Vzdálenost mezi pilotami šroubů – volba minimálního a maximálního stoupání

Pilotové základy se aktivně používají ve stavebnictví v různých regionech Ruska. Popularita technologie je dána schopností vytvořit spolehlivou a účinnou podporu na problematických půdách.

Správné umístění podpor je jedním z klíčových aspektů, které určují trvanlivost pilotové konstrukce. Při dodržení technologie je možné předejít sedání základů a jednotlivých částí domu. Rozteč mezi pilotami v základu proto vyžaduje zvláštní pozornost.

Vlastnosti výpočtu

Optimální rozteč mezi pilotami se vypočítá ve fázi návrhu. Na této hodnotě závisí technické parametry, pevnost a životnost základu. Zachování správného rozestupu zabrání sedání budovy, pokud jsou podpěry umístěny příliš daleko od sebe, a dodatečným nákladům, pokud jsou umístěny příliš blízko u sebe.

Při výpočtu vzdálenosti mezi podpěrami se berou v úvahu specifika půdy a hmotnost konstrukce. Je důležité, aby všechny konstrukční prvky spočívaly rovnoměrně na bodech rozložení hmotnosti v základu – pilotových podpěrách.

Užitečné zatížení pilot je určeno SNiP nebo specifikacemi. Jedna podpěra unese v průměru až 5 tuny hmotnosti. Každý případ je však individuální a pro všechny typy zástavby je nutné provést samostatný výpočet s přihlédnutím k typu struktury a charakteristikám půdy.

Analýza půdy

Stavba jakékoli struktury začíná studiem půdy na místě plánovaném pro rozvoj. Provedení analýzy zeminy vám umožní určit její typ a strukturu, snížit stavební rizika a určit hloubku pilot. Na základě získaných údajů je také vybrán typ nadace.

V souladu se stavebními pravidly a předpisy se pro analýzu půdy provádí následující:

• zkušební vrtání;
• odběry vzorků a laboratorní studie složení půdy a zemních vrstev.

Zkušený odborník je schopen vizuálně určit stav půdy. K získání spolehlivých údajů o únosnosti půdy je však nutná přesná studie.

Stačí provést zkušební vrtání do hloubky 2 m. Pokud je pevnost vrstvy zeminy vysoká na 0,5 m, kladou se piloty na 2,5 metru. Pokud je nízká, je nutné jít hluboko do 4 metrů.

Únosnost zeminy je důležitým ukazatelem, který je třeba vzít v úvahu při výpočtu vzdálenosti pilot. Znáte-li tento indikátor půdy, můžete vypočítat, kolik zatížení může vydržet jedna podpěra.

Analýza hmotnosti a konstrukce budovy

Vlastnosti budoucí budovy jsou jedním z klíčových parametrů, které je třeba vzít v úvahu při výpočtu vzdálenosti mezi podpěrami. Celková hmotnost nákladu na základ se skládá z následujících veličin:

• hmotnost domu – odhadovaná hmotnost konstrukce s ohledem na dokončovací materiály a nábytek;
• odhadovaná maximální hmotnost sněhové plošiny v zimě;
• zatížení větrem;
• provozní zátěž.

Hmotnost sněhové plošiny závisí na regionu, ve kterém je stavba plánována. Pro každou oblast je určena normou, stejně jako ukazatel zatížení větrem. Ukazatel zatížení sněhem se vypočítá podle vzorce: hmotnost sněhové podlahy = vrstva sněhu na 1 mXNUMX. x S plocha střechy.

Provozní zatížení závisí na typu konstrukce a je určeno GOST. Pro průmyslové objekty je to 200 kg/m150, pro obytné budovy – XNUMX kg/mXNUMX. Zvýšení provozního zatížení vyžaduje použití více pilot při pokládání základů a snížení vzdálenosti mezi nimi.

Hromadný výběr

Výběr pilot je dán návrhem konstrukce, typem zeminy a součinitelem zatížení.

V závislosti na materiálu, ze kterého jsou piloty vyrobeny, se rozlišují dřevěné, betonové nebo železobetonové a kovové podpěry.

• Dřevěné piloty se pro svou křehkost a relativně nízkou nosnost používají velmi zřídka. Častěji se ve stavebnictví používají betonové nebo kovové piloty;
• železobetonové piloty se ve stavebnictví používají spíše kvůli jejich pevnosti a schopnosti odolávat vysokému zatížení;
• kovové podpěry jsou vyrobeny z ocelových trubek různých průměrů a jsou schopny odolat intenzivnějšímu zatížení ve srovnání s dřevěnými možnostmi. Používají se ve stavebnictví v oblastech s obtížně pojízdnou půdou. Nejběžnějším typem kovových podpěr je šroubová hromada, která se používá v různých typech půdy pro výstavbu obytných budov, rámových domů a venkovských domů.

Charakteristiky základů hrají významnou roli při formování únosnosti základu. Průměrná délka pilot prezentovaných na stavebním trhu se pohybuje od 0,5 do 11,5 m. Důležitým parametrem je průměr podpěr – od 57 mm a výše. Čím větší je průměr základny, tím vyšší je její nosnost. Například při průměru 76 mm vydrží hromada zatížení 3 tuny, při průměru 108 mm se nosnost zvyšuje na 5-7 tun.

Výběr kroku instalace piloty

Jak odolný bude, závisí na správném výpočtu vzdálenosti mezi pilotami v základu. Předpokládá se, že čím více hromádek a čím menší je krok mezi nimi, tím menší zatížení budou působit na vrstvy půdy a tím spolehlivější bude struktura. Instalace velkého množství podpěr však není vždy oprávněná nebo ekonomicky proveditelná.

Z tohoto důvodu se krok instalace pilot počítá přísně a přímo závisí na kombinaci několika parametrů:

• návrh a hmotnost budoucí konstrukce;
• typ půdy;
• typ grilu;
• únosnost pilot.

Optimální minimální a maximální vzdálenosti mezi pilotami v základu jsou určeny výpočtem.

Minimální krok

V domácí stavební praxi je minimální krok mezi pilotami v základu 1,7 metru. Je třeba mít na paměti, že pro každý případ je individuální a vypočítává se na základě následujících ukazatelů:

• návrh struktury;
• typ použitých podpěr;
• průměr podpěr;
• hustota grilování.

Typicky je minimální vzdálenost vypočtena inženýry pomocí vzorce: 3xD, kde D je průměr použité piloty.

Tento typ výpočtu není vhodný pro všechny typy podpor. Při použití dřevěných pilot by tento ukazatel měl odpovídat 0,7 m, železobeton – 0,9 m.

SNiP je zakázáno udržovat rozteč menší než 2 průměry podpěry. Výjimkou je instalace šikmých pilot – podpěr zaražených do země pod úhlem vzhledem ke svislé ose. Při jejich umístění je dovoleno zachovat rozteč 1,5xD.

Krok maximum

Maximální krok mezi pilotami se vypočítá podle vzorce: 5xD nebo 6xD v závislosti na typu zeminy, kde D je průměr piloty. V některých případech lze použít indikátor 8xD, ale pouze pokud je půda stabilní. Pokud jsou podpěry umístěny ve větší vzdálenosti, pak každá z nich převezme zátěž nezávisle, což vždy povede ke zničení mříže a poklesu domu.

Plošné rozložení

Seskupení pilot po celé ploše základu určuje rovnoměrné rozložení hmotnosti konstrukce na základ.

Nejprve jsou piloty umístěny v rozích podpěr, které nesou nejintenzivnější zatížení. Další piloty se instalují i ​​na jiná místa s vysokým zatížením: pod nosné příčky.

Pod každou stěnou je přišroubována jedna nebo více podpěr tak, aby vzdálenost mezi pilotami nepřesahovala maximum a nebyla menší než minimum.

Některé návrhy domů předpokládají nerovnoměrné zatížení základů, takže umístění pilot může být asymetrické. Při umísťování podpěr do základu pro budovy se složitým obrysem musí být v každém rohu konstrukce a také podél obvodu instalován sloup v závislosti na konstrukci budovy.

Možnosti umístění hromady

Při stavbě základu je důležité zvážit nejen vzdálenost mezi podpěrami pilot, ale také možnosti jejich umístění.

Mezi nejběžnější metody patří:

• jediné místo. Podpěry jsou umístěny v rozích a svislých sloupcích domu. Krok nepřesahuje 3 m;
• vlasové pásky. Rozložení pilot je stejné jako u jedné piloty, ale s menším stoupáním – do 0,5 m. Takový základ se používá při stavbě stěn obytných budov;
• „keřové“ metody uspořádání podpěr. Používá se pro budovy, které mají intenzivní zatížení;
• pevné hromady. Tento typ se používá pro velmi těžké konstrukce nebo při výstavbě budov na půdě se slabou únosností;

Pro nízkopodlažní výstavbu se používají jednoduché a pásové piloty. Pevná a klastrová uspořádání se používají při stavbě vážnějších konstrukcí, které kladou silné zatížení na základ.

Výpočet optimální vzdálenosti mezi pilotami je jednou z nejdůležitějších otázek při stavbě základů. Správně umístěné podpěry pilot pomohou zajistit integritu budovy a zabránit poklesu a zničení.

Na této stránce chceme porovnat různé typy základů a ukázat, jak vypočítat pilotový základ, a sami se můžete rozhodnout, který základ je pro vás výhodnější.

• Pilotové založení – výpočet počtu pilot
• Výpočet kumulativních zatížení
• Výpočet nosných charakteristik piloty
• Náklady na založení na klíč
• Co záleží na ceně
• Výpočet pilotového základového roštu
• Výpočet základů pro soukromou výstavbu
• Výpočet základů na ražených pilotách
• Výpočet nákladů na vrtané piloty
• Grilování
• Naše služby

Je logičtější vybrat a vypočítat pilotový základ na základě jeho plochy. Pokud stavíte malý dům, pak pro vás bude levnější udělat pásový základ (monolitický), pokud je půda tvrdá.

Pokud je plocha základu větší než 200-300 m2, pak bude ekonomicky výhodnější stavět základ na pilotách, protože cena pilot a práce na jejich zapuštění vás vyjde levněji než stavba monolitu (materiály na bednění, beton , práce).

Pilotové založení – výpočet počtu pilot

Veškeré výpočtové práce na určení počtu šroubových pilot v základu lze rozdělit do dvou etap – výpočet celkových zatížení základu a výpočet únosnosti jedné piloty v konkrétním typu půdy.

Výpočet celkových zatížení, kterým bude pilotový základ vystaven

Zatížení působící na pilotový základ domu se určuje na základě tří hlavních faktorů:

Při určování návrhové hmotnosti budovy se bere v úvahu hmotnost stěn, střechy, podlah a mezipodlažních stropů. Vypočtené údaje o měrné hmotnosti pro běžné stavební materiály můžete vidět v tabulkách níže.

Cihlové zdi s jedním a půl zdivem (tloušťka 15 cm)	Od 30 do 50 kg/m2
Dřevěné stěny ze dřeva a kulatiny	Od 70 do 100 kg/m2
Stěny jsou ze železobetonových desek tloušťky 15 cm.	Od 300 do 350 kg/m2
Stěny z rámových panelů o tloušťce 15 cm, vyplněné izolací	Od 30 do 50 kg/m2

Tabulka 1.1: Odhadovaná hmotnost na metr čtvereční stěn

Půdní podlaha na dřevěných trámech (s hustotou izolace do 200 kg/m3)	Od 70 do 100 kg/m2
Půdní podlaha na dřevěných trámech (hustota izolace do 500 kg/m3)	Od 150 do 200 kg/m2
Překrytí podkladu pomocí nosníků (izolace s hustotou až 200 kg/m3)	Od 100 do 150 kg/m2
Překrytí podkladu pomocí nosníků (izolace s hustotou až 500 kg/m3)	Od 200 do 300 kg/m2
Mezipodlahové desky ze železobetonových desek	500 kg / m2

Tabulka 1.2: Odhadovaná hmotnost na metr čtvereční podlahy

Střecha z břidlice	Od 20 do 30 kg/m2;
Střecha z plechu	Od 40 do 50 kg/m2;
Střecha z keramických tašek	Od 65 do 80 kg/m2;
Hmotnost hydroizolace střešní lepenky	Od 3 do 5 kg/m2

Tabulka 1.3: Odhadovaná hmotnost na metr čtvereční střechy

Počáteční údaje pro stanovení zatížení sněhem, které je nutné přičíst k zatížení z hmotnosti domu, lze převzít z regulačního dokumentu SNiP č. 2.01.07-85 „Zatížení při dopadech na stavební konstrukce“ (bod 5.2).

Důležité! Podle tohoto dokumentu je zatížení sněhem: v jižní části Ruska – 50 kg/m2, ve střední části – 100 kg/m2, v severních oblastech – 190 kg/m2.

Užitná zatížení základů zahrnují hmotnost nábytku, interiérových předmětů a osob žijících v konkrétní budově. Podle ustanovení odstavce 3.11 SNiP č. 2.01.07.85 je pro výpočet založení obytných budov nutné vzít průměrné užitečné zatížení 150 kg na m2.

Po výpočtu všech výše uvedených zatížení je třeba údaje sečíst a vynásobit bezpečnostním faktorem 1.2

Výpočet nosných charakteristik piloty na základě půdních podmínek staveniště

Únosnost jednotlivé piloty nelze správně určit izolovaně od nosných charakteristik zeminy, do které je ponořena.

Odborná rada! Pokud počítáte počet pilot bez zohlednění vlastností zeminy, můžete narazit na situaci, kdy nosné vlastnosti šnekové piloty překročí schopnosti odolnosti zeminy, která je plná smršťování zeminy a, v důsledku toho samotný základ pod nerovnoměrně rozloženou hmotností budovy.

Pro zjištění nosných vlastností zeminy je nutné provést geodetické studie staveniště. Pokud je není možné provést, je třeba určit typ zeminy a porovnat jej s nosnými charakteristikami různých typů zemin, které jsou uvedeny v tabulce 1.4.

Tabulka 1.4: Nosnost různých typů zemin (kg/cm2)

Na základě výsledků geodézie staveniště jsou stanoveny nosné charakteristiky šroubových pilot. Všechny výpočty se provádějí v souladu s požadavky SNiP č. 2.02.03-85 „Pilotové základy“.

Jako příklad uvádíme tabulku nosných charakteristik šroubové piloty 89*300 mm široce používané v individuální výstavbě (průměr hlavně – 89 mm, lopatky – 300 mm)

Tabulka 1.5: Nosnost piloty 89*300 v závislosti na typu zeminy a hloubce ponoru

Znáte-li celkové zatížení budovy na základ a nosné charakteristiky jedné šroubové piloty, můžete určit požadovaný počet pilot na základně domu.

Jako příklad uvádíme výpočet počtu pilot pro dvoupatrový dům ze dřeva o ploše 10 * 8 metrů, jehož hmotnost je 43,92 tun:

• Pro jedno patro budovy určíme užitečné zatížení: 10*8*0.15 = 12 tun, celkové užitečné zatížení při zohlednění dvou pater bude 24 tun;
• Stanovíme zatížení sněhem (budova se staví v severní šířce Ruska, kde je nominální odhadovaná hmotnost sněhové pokrývky 190 kg/m2): 10*8*0,19= 15.2 tuny;
• Celkové zatížení základu vypočítáme s přihlédnutím k bezpečnostnímu faktoru: (43,92+24+15,2)*1,2 = 99,75 tun;
• Celkové zatížení vydělíme únosností jedné šnekové piloty 89*300 mm. v měkké plastické sprašové půdě (při hloubce ponoření 2,5 metru): 99,75/3,6 = 28

Celkový výpočet ukázal, že pro stavbu základu je nutné použít 28 šroubových pilot.

Rýže: Hromada šroubů 89*300

Náklady na založení na klíč

Náklady na výstavbu základů na klíč se skládají z:

• materiálové náklady
• přeprava vybavení (v případě potřeby)
• beranění práce
• montáž mřížky

Můžete uvést obecné pořadí cen, konkrétní případy jsou vždy posuzovány samostatně.

Co záleží na ceně

Určujícími faktory jsou pracovní podmínky a objem: povaha půdy, velikost objektu, jeho odlehlost.

Záleží na povaze půdy:

• typ nadace
• Hloubka zarážení pilot
• Technické vlastnosti pilot (průměr, délka, provedení).

• Počet hromádek
• Typ roštu (instalace monolitické betonové krytiny je mnohem dražší a trvá déle)
• Typ a počet použitých zařízení

Vzdálenost zařízení závisí na kilometrech přemístění zařízení.

Výpočet pilotového základového roštu

Mřížka je klíčovou součástí pilotového šroubového základu, který spojuje samostatně stojící kmeny do monolitického systému a podporuje rovnoměrné rozložení zatížení přenášeného z hmotnosti budovy na zem.

Odborná rada! Na rozdíl od určování počtu hromádek by výpočet mříže měli provádět výhradně odborníci zabývající se návrhem základů, protože je extrémně obtížné nezávisle vzít v úvahu všechny faktory ovlivňující základové potrubí.

Rýže: Možnosti mříží pro vázání šroubových pilot

Výpočty jsou provedeny pro dvě skupiny mezních stavů mříže. Do první skupiny odkazuje na:

• Standardní pevnost materiálu (železobeton, dřevo, I-nosník nebo kanál) použitého k rámu základu;
• Nosné charakteristiky zeminy, ve které jsou piloty ponořeny;
• Nosnost podpěrných pilířů.

Do druhé skupiny mezní stavy zahrnují:

• Standardní smrštění pilot pod vlivem svislého zatížení od hmoty budovy;
• Možnost posunutí nebo naklonění pilot pod vlivem vodorovných zatížení působících na podpěry v důsledku posunů zeminy;
• Při montáži železobetonových mříží se dodatečně vypočítává faktor výskytu trhlin a jejich vliv na pevnost rámu.

Odborná rada! Výpočty se provádějí v souladu s požadavky SNiP 2.03.01-84 „Příručka pro návrh mříží pro pilotové základy“.

Klíčovou fází výpočtů je stanovení odolnosti mříže vůči ohybovým vlivům, která se vypočítává pro každou jednotlivou hranu rámu samostatně. K tomu slouží následující vzorce:

• Mech и Mui — moment ohybové síly na sekcích roštu;
• Fі — návrhové zatížení podpory piloty;
• xi и u — vzdálenost od osy piloty k vypočtenému průřezu mříže.

Na základě vypočtených údajů se určí rozměry roštu a výška jeho vyvýšení nad půdu. Při uspořádání monolitického železobetonového roštu je obvyklé vzít 40 centimetrů jako minimální šířku pásky, která by měla být alespoň 30 centimetrů.

Pro vytvoření železobetonového rámu je nutné použít beton třídy M200 a M150, celá konstrukce musí být vyztužena rámem z výztužných tyčí třídy A2 a A3 o průměru 10 mm nebo více.

Výpočet základů pro soukromou výstavbu

V závislosti na půdě a přání klienta lze pro příměstskou zástavbu (venkovské domy, chaty) použít základy na ražených a šroubových pilotách.

Na příkladu dřevěného domu:

Přibližný náklady na jednu hromádku D=10,8 cm s tloušťkou stěny 4 mm a průměrem čepele 30 cm s délkou kmene 3 m – 1800 rublů.

Položit základy 6 až 9 metremBude potřeba 12 hromádek. Minimální náklady na materiál jsou 21600 XNUMX rublů.

Ponoření – 350 rublů. na lineární metr. 12 hromádek – 12600 rub.

Dodatečné náklady:

• Hlava pro montáž postroje – 200, celkem 2400.
• Při použití svařovaných hrotů pro piloty – 500 RUR. za 12 – 6 tisíc
• Zesílená čepel pro piloty – 450, celkem 5400.

CELKEM:

Instalace nadace bude stát od 48 tisíc rublů. Zde bychom měli také přidat použití jeřábu (2000 rublů za hodinu), dodání materiálu (v závislosti na ujetých kilometrech), naléhavost (přítomnost/nepřítomnost přesčasových hodin).

Na základě obdržené částky 48 tisíc rublů můžeme bezpečně říci, že základ pilotových šroubů je jedním z nejúspornějších typů základů pro individuální výstavbu. Samotné náklady na spotřební materiál (beton, výztuž, hutnicí podložka) při stavbě hloubkového základu zcela pokryjí celkové náklady na základ piloty.

Navíc, na rozdíl od všech železobetonových základů, po nalití musíte počkat 28-30 dní, což je nezbytné k tomu, aby beton získal svou konstrukční pevnost, při uspořádání základu s pilotovými šrouby mohou další stavební práce začít hned následující den po pilotách. jsou ponořeny.

Výhody šroubových pilotových základů:

• Rychlá instalace
• Lze použít na měkkém podkladu
• Žádné vibrace při jízdě hromádek
• Možnost opakovaného použití hromádek

• Není vhodný pro použití na kamenité nebo tvrdé vápenaté půdy
• Koroze (pokud jsou piloty levné a nejsou pokryty antikorozním nátěrem)
• Nízká nosnost pilot (nevhodné pro těžké vícepodlažní budovy)

Výpočet základů na ražených pilotách

Přibližné náklady na jednu železobetonovou hromadu 30 x 30 cm o délce až 12 m jsou 730 rublů. na metr

na délka vlasu 3 metry 20 pilot bude stát 43 800 rublů.

Tlučení 1 lineární metr hromady – 550 rub.

Pouze: 20 za 3 za 550 – 33 000 rub.

Náklady na přemístění pilotovacího zařízení jsou 20 tisíc rublů.

CELKEM:

Minimální náklady – 89 300 bez instalace mřížky.

Důležité! Pro zjištění aktuálních cen použijte kalkulačku na webu: Kalkulačka

Cena grilu závisí na ceně materiálu (dřevo, železobeton), mzdových nákladech a použití zařízení.

Výhody ražených pilotových základů:

• Neomezená nosnost
• Odolnost proti korozi
• Vhodné pro jakoukoli půdu

• Vyžaduje speciální vybavení
• Vibrace
• Energetická náročnost práce
• Při instalaci betonových mříží – dlouhodobě

Výpočet nákladů na vrtané piloty

Pro těžké konstrukce, průmyslové budovy a vícepodlažní budovy se používají železobetonové pilotové základy. Malá průmyslová zařízení mohou být postavena na šroubových základech.

Cena nudné hromady – od 23 tisíc za metr krychlový.

Chcete-li nainstalovat základ jednopodlažní průmyslové budovy o hmotnosti 100 tun, budete potřebovat 50 hromádek o průměru 25 cm a hloubce 2 m.

CELKEM : 575 tisíc rublů – To zahrnuje náklady na beton, výztuž, vrtání a betonování.

Grilování

Cena monolitického grilovacího materiálu:

• Třída betonu 100 – 2 XNUMX rublů. za metr krychlový.
• Výztuž – 25 tisíc za tunu.
• Bednění – od 2 tisíc rublů. za čtvereční metr – koupě, od 450 – nájem.

Pásová monolitická mříž (materiál spolu s prací) se odhaduje v průměru na 3 tisíce rublů. na lineární metr.