Jak vypočítat počet vyvrtaných hromad?

Máte zájem o stavbu základů? Připravili jsme článek o výpočtu počtu vrtaných pilot pro základ. Zjistěte, jak správně vypočítat požadovaný počet hromádek a určit cenu práce.

Všeobecné informace

Vrtaný základ je základ, který přenáší zatížení z budovy na zem přes jednotlivé betonové piloty, které jsou následně zakryty železobetonovou deskou. Piloty pro tento typ základů se vyrábějí ve speciálně vrtaných kanálech přímo na staveništi.

Vrtaný základ: beton, hydroizolace, výztuž.

Vhodnost výběru vrtaného základu je nejčastěji odůvodněna na měkkých, slabých nebo zvednutých půdách, jejichž nestlačitelná vrstva, schopná absorbovat zatížení z budovy, je umístěna velmi hluboko a všechny ostatní typy základů nejsou schopny přenášet zatížení od hmotnosti budovy k nim. Takové půdy se nacházejí v mokřadech, roklích, rašelinných půdách, stráních atd.

Na tomto typu betonových základů se staví jak lehké domy, tak i těžší stavby, například zděné.

Jednou z hlavních výhod nudného základu pro soukromý dům je jeho relativně nízká cena. Hlavní náklady na instalaci zahrnují betonovou směs, vyztužení různých profilů a dostupné materiály pro bednění. To je důvod, proč tyto základy preferují vývojáři letních chat a malých domů a chat. Na jeho stavbu je vynaloženo velmi málo času a úsilí.

Bednění na pilotu: střešní lepenka, armovací klec, beton.

Mezi jeho výhody, zejména při stavbě malých domů samostatně, patří také skutečnost, že piloty pro tento typ základů jsou vyrobeny individuálně, což umožní míchání a zvládnutí malých objemů betonu. Na rozdíl od drahých monolitických konstrukcí, které vyžadují velmi velký objem betonářské práce a tím i větší počet pracovníků.

Pro základy tohoto typu lze vyrobit mříže, které spojují piloty do jediného konstrukčního rámu. Tím se zvyšuje pevnost základu. Rošty by se měly dělat pro zděný dům. Pokud je však stavba z lehkých materiálů a piloty mají dostatečnou hloubku, která zabrání jejich sesedání nebo vyboulení, není mříž potřeba.

Technologie výstavby základů

Vrtání: 1. Průběžné vrtání šnekem. 2. Podávání betonu a odebírání šneku.
3. Instalace výztužné klece. 4. Tvorba hlavy piloty.

Pro výpočet základu z vyvrtaných betonových pilot cihlového domu stojí za to pochopit technologii jeho výstavby. Charakteristickým rysem těchto základů je, že nejsou potřeba výkopové práce.

Nejprve se ručním nebo mechanickým vrtákem vyvrtá studna do vypočítané hloubky a požadovaného průměru.

Pokud to půda umožňuje, to znamená, že má dostatečnou hustotu a není drobivá, pak se bednění instaluje pouze pro hlavu piloty nad zemí a beton se nalévá přímo do studny.

V opačném případě je bednění instalováno uvnitř studny. Často svou roli hraje trubka vyrobená z jakéhokoli vhodného materiálu – azbestocementu, polyethylenu, oceli nebo jakéhokoli dostupného materiálu, který lze svinout do trubky.

V budoucnu se při výpočtu vrtaného základu udává spotřeba výztuže v pilotách. Mezitím musíte vědět, že pilota podléhá tlakovému a tahovému zatížení, a to určuje použití výztužné klece pro instalaci. Je vyrobena z žebrované profilové výztuže o průměru 10 mm s kusy hladké výztuže menšího průměru (6-8 mm) navařenými napříč, v krocích po 1 m, pro zajištění pevného rámu. Výztuž je vyvedena nad povrch země pro instalaci mříže, pokud je plánována.

Mřížka dodává základu tuhost.

Dále se nalije beton. To se musí provádět po malých porcích, neustále sekat a zhutňovat směs, aby se zabránilo tvorbě vzduchových dutin, které po vytvrzení zhorší pevnost základu. Po ukončení lití je nutné místo lití překrýt silnou polyetylenovou fólií, aby nedošlo k vysrážení a erozi vrchní vrstvy „betonového tělesa“. Pokud je během vytvrzování velmi horké a suché počasí, doporučuje se beton napustit vodou.

Jak je patrné z popisu, technologie instalace hromad vrtaného základu je velmi jednoduchá, což umožňuje developerovi instalovat jej samostatně při stavbě cihlové budovy nebo budovy z jiného materiálu.

V tomto případě je však velmi důležitým a zodpovědným úkolem výpočet vyvrtaného základu. Chyby ve výpočtech mohou vést ke složitým a nákladným úpravám výztuže. Je lepší okamžitě správně vypočítat základ domu.

Návrhový výpočet

Rám vrtaného základu je regulován GOST.

Pro provedení výpočtu je nutné vzít v úvahu únosnost každé jednotlivé piloty a jejich počet. Je jasné, že nosnost přímo závisí na jeho rozměrech. Navíc, jak uvidíme při výpočtu, velmi malý rozdíl v průměru piloty výrazně zvyšuje její únosnost. Například při d=300 mm vydrží zatížení 1700 kg a pokud jeho průměr zvětšíte o 200 mm, tak se jeho nosnost prudce zvýší a unese váhu až 5000 kg. .

Při vlastní stavbě vrtaného základu je velmi obtížné pochopit, zda bylo během vrtání dosaženo úrovně nestlačitelnosti půdy. Odborníci proto radí i po výpočtech pro jistotu vrtat do hloubky jeden a půl až dva metry. Tato hloubka zajišťuje, že zámrzná hloubka zůstane výrazně vyšší, hladina podzemní vody již přešla a únosnost půdy v takové hloubce je poměrně velká a bude jistě o velkou rezervu větší než vypočítaná (cca 6 kg /cm2)

Dalším bodem přímo souvisejícím s výpočty je volba velikosti vrtáku. Moderní zařízení umožňuje vrtat velmi hluboké vrty různých průměrů od 15 do 40 cm a tzv. základové vrtáky umožňují při velmi malém průměru vrtání, např. 20 mm, při dosažení dna průměr základny lze zdvojnásobit nebo dokonce ztrojnásobit. Toto rozšíření poskytuje nosnou plochu pro pilotu a zvyšuje její schopnost odolávat vybočení.

Při provádění výpočtů se řídíme regulačním dokumentem – Kodexem praxe SP 24.13330.2011 Zakládání pilot. Aktualizovaná verze SNiP 2.02.03-85.

Výpočtové vzorce

Pro výpočet počtu pilot v základu jsou zapotřebí dva parametry – celková hmotnost budovy a nosnost každé jednotlivě.

Výpočet se provádí pomocí vzorce.

R je vypočtený přijatý odpor zeminy.

F je oblast podpory.

m je koeficient provozních podmínek piloty v zemi (předpokládáme m=1).

Vypočítaný odpor půdy je akceptován pro písky s jakoukoli úrovní vlhkosti 3-4,5 kgf/cm2, 1-6 kgf/cm2, 5-6 kgf/cm2.

V praxi je výpočet pevnosti piloty určen třídou betonu, který byl použit při její výrobě. Číslo v jakosti betonu ukazuje, jaké zatížení hromada vydrží na čtvereční cm své hmotnosti. Například pilota z betonu M100 o průřezu 200×200 mm = 400 cm2 vydrží zatížení 40 000 tun.

souhrnné údaje

Pro usnadnění shrneme data do obecného seznamu:

Výztuž vrtaného základu: armovací tyče.

1. Při průměru podpěry 150 mm bude plocha podpěry rovna 177 cm2, nosnost piloty se předpokládá 1062 kg.
2. Při průměru podpěry 200 mm bude plocha podpěry rovna 314 cm2, nosnost piloty se předpokládá 1884 kg.
3. Při průměru podpěry 250 mm bude plocha podpěry rovna 491 cm2, nosnost piloty se předpokládá 2946 kg.
4. Při průměru podpěry 300 mm bude plocha podpěry rovna 707 cm2, nosnost piloty se předpokládá 4242 kg.
5. Při průměru podpěry 400 mm bude plocha podpěry rovna 1256 cm2, nosnost piloty se předpokládá 7536 kg.
6. Při průměru podpěry 500 mm bude plocha podpěry rovna 1963 cm2, nosnost piloty se předpokládá 11775 kg.

Údaje o průměru výztuže pilot jsou uvedeny v části „Stručné informace o technologii výstavby vrtaného základu“.

A jeho spotřebu lze vypočítat takto:

1. Pilot 150 mm je rám ze 3 tyčí, spotřeba výztuže žebrového profilu 6 m, hladká výztuž – 0,75 m.
2. 200 mm – rám ze 4 tyčí, se spotřebou výztuže žebrového profilu 8 m, hladký – 1 m.
3. 250 mm – rám 4 tyčí, se spotřebou výztuže žebrového profilu 8 m, hladký – 1.26 m.
4. 300 mm – rám 6 tyčí, se spotřebou výztuže žebrového profilu 12 m, hladký – 1.51 m.
5. 400 mm – rám 8 tyčí, se spotřebou výztuže žebrového profilu 16 m, hladký – 2.01 m.
6. Od 500 mm – rám 10 tyčí, se spotřebou výztuže žebrovaného profilu 20 m, hladký – 2.05 m.

Výpočet celkového počtu základových pilot

Výpočet pilot: počet pilot, rozměry.

S ohledem na celkovou hmotnost domu a jeho zatížení na vrtaném základu se vypočítá požadovaný počet pilot. Je úměrná váze domu, která závisí na tom, z jakého materiálu bude vyroben. Pokud je to pórobeton, tlak bude lehčí, pokud je to cihla, pak bude jeho hmotnost mnohem vyšší. Čím větší je hmotnost domu, tím větší je zatížení základů, tím více pilot bude muset být instalováno. V souladu s tím se krok instalace hromady sníží. Zde stojí za to připomenout jeden důležitý bod, který pomůže vyhnout se chybám ve výpočtech. Existuje omezení minimální vzdálenosti mezi osami pilot. Neměla by přesáhnout tři průměry hromady. Nedodržení této vzdálenosti bude mít opačný výsledek – sníží jejich nosnost, a tím oslabí základ domu.

Například u průměru piloty 500 mm, který se nejčastěji používá při stavbě zděného domu s vrtaným základem, by minimální vzdálenost mezi osami měla být větší než 150 cm.

Tímto způsobem a pomocí těchto doporučení můžete nezávisle vypočítat vyvrtaný základ pro váš cihlový dům. Pokud však máte pochybnosti o tom, zda jste zvolili správný základ nebo o správnosti výpočtu, měli byste kontaktovat specialisty, kteří mohou přesněji určit typ půdy a její vlastnosti a také zkontrolovat své výpočty.

Jak vytvořit základ na šroubových pilotách?

Chcete-li vytvořit základ na šroubových pilotách, musíte provést následující kroky:

Určení umístění hromádek: Musíte si vybrat místo, kde je půda nejodolnější a nepodléhá záplavám.

Vypracování projektu: Je nutné připravit projekt, který bude obsahovat všechny potřebné výpočty a doporučení pro volbu počtu a vzdálenosti mezi pilotami.

Připravenost půdy: Před instalací pilot je nutné zkontrolovat připravenost půdy. V případě potřeby mohou být nutné zemní práce.

Instalace pilot: Piloty se instalují pomocí speciálního stroje, který je natočí do země do určené hloubky.

Montáž spodní desky: Po instalaci pilot je potřeba nainstalovat spodní desku, která

Šroubové piloty jsou typem základů, které se používají k instalaci domu nebo jiné budovy na hlubokém a rovném terénu. Staví se pomocí speciálních šroubů, které se otáčejí do země, dokud nedosáhnou požadované hloubky.

Chcete-li vytvořit základ na šroubových pilotách, potřebujete následující:

Určení místa: Je nutné vybrat místo, kde bude základ instalován a zkontrolovat půdní poměry.

Příprava staveniště: Místo musí být zbaveno větví, kamenů a jiných překážek.

Instalace šablon: Je nutné nainstalovat šablony, které pomohou určit umístění hromádek šroubů.

Instalace vrutových pilot: pro otáčení vrutových pilot do země se používá speciální nástroj

Konstrukce základu na šroubových pilotách zahrnuje následující kroky:

1. Stanovení polohy a uspořádání pilot.
2. Instalace šroubových pilot do předem vykopaných otvorů.
3. Utahování hromad šroubů pomocí speciálního nástroje.
4. Instalace základny na šroubové piloty a lití betonové malty.

Při stavbě základu na šroubových pilotách je důležité pečlivě naplánovat jeho stavbu a provést všechny fáze podle technologie a použít vysoce kvalitní materiály. To zajistí spolehlivost a trvanlivost nadace.

Mezi mnoha typy základů spojuje jeden design jednoduchost, pevnost a nízkou cenu. V něm byla drahá jáma nahrazena několika jámami a místo masivního monolitu byla instalována lehká mříž. Jeho návrh však vyžaduje přesný výpočet.

Čím masivnější dům je, tím větší hloubku potřebujete k vyvrtání otvorů, tím větší počet betonových sloupů budete muset nainstalovat. Design je proces náročný na práci. Pro výpočet vrtaného základu doporučujeme použít kalkulačku – program, který umožňuje provádět výpočty pomocí libovolně zadaných parametrů.

Návrh sloupového základu z vrtaných pilot. Obecné požadavky

Pevný základ musí podporovat konstrukci budovy a udržovat statickou (nehybnou) polohu v zemi. Piloty jsou vystaveny axiálnímu a příčnému zatížení. Působí na ně síla, jejíž velikost závisí na celkové hmotnosti stavební konstrukce.

Schopnost základu odolat zatížení závisí na vlastnostech půdy a parametrech pilot, konkrétně:

• na mechanické vlastnosti zemin, jejich sklon ke smršťování a dotvarování;
• na hustotě instalace podpěr v zemi;
• na hloubce podrážek vlasu;
• z oblasti nosných plošin.

Únosnost zemin je ovlivněna:

• mechanické a fyzikální parametry zemin;
• hladina podzemní vody;
• pravidelné mrazení.

Čím volnější je půda, tím je vlhčí, čím chladnější je zima, tím masivnější by měl být základ: otvory jsou vyvrtány hlouběji a podpěry jsou silnější.

Druh zeminy je určen granulometrickými parametry zeminy – měrná a objemová tíha, plasticita, vlhkost, pórovitost. Nejpřesnější charakteristiky poskytnou laboratorní studie půdních vzorků. Průměrné parametry jsou uvedeny v tabulce.

Schopnost pilířů odolávat zatížení ovlivňují následující faktory:

• plocha základny pilot;
• třída betonu;
• stupeň vyztužení;
• frekvence umístění.

Obecná pravidla pro umístění pilířů (pilot):

• Interval mezi pilíři by měl být trojnásobkem průměru hromady;
• Maximální rozteč je 3 m;
• Minimální průřez paty piloty pro délku mřížového prvku do 3 m je 0,3 m.

Stanovení charakteristik a parametrů základu

Aby bylo možné navrhnout základ, je nutné provést výpočty pomocí následujícího algoritmu:

1. Vypočítejte celkovou hmotnost rozestavěné budovy.
2. Určete druhy zemin a vypočítejte jejich fyzikální a mechanické parametry. K tomu se odebírají vzorky půdy v různých hloubkách z testovacích jamek.
3. Určete sílu, kterou dům tlačí na základ.
4. Vypočítejte únosnost vrtané piloty.
5. Určete celkový počet vrtaných pilot a jejich konfiguraci.

Určení hmotnosti budovy

1. Hmotnost se vypočítá pro každý konstrukční prvek – stěny, příčky, podlahy a střechy. Nejprve spočítejte objem:

L, D, H – respektive délku, šířku a výšku prvků domu.

2. Vypočítejte hmotnost:

kde p – hustota materiálu.

Pro výpočty se používají standardní hodnoty specifické hmotnosti. Hustota betonu je např. 2494 kg, měrná hmotnost dřeva 480–520 kg.

3. Vypočítejte hmotnost užitečného zatížení – přidejte spoustu podlahových krytin, omítek a dekorativních dokončovacích materiálů. Tato hodnota je konstantní, normativní. Záleží na celkové velikosti prostor domu ve všech podlažích. Hodnota užitečné hmotnosti je 150 kg/m2.

4. Zvyšte celkovou hmotnost o bezpečnostní faktor: konstrukce musí v zimě odolávat tlaku sněhu. Hodnota koeficientu je převzata z SP „Zatížení a rázy“. Pro střední Rusko je hodnota koeficientu spolehlivosti:

• 1,3 – pro betonové monolitické konstrukce;
• 1,2 – pro prefabrikované zděné a deskové konstrukce;
• 1,1 – pro domy ze dřeva a kulatiny;
• 1,05 – pro ocelové konstrukce.

Stanovení fyzikálních a mechanických parametrů zemin

1. Únosnost zeminy lze určit z tabulky 1:

Hromada spočívá na zemi nejen spodním koncem, ale i celou boční plochou. Tento odpor je také zohledněn při výpočtu základu.

Je důležité, aby se: hloubka jam by měla být o 0,3–0,5 m větší než hloubka mrazu. Zobecněné informace o parametrech zamrzání půdy jsou uvedeny v SP 131.13330.2012 Stavební klimatologie. K provádění výpočtů používají aktualizované údaje z SNiP 23-01-99 (v platnosti od roku 2013).

Stanovení parametrů ovlivňujících únosnost pilot

Podpěry jsou vyrobeny z betonu třídy 100 a vyšší. Aby podpěra vydržela boční zatížení, je vyztužena ocelovými tyčemi. Aby bylo možné přerozdělit a vyrovnat hmotnostní zatížení mezi piloty a poskytnout konstrukci tuhost, jsou vrcholy podpěr svázány betonovou mříží. Monolitická páska je vyztužena ocelovými tyčemi.

Určení počtu základových podpěr a jejich konfigurace

Délka vnitřních stěn se přičte k celkové délce základů. Následně se na základě této hodnoty určí intervaly mezi osami podpor. Výpočty jsou náročné na práci, ale lze je svěřit počítači: stroj přesně vypočítá parametry nadace.

Minimální počet podpěr je stanoven regulační dokumentací: musí být instalovány v rozích budovy a v místech křížení nosných stěn.

Online kalkulačka vám umožní:

• vypočítat parametry grilu;
• určit požadovaný objem betonu;
• nastavte zatížení, které jedna hromada vydrží;
• nastavte průměr, hloubku a počet podpěr pro základ.

Příklad: Stanovení únosnosti vrtané piloty materiálem a zeminou

1) Podle materiálu (Rmat):

Rmat = Kur*Sosn*Rm; (3)

Kur – index homogenity půdy (pro referenci rovný 0,6);

Sbas – plocha základny podpěry, m2 (stanoveno výpočtem – 3,14 * r2); Základní plocha hromady o průměru půl metru je 0,196 m2;

Rм – hodnota odolnosti betonu (tabulka); U betonu je tato hodnota 400 kg/m2.

Dosazením hodnot do vzorce dostaneme: Рmat = 47 tun.

2) Na zemi (Рgr):

Rgr = Kog*Kur*(Rgosn*Sosn*p + Kdu* Rgbok*h); (4)

ozubené kolo – index homogenity půdy (pro referenci rovný 0,7);

Kur – index pracovních podmínek (bráno jako 1);

p – obvod (u třímetrové piloty o průměru 0,5 m je obvod 0,157 m);

Rstate – odolnost vůči půdě, uvedená v tabulce 2; U jílu je to 90 t/m2;

Sbas – plocha základny podpěry, m2 (dříve stanoveno – 0,196 m2);

Rgrp – hodnota odporu zeminy pod patou podpory (tabulková); U tvrdé hlíny je to 90 t/m2;

Kdu – index dodatečných podmínek – 0,8;

Rgbok – hodnota boční únosnosti zemin. Definováno jako vážený průměr každého bodu povrchu v 1metrových intervalech. V našem případě se rovná 3,85 tuny/m2.

h – tloušťka první vrstvy zeminy přiléhající k základu. Jeho vypočtená hodnota bude 2,3 m.

Nahrazením digitálních hodnot do vzorce (2) získáme odolnost hromady na zemi – 26,5 tuny. Tato hodnota je menší než pevnost materiálu. Toto je bráno jako výchozí bod pro stanovení počtu hromádek.

Příklad: Výpočet počtu podpor. Algoritmus výpočtu

1) Stanovíme hmotnostní zatížení na 1 m roštu (Npm). K tomu vztahujeme celkovou hmotu domu k celkovému obvodu mříže.

2) Vypočítáme středovou vzdálenost mezi podporami: zjistíme poměr únosnosti piloty k zatížení na běžný metr základu.

V našem případě je podpěra schopna unést hmotnost 26 tun. To znamená, že na každý metr roštu může při minimálním intervalu ukládání 3 metry připadnout až 8,33 tuny. V praxi je měrný tlak vyvíjený konvenční jednopodlažní budovou na základ 5,5–7 tun.

Tento výpočet vrtaných pilot ukázal, že můžeme zvolit lehčí provedení základů.