Монтаж гвинтових паль процес складний, але в основному це пов'язано з фізичними навантаженнями під час установки. Основну роботу, розрахунок параметрів і кількості паль, можна виконати в зручному кріслі. Сьогодні ми дамо вам керівництво по розрахунку навантаження і практичного використання гвинтових паль - вкручування з використанням ручного інструменту.
- Опорна здатність палі
- Розрахунок по навантаженню
- Навіщо потрібно бурити лунки
- вкручування паль
- Монтаж оголовків і ростверку
Якщо ви маєте намір вести самостійний розрахунок пальового фундаменту для складання проекту, без розуміння механіки роботи гвинтовий палі це зробити буде вкрай важко. Вотличие від стрічкових фундаментів і бетонних паль розглядаються в цьому огляді вироби мають досить специфічний пристрій, що виражається в більш складному принципі розподілу навантажень в несучому шарі грунту.
Почнемо з того, що основним опорним елементом служить лопать палі. Незважаючи на практично перпендикулярний її розташування щодо вектора основного навантаження, нахил опорного майданчика грає свою роль. Згідно зводу СП 50-101-2004 похила площина опори повинна компенсуватися поправочних коефіцієнтів по аналогії з компенсацією крену залізобетонного фундаменту.
Оскільки єдиного стандарту для виробництва гвинтових паль поки не існує, доводиться задовольнятися орієнтовними значеннями коефіцієнта в діапазоні 0,85-0,95. Більш точне значення залежить не тільки від кута атаки лопаті, але також і від типу грунту, на який вона спирається. У найпростішому випадку опорну площу можна обчислити по перетину лопатей в горизонтальній проекції, не застосовуючи поправочний коефіцієнт.
Розрахункова несуча здатність пальового фундаменту визначається за аналогією з усіма іншими типами підстав - за двома видами граничних станів. Перше визначається виключно характеристикою грунту, друге - здатністю палі до деформації. У першому випадку все досить просто і складно водночас. Тут необхідний звіт експертизи з геологічного розрізу, що визначає несучу здатність грунту в кг / м2, опорної площі на глибині залягання кожної з лопатей.
Застосовуючи поправочний коефіцієнт для компенсації нахиленою опори, потрібно визначити максимальну площу опори конкретного виду паль і, виходячи з отриманого значення, обчислити мінімально необхідну їх кількість відповідно до встановленої спорядженої масі будівлі. якщо палі мають дві і більше лопаті на різних рівнях, їх площа опори не можна розраховувати просто як суму складових. Крім того, що верхні лопаті чинять тиск на вже навантажені шари грунту, опорна здатність останнього на різній глибині може істотно відрізнятися. Розрахунок такого роду краще доручити виробнику паль, в ньому повинні враховуватися особливості форми вироби, різниця висот і дані геологічного розрізу.
Розрахунок по навантаженнюСпоряджена маса будівлі визначається як сума трьох складових. Перша і основна - маса будівельних конструкцій. Для фундаментів на гвинтових палях їх власну вагу не враховується, оскільки в розрахунок опорної здатності не включені сили тертя, побічно впливають на стовп палі. Під будівельними конструкціями на увазі ростверк, стіни, полукапітальние перегородки, оздоблювальні матеріали, скління, перекриття та покрівлю.
Друга составляющая- це експлуатаційна (корисна) навантаження. Розраховується вона для кожного поверху індивідуально. згідно СНиП 2.01.07-85 середнє значення для житлових будівель приймається як 150 кг / м2, для виробничих - 200 кг / м2 і вище. У розрахунок береться не корисно, а загальна площа будівлі в горизонтальному перетині без урахування несучих стін. Це пояснюється тим, що конфігурація перегородок без несучої здатності може з часом змінитися.
Третя частина спорядженої маси - снігові навантаження. Їх визначають відповідно до регіональної таблицею із зазначеного вище зводу СНиП. Для російського клімату характерні навантаження від 120 до 200 кг / м2 перетину покрівлі в горизонтальній проекції.
Коли ці три типи навантажень будуть об'єднані в загальну масу будівлі, до отриманого результату застосовується коефіцієнт запасу надійності. Він визначається індивідуально, але для житлових будівель не може бути менше 1,2. Значення цього коефіцієнта близькі до 3-3,5 зазвичай приймають для регіонів з високою сейсмічною активністю або на слабких водонасичених грунтах.
Навіщо потрібно бурити лункиПерейдемо копісанію процесу монтажу. Перше необхідне дію, яким часто нехтують - буріння лунок. Перш за все, це чудовий засіб розмітки, що дозволяє точно позиціонувати палі і домагатися рівномірного розподілу навантаження по ростверку. Але лунки дають і інші переваги.
При закручуванні паль, особливо ручним методом, найскладніше завдання - зберегти їх вертикальне положення. Навіть при невеликому відхиленні може бути втрачена велика частка несучої навантаження, як правило, через ризик деформації пальового стовпа.
Лунки можна бурити звичайним садовим буром. Їх діаметр не обов'язково повинен відповідати ширині лопатей, але він не повинен бути менше товщини труби палі. Бурити потрібно на глибину, що перевищує товщину верхнього наносного шару грунту (чорнозему) на 25-30 см. Такого заглиблення в більш щільний шар ґрунту буде досить для впевненого загвинчування і збереження напряму для подальшого занурення.
вкручування пальТехнологія передбачає два методи вкручування гвинтових паль. Найнадійніший і продуктивний - з використанням засобів малої механізації. Це можуть бути як спеціально обладнані машини, так і установки, що приводяться в рух за допомогою вала відбору потужності трактора або мотоблока. Перевага методу в тому, що замовнику не доводиться брати участь в процесі безпосередньо, досить лише контролювати правильність виконання роботи і стежити за правильним просторовим розташуванням паль.
Ручний метод вкручування більш трудомісткий. Він має на увазі використання накидной бабки, що фіксується за допомогою обтиску гвинтами і обертається декількома довгими переставними важелями. При наявності лунок додаткового осьового зусилля докладати не потрібно, в іншому випадку притиск здійснюється за рахунок власної ваги працівників. Останнім часом все частіше використовуються моторизовані бабки, які не потребують передачі обертального зусилля працівниками. Їх потрібно тільки підтримувати двома або трьома подовженими тягами, задаючи напрямок закручування.
Бувають ситуації, коли палі можна вкрутити тільки ручним методом. Зазвичай так відбувається при будівництві прибудованих будівель, коли техніка не може під'їхати впритул до стіни. В такому випадку важіль постійно перекидається тільки на одну сторону. Недолік методу в тому, що при звичайному укрученні працівники тримаються за протилежні краю важеля, врівноважуючи один одного і підтримуючи палю в вертикальному положенні.
Правильність установки перевіряється схилом, який прив'язують до бабки через кожні 5-8 оборотів, поки паля впевнено не прийме напрямок. Для вирівнювання палі при її завалі досить, щоб працівники забезпечували перевагу в сторону, протилежну завалу. Попередньо рекомендується викрутити палю на 3-5 оборотів. Для полегшення вкручування під трубу можна підливати воду.
Монтаж оголовків іростверкаДля надійного з'єднання паль з іншими частинами споруди використовується ряд спеціальних виробів. Найбільш поширені - плоскі фланцеві оголовки, що надають сталеву майданчик квадратної або круглої форми. Є і спеціальні форми майданчиків, наприклад виносні і посилені. Іноді оголовок має форму двох рогів з отворами, призначених для укладання ростверку з швелерної балки, зафіксованим масивним сталевим пальцем.
Незалежно від форми оголовка техніка його закріплення використовується одна. У нижній частині оголовка розташована обсадная гільза з притискним болтом. Його підкручують, домагаючись надійної тимчасової фіксації, і ретельно вирівнюють рейковим рівнем.
Основне кріплення оголовка до палі виконується дугового зварювання. Спершу потрібно зробити прихватки в чотирьох діаметрально протилежних точках і перевірити, чи не збилося чи положення майданчика. В результаті накладається цілісний зварювальний шов, збивається шлак і наноситься захисне покриття, наприклад алкидной емаллю. Після завершення монтажу всіх оголовків проводиться влаштування ростверку.
Основних типів ростверку для гвинтових паль два. Для каркасних будинків і зрубу ростверк влаштовують венцових колодою прямокутного перетину або у формі обапола. Колоди укладають плоскою частиною на майданчики оголовків, зрощують між собою з подрубкі, а потім жорстко фіксують до паль через отвори в сталевих пластинах. Для фіксації можуть використовуватися болти або шпильки, довгі нагелі або ершённие милиці.
Другий тип ростверку - залізобетонний. Для його пристрою необхідний монтаж опалубки досить складного типу. Зазвичай її влаштовують на грунтовій насипу, вирівняною в площині майданчиків оголовків. Бічні деталі влаштовують за принципом щитової опалубки з дощок або ОСП. Нижню площину опалубки можна сформувати і без відвалу грунту, в такому варіанті широка дошка прив'язується гарячекатаної дротом до майданчиків крізь отвори. Для такого варіанту пристрою крок паль повинен бути досить частим, також можна встановлювати проміжні підпірки з цегли або чурок.
