Изчисляване на винтови купчини: как да се изчисли количеството материал за пилотно-винтова основа, конструктивни тънкости, ниво на носеща способност

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 05:26

Основата е основата на сградата, а правилното й изчисление е в основата на дълголетието на цялата конструкция. За да се изчисли необходимия брой винтови пилоти, тяхната ширина и други параметри, необходими за изграждането на основата, трябва да се придържате към проверен стандартизиран метод. Той включва набор от формули, в които е необходимо да се заменят геодезически данни за спецификата на определена област и таблични стойности, съответстващи на необходимите параметри на основата. За да се изчисли броят на винтовите купчини за фундамент в частна къща, е необходимо да се задълбочат всички характеристики и тънкости на изчисленията.

Назначаване

Основата върху винтови пилоти е отлично решение за райони с труден терен, което освен това има разумна цена. Спецификата на тази технология позволява монтаж на подпори в рамките на 3 дни и в същото време гарантира надеждността на основата за най -малко 100 години. За да се получи висококачествен резултат, е необходимо да се вземат предвид всички фактори, присъщи на техническия процес: равномерно разпределение на товара, характеристиките на почвата, дълбочината на замръзване на почвата, наличието и спецификата на подземните води и др.

В резултат на всички изчисления се появяват данни, които дават отговори на въпроси като:

• необходима височина на винтови пилоти;
• диаметър на винтова купчина;
• дълбочината на тяхното инсталиране;
• необходимия брой винтови купчини;
• обща цена на материалите.

Изчислителна поръчка

Дизайнът винаги е първата стъпка във всяка работа.

За изчисления можете да използвате стандартизирания метод за винтови пилоти, описан в SNiP 2.02.03–85. Тя се основава на данни от геодезическите проучвания за конкретно парче земя.

Те включват следната информация:

• описание на релефа на обекта;
• състав и плътност на почвата;
• ниво на подземните води;
• дълбочина на замръзване на почвата;
• сезонни валежи в района на развитие.

Използвайки тези данни, се изчислява броят на винтовите купчини за основата (K).

За изчисления се нуждаете от следните показатели:

• общото натоварване върху основата (P), което е сумата от масите на всички използвани материали;
• коефициент на безопасност (k), който е коригиращ показател за стойността на общото натоварване на пилотите;
• носеща способност на почвата - таблична стойност;
• площта на петата на купчината, която е право пропорционална на диаметъра й, е таблична стойност;
• максимално допустимото натоварване (S), индикаторът за една купчина е таблична стойност.

Това е последвано от заместване на стойностите във формулата на следната форма: K = P * k / S.

Коефициентът на надеждност (k) корелира с общия брой купчини и има съответните стойности:

• k = 1,4, ако купчините са от 11 до 22 броя;
• k = 1,65 - от 5 до 10 броя;
• k = 1,75 - от 1 до 5 броя.

Всяка купчина се зарежда с товар, равен на общия товар, разделен на броя на опорите. Колкото по -малки са, толкова по -силно е натоварването на една купчина и по -бързо изпада в неизправност, а с тях и цялата основа и къщата.

Правилното изчисление се състои в избора на такъв брой купчини, които ще бъдат достатъчни за целия период на експлоатация на конструкцията, но без прекомерен излишък, което е загуба на средства.

Използвайки горната формула, коефициентът за винтови пилоти, изчисляването на натоварванията и по -нататъшното изграждане не са свързани със специални трудности.

При окончателните изчисления е необходимо да се разпределят натоварванията под носещите конструкции и критичните точки с прекомерен натиск върху основата, като се вземат предвид:

• вид купчини (висящи или стелажи);
• маси;
• стойности на сила на търкаляне.

Параметри

При изчисляване на винтовата основа и натоварванията върху нея трябва да се вземат предвид следните показатели:

• общата маса на конструкцията (константа), измерена в килограми, е сумата от масите на такива елементи:

  • стени и прегради;
  • припокривания;
  • покриви;

• допълнителни натоварвания (временни, променливи):

  • масата сняг на покрива;
  • масата на всички предмети в къщата: мебели, оборудване, довършителни материали и обитатели (средна стойност 350 кг / кв. м);

• динамичните натоварвания с краткосрочен характер възникват от ефектите:

  • пориви на вятъра;
  • седиментни процеси;
  • температурни колебания.

Сортове

В зависимост от структурата (формата) на винтовата купчина, спецификата на нейното приложение се различава.

Има такива често срещани видове:

• shirokoplastny с отлит връх - използва се за малки сгради с проста почва;
• многослойна с няколко остриета на различни нива - използва се при повишено натоварване на трудна почва;
• с променлив периметър - теснопрофилен продукт за специфични условия;
• тясно -пластмасова с отлит назъбен връх - използва се във вечна замръзнала и камениста почва.

Спецификации

Има няколко основни технически характеристики на винтовите пилоти.

Те включват:

• дължина на цевта и материал за производство;
• диаметър на купчина;
• разнообразие от остриета и техния начин на закрепване към цевта.

Диаметър

Пилотите се произвеждат със стандартизирани размери за изпълнение на съответните задачи:

• 89 мм (диаметър на острието 250 мм) - с проектно натоварване на една опора не повече от 5 тона, това са предимно едноетажни рамкови къщи;
• 108 мм (диаметър на острието 300 мм)- с проектно натоварване на една опора не повече от 7 тона: рамкови едно- и двуетажни къщи, дървени сгради и конструкции от пеноблок;
• 133 мм (диаметър на острието 350 мм) - с проектно натоварване на една опора не повече от 10 тона: тухлени и газобетонни къщи, използващи метални елементи.

Дължина

Изборът на дължина на купчината се основава на индикатор за плътността на почвата: купчината трябва да се поддържа само на твърди почви.

Също така тяхната дължина зависи от наличните разлики във височината на сайта:

• дълбочината на глината е по -малка от 1 метър - дължината на купчините е 2,5 метра;
• при насипни почви или плаващи пясъци дължината на купчината се определя от дълбочината на потапяне на свредлото в твърди слоеве;
• в случай на неравности на площадката, разликата в дължината на купчините може да варира от 0,5 метра или повече, в зависимост от конкретния случай.

Броят на опорите и интервалът от тяхното местоположение

Табличните стойности на местоположението на опорите една спрямо друга включват следните стойности:

• от 2 до 2,5 метра - за къщи с дървен каркас и блокови сгради;
• 3 метра - за сгради от дървен материал или трупи.

При поставянето на фундаментните пилоти за равномерно разпределение на натоварванията трябва да се вземат предвид следните правила за тяхното поставяне:

• на всеки ъгъл на къщата;
• в точката на пресичане на носещата стена и вътрешната преграда;
• близо до входния портал;
• в периметъра на сградата на интервали от 2 метра;
• най -малко 2 купчини под камината;
• под носеща стена, на мястото на балкон, мецанин или подобна конструкция.

Грил

Скарата е основен елемент, необходим за равномерно разпределение на натоварването, упражнявано от конструкцията върху основата. За да се гарантира надеждността на скарата, е необходимо да се изчислят редица параметри, докато видът скара няма значение.

Изчисленията включват:

• сила на пробиване на основата;
• сила на пробиване, действаща на всеки ъгъл поотделно;
• сила на огъване.

Ако се използва висока скара, цялото натоварване се прилага върху пилотите. Вертикалното натоварване действа отдолу, деформиращото натоварване действа отстрани. Такива изчисления са много сложни и изискват професионални познания. За изчисления трябва да използвате стандартите за индивидуално строителство.

Те определят следните норми:

• опорите могат да бъдат свързани към решетката по два начина: твърди и свободни;
• дълбочината на влизане на главата на купчината в скарата е най -малко 10 cm;
• разстоянието между земята и скарата е най -малко 20 см;
• дебелината на скарата не може да бъде по -малка от дебелината на стените и е най -малко 40 см;
• скарата трябва да има височина над 30 см;
• решетката е подсилена с надлъжна и напречна армировка със сечение на пръта от 10 до 12 мм.

Пример за броене

Този пример служи за подробно показване на прилагането на формули при изчисляването на пилотно-винтовата основа.

Първоначалните данни за къща с периметър 10x10 са:

• къща, построена по рамкова технология, покривът е покрит с шисти, има веранда;
• размери на основата - 10х10, височина на сградата - 3 метра;
• вътре са монтирани две прегради, които, пресичайки, разделят стаята на 3 стаи;
• наклон на покрива - 60 градуса;
• рамката е направена от шина със сечение 150х150;
• скарата е направена от шина със сечение 200х200;
• стените са направени от SIP панели.

След това се извършват изчисленията на следните структурни елементи:

• площ на стената:

  • превозвачи: 10 * 3 * 4 = 120 кв. m;
  • прегради: 10 * 3 + 5 * 3 = 45 кв. m;

• масата на стените (масата на 1 кв. м от стената от бара и преградата е взета от таблицата със средните стойности):

  • носещ: 50 кг * 120 = 6000 кг;
  • прегради: 30 кг * 45 = 1350 кг;
  • общо: 6000 + 1350 = 7350 кг;

• масата на етажите на 100 кв. м.:

  • мазе: 150 кг * 100 = 15000 кг;
  • таванско помещение: 100 кг * 100 = 10 000 кг;
  • покрив: 50 кг * 100 = 5000 кг;
  • общо: 15 000 * 10 000 + 5 000 = 30 000 кг;

• масата на допълнителните елементи (вътрешното съдържание на къщата, вида на домакинските уреди, довършителните работи, броя на жителите и т.н.), се взема таблична средна стойност за 1 квадратен метър. m в 350 кг:

  350 * 100 = 35000 кг.

• обща маса на сградата:

  35000 + 30 000 + 7350 = 72 350 кг

• например се взема коефициент на надеждност 1, 4;
• максималното натоварване на петата на купчина с диаметър 300 мм е 2600 кг, при условие че устойчивостта на почвата е 3 кг / куб. см (почва със средна плътност, дълбоко залягане на водата и ниво на замръзване не повече от 1 метър);
• изчисляваме броя на купчините по формулата K = P * k / S: K = 72350 * 1, 4/2600 = 39 купчини.

Допълнителни препоръки

В процеса на изчисляване на броя на купчините и тяхното разпределение по цялата площ на основата има много малки характеристики, всяка от които по един или друг начин влияе върху подобряването на крайния резултат:

• при инсталиране на фундамент от винтови купчини върху сложна нестабилна почва, за укрепване на носещата конструкция, се използва лента, използваща метален ъгъл или канал на нивото на мазето;
• при липса на геодезически данни за изчисления е по -добре да се използват параметрите, съответстващи на минималното проектно натоварване, тоест да се създаде максимален коефициент на безопасност;
• за да се подобри качеството на изчисленията, в допълнение към формулите и табличните данни, си струва да се използва програма за проектиране: тя ще преизчисли всички параметри и ще опровергае или потвърди ръчното изчисление;
• най -малко издръжливите купчини имат стволови тръбни шевове със заварени остриета;
• съгласно нормите, мазето не трябва да се издига на повече от 60 см над земята, докато дължината на купчината трябва да бъде от 20 до 30 см.

Прогнозният брой купчини не винаги е оптимален: може да има допълнителни обстоятелства, които изискват използването на по -голям брой купчини. В допълнение, малка граница на безопасност има благоприятен ефект върху издръжливостта на основата.

При инсталиране на купчини върху неравна площ е препоръчително да оставите марж по дължина в района на 20-50 см. В бъдеще излишъкът може да бъде отрязан или изваден. Но ако има недостиг, ще трябва да накарате нова купчина.