Розрахунок гвинтових паль: докладний опис, формули, приклади

Чи можна самостійно виконати розрахунок кількості гвинтових паль, а також дізнатися необхідне положення на плані, відстань між прутами, діаметр і довжину? Так, якщо ви дружите з математикою і здатні використовувати формули. Якщо ж ви не впевнені в своїх силах, то розрахунок кількості паль і інших параметрів фундаментів краще довірити професіоналам. Але вивчити даний матеріал буде корисно всім господарям, які збираються будувати будинок. Щоб матеріал краще закріпився, ми детально розберемо приклад, де буде проведено розрахунок гвинтового фундаменту.

Фактори, які варто брати до уваги:

  • Наявність місця для монтажу кожного прута;
  • Рівень заглиблення для гвинтових опор;
  • Кількість прутів;
  • Останнє – тип ґрунту.

Щоб порахувати загальну кількість, в розрахунок варто брати такі характеристики, як діаметр, відстань між палями, а також несуча здатність виробів разом з довжиною. Іноді майстри використовують в будівництві відразу кілька видів гвинтових опор. Цей крок робиться для цього, щоб забезпечити максимальну стійкість і довговічність будівлі.

розрахунок кількості

Складається розрахунок кількості прутів з 3-х етапів, на першому з яких визначається загальне навантаження. Сам етап можна поділити ще на кілька пунктів для полегшеного сприйняття:

  1. Маса майбутнього будинку. Сюди входять всі елементи: фасадна обробка, міжповерхові перекриття, а також елементи інтер’єру.
  2. Розрахункове навантаження, яка проявляється після заселення і постійної експлуатації будівлі людьми. У нормативних документах є окремий СНиП, присвячений навантажень і впливом. У документі зазначено, що корисне навантаження не повинна перевищувати 150 кг / м2 для приватного будинку або 200 кг / м2 для офісної будівлі.
  3. Навантаження в зимовий період від сніжної маси. Особливо цей пункт важливий в холодних регіонах, де за зиму може випасти багато снігу. Для прикладу можна взяти третій сніговий район РФ. Для нього в нормативних документах зазначено, що тиск не повинен бути більше 180 кілограм на кожен квадратний метра даху.
  4. Навантаження, отримані з попередніх пунктів, повинні бути складені і перемножити на 1,1-1,2 – загальний коефіцієнт. У підсумку вийде цифра загального навантаження, з її допомогою можна буде порахувати не тільки кількість, але і визначити потрібно відстань між палями.

Наступний етап – це пошук показника несучої здатності землі на ділянці, де буде вестися будівельні роботи. Завдяки цьому параметру можна дізнатися, яке навантаження може витримати одна опора. Крім грунту на цей показник впливає і кліматичні особливості. Наприклад, в холодних регіонах глибина промерзання грунту більше, якщо порівняти з теплими районами країни.

Існують два варіанти, які дозволяють визначити несучу здатність землі:

  1. Фахівці проводять геологічні дослідження, які докладно описані в пункті 4.10 СНиП, що відноситься до пальових підстав.
  2. Використання готового показника. Цей варіант вибирається в тому випадку, якщо немає можливості провести дослідження. У будівельних документах присутній розрахункове навантаження практично для кожного типу грунту.

Тут ви можете знайти розрахункову мінімальну навантаження для кожного типорозміру опорного елемента фундаменту:

[Ads-mob-1]

Визначення відстані між опорами

Відстань між палями повинно бути приблизно 2-3 метри, при приватному будівництві чіткі параметри рідко дотримуються. Але таку відстань між палями підійде для будинку зі звичайною навантаженням (одноповерхова або двоповерхова стандартна споруда). Якщо житло буде великим, а відстань між палями не перевищуватиме 3 метрів, то будинок може осісти.

У будь-якому випадку, вирішувати, яке повинно бути відстань між палями повинен професіонал. Наприклад, якщо будинок буде побудовано на ділянці, де постійно присутні вітру, то навантаження на опори вже спочатку буде на 20% більше. Щоб перестрахуватися від нещасних випадків, інженери додає не 20%, а 30-35% навантаження. Є такі навантаження, які починають проявлятися лише після завершення будівництва.

приклад розрахунків

Для прикладу буде взята Новосибірська область, де ми буде
мо зводити споруду з дерев’яного бруса. У проектній документації вказано, що несучі стіни повинні бути зроблені з бруса з розміром 150х150 міліметрів. Висота несучих стін за планом становить 3,5 метрів, а периметр майбутньої споруди і фундаменту – 20 м (зруб становить 4х6 метрів). Житло буде складатися з 4-х стін, стелі, підлоги, внутрішніх перегородок, зроблених з бруса, грубки і дерев’яних меблів.

Питома маса такого матеріалу для будівництва становить 600 кг / м3. Щоб зрозуміти, скільки потрібно зрубу, слід скласти всі стіни і перемножити на висоту: 9,45 м3. Внутрішня навантаження на один квадратний метра будинку становить 100 кілограм. Тепер можна отримати загальну вагу: 9,45 + 600 + 24? 100 = 8070 кілограм.

Тепер переходимо до сніговому тиску. Відкривши СНиП, ми знайдемо Новосибірську область, де норма навантаження на один квадратний метр становить 180 кг. В результаті снігове тиск знаходиться наступним чином 180? 24 = 4320 кг.

Щоб знайти вітрове навантаження, необхідно взяти суму 40 + 15h і перемножити її на площу майбутньої споруди. Буква «h» тут означає висоту несучої стіни. 24x (40 + 15? 3,5) = 2220 кг.

Щоб зрозуміти, яке повинно бути відстань між палями і скільки має бути опор, також потрібно знати динамічне навантаження споруди. У нашому випадку це 350 кг / м2. У проекті майбутнього будинку навантаження буде 24? 350 = 840 кг. Загальний тиск на грунт дорівнюватиме 23010 кг – цей показник можна отримати при додаванні всіх отриманих навантажень. Відстань між палями в цьому випадку має бути не більше 3 метрів, так як навантаження від конструкції з бруса буде маленькою.

Для нашого прикладу ідеальним кількість будуть 12 паль, діаметр перетину яких складе 150х150 мм. Чотири опори будуть розташовані по кутах споруди, під довгими стінами будинку буде по дві палі, а під короткими – по одній. Дві опори будуть використовуватися для зміцнення перегородок всередині будівлі. Тепер можна знайти і несучу здатність кожного прута, для 23010 ділимо на 12, в результаті виходить 1917,5 кг.

Корисна формула

Професіонали виконують розрахунок навантаження на одну опору за допомогою основної формули, яка виглядає наступним чином:

(TTd2 / 4)xR

Виглядає складно, але якщо розібратися в усіх змінних, то зрозуміти формулу зможе навіть людина, незнайомий з вищою математикою:

  • R – радіус;
  • ТТ число Пі, які ви напевно знаєте – 3,14;
  • d-діаметр болта.

Для прикладу візьмемо діаметр болта 30 см, а радіус становитиме 4 кг. Якщо виконати розрахунок, то вийде 2826 кг.