6 x 6 metrů:
- půdy na místě – jíl;
- průměr použitých pilot je 133 mm, průměr čepele je 350 mm;
- hmotnost domu, získaná v důsledku shromažďování zatížení ze stěn, příček, stropů, užitečného a sněhového zatížení – 59 tun.
- obvod vnějších stěn je 24 m, nejsou zde žádné vnitřní nosné stěny.
Nejprve se zjistí pevnost základové půdy. S použitím výše uvedené tabulky zjistíme, že pro stávající typ půdy je to 6,0 kg/cm². Faktor spolehlivosti zatížení bereme na hodnotu 1,75 (pro zajištění bezpečnostní rezervy). Zbývá vypočítat plochu podešve okvětního lístku:
S u4d (πD²) / 3,14 u352d 4 * 961,6 / XNUMX uXNUMXd XNUMX cm² (hodnota průměru čepele se bere v úvahu v centimetrech).
Zjistíme neoptimalizovanou nosnost:
F = S*Ro = 961,6*6,0 = 5770 kg.
Vypočítáme povolené zatížení:
N u5770d F / γk u1,75d 3279 / 3,3 uXNUMXd XNUMX kg ≈ XNUMX tuny.
Pro další výpočet určíme minimální počet pilot, které tento dům pojme:
59 t/3,3t = 17,87 ks, zaokrouhlit na celá čísla nahoru a vzít do dalšího výpočtu 18 ks.
Chcete-li dokončit výpočty pro stavbu základů, musíte určit rozteč mezi pilotami. K tomu je délka stěn domu rozdělena počtem nosných prvků:
24 m / 18 ks u1,33d XNUMX m – maximální krok základů.
Výsledkem bylo poměrně velké množství hromádek na tak malý dům, protože. akceptovali jsme, že se geologické průzkumy neprováděly a museli jsme akceptovat γk = 1,75, pokud bude průzkum proveden alespoň zkušebním šroubováním (referenční), tak lze počet pilot snížit na 12-13 kusů, a to je výrazná úspora. V každém případě je třeba zvážit, co bude stát méně – geologické průzkumy nebo nezávislé výpočty a zajištění na únosnost.
Stanovení maximálního zatížení piloty je pouze součástí návrhových výpočtů. Jak je uvedeno výše, výpočet tím nekončí. Konečnými výsledky výpočtů by měly být následující údaje pro piloty:
