Розрахунок буронабивних паль приклад

Буріння буронабивних паль стало популярним завдяки швидкості та зручності їх застосування.

Буронабивні залізобетонні труби відрізняються параметрами: від 0.5 до 1.5 м – у діаметрі та до 40 м – у довжину. Вони ефективні при великих навантаженнях.

Технологія облаштування пальового фундаменту

Перед тим, як розглянути приклад обчислення буронабивних опор необхідно познайомитися з технологією облаштування пальової основи. Спочатку необхідно виконати буріння свердловини, а потім заповнити її бетонним розчином.

Якщо будівництво ведеться на щільних ґрунтах, тоді можна обійтися без облаштування опалубки. У всіх випадках опалубка обов'язкова. Вона може бути зроблена з руберойду або труби з азбестоцементу.

Так як опора піддається навантаженню на розрив з боку ґрунту,її порожнина повинна армуватися. З цією метою застосовують прутки сталевої арматури. Їх необхідно встановити вертикально, а потім з'єднати по горизонталі вужчими стрижнями.

Для встановлення вертикальних стрижнів використовуються прутки 10-12 мм. Щоб зробити залізобетонні труби твердими, застосовується горизонтальне кріплення гладкою арматурою 6-8 мм. Крок між ними має становити близько 1 метра.

Якщо планується облаштування ростверку, необхідно залишити припуск лозин, щоб вони стирчали з опор. Виступаючі елементи потім виступлять як зв'язки паль з опорами.

При будівництві будинку монтаж буронабивних паль відбувається рядами під усіма стінами, що несуть, обов'язково під кутами споруди, в місцях припинення стін і між ними. Щоб виконати розрахунок буронабивного фундаменту, визначити кількість і діаметр опор, а також відстань між ними, необхідно врахувати вагу будинку.

Чим будинок масивніший, тим більше паль буде потрібно з меншим кроком.

Існують правила мінімальних показників схеми монтажу опор. Наприклад, вони не повинні встановлюватися частіше, ніж через три значення власного діаметра. Занадто густе розташування опор знижує показники здатності, що несе.

Улаштування буронабивних паль

Наприклад, при діаметрі опорних елементів 40 см, найменший крок між опорами повинен дорівнювати 120 см.

З чого розпочати розрахунок?

Вирішивши використовувати під час будівництва власного будинку буронабивну технологію, необхідно виконати такі аналітичні маніпуляції:

оцінити структуру ґрунту;
розрахувати навантаження майбутньої споруди;
обчислити площу підошви основи;
розрахувати розмір буронабивних паль та їх кількість;
розрахувати відстань між буронабивними палями під буріння труби.

Що стосується ґрунту, то, як вказує таблиця, найкращими показниками несучої здатності відрізняється скельний та напівскельний ґрунт. Інші типи ґрунту (глинистий, піщаний, супісок, суглинок і т.д.) характеризуються високим ступенем пучення, тобто здатністю виштовхувати фундамент під час промерзання ґрунту.

Для розрахунку навантаження, яке даватиме майбутня споруда на грунт і фундамент, необхідно підсумувати кількість будматеріалів, які будуть використані в будівництві будівлі. З цією метою застосовується таблиця їхньої середньої питомої ваги.

Спочатку обчислюється квадратура кожного будівельного елемента. Потім потрібно подивитися вагу кожного будматеріалу та помножити на квадратуру.

Наприклад, дах із листової сталі важить 20-30 кг/м 2 . При квадратурі покрівлі 100 м 2 вийде, що її загальна вагаскладає 2000-3000 кг.

Щоб виконати розрахунок буронабивних паль, їх кількості та параметрів необхідно врахувати площу їхньої підошви. Візьмемо наступний приклад: діаметр труби дорівнює 300 мм, її підошва з розширенням має розмір 500 мм.

Площа палі S = pi x D2/4= 3,14×50×50/4=1960 см 2 . Якщо тиск на фундамент F дорівнює 100000 кг, R = 4, тоді згідно з формулою R=F/(S×n), де n – кількість опор, вийде загальна кількість паль 13 шт.

Для кожного типу ґрунту значення несучої здатності пальової труби буде різним. Для швидкого та точного обчислення параметрівзастосовується спеціальна таблиця. У ній зазначено співвідношення розрахункового опору ґрунту, діаметр палі та зразкові показники її несучої здатності.

Наприклад, параметри для опори діаметром 400 мм на гравілистих ґрунтах щільністю 4.5 кг/см 2 становить 5600 кг.

Розрахунок несучої здатності палі

Розрахунок несучої здатності, яку демонструють забивні палі, базується не тільки на її діаметрі та площі підошви, але також і марці бетону. Візьмемо такий приклад: переріз буронабивної труби дорівнює 20х20 см, а площа поперечного перерізу - 400 см 2 . При використанні бетону марки М100 така опора зможе витримати 100 кг/см 2 . Це означає, що допустима вага одну опору становить 40 т.

У такому випадку, забивні палі демонструють показники несучої здатності набагато більше, ніж несуча здатність ґрунту. З цієї причини, розраховуючи кількість опор та несучої здатності фундаменту, варто враховувати щільність ґрунту. У середньому вона становить 6 кг/см 2 за умови закладання паль на глибину нижче рівня замерзання грунту (від 2 м) і за умови сухого стану грунту.

Діаметр палі впливає на опорну площу основи та показники її несучої.Можливості.

Для розрахунку буронабивних паль з урахуванням згаданих критеріїв, використовується таблиця, в якій показано співвідношення щільності бетону, діаметра опори, її площі, здатності, що несе. Наприклад таблиця вказує, що при діаметрі палі 15 см, площі опори 177 см 2 і об'ємі бетону 0.0354 м 2 несуча здатність опори дорівнюватиме 1062 кг.

Технологічна карта методики CFA

Технологічна модель застосування буронабивних паль, як альтернативу традиційному бурінню, пропонує технологію «CFA», яка не потребує обсадних труб. Буріння способом «CFA» виправдане на територіях із щільною забудовою, де звичайне буріння може призвести до конструктивних змін у фундаментах сусідніх будівель.

Метод CFA носить другу назву - метод порожнього шнека. Технологічна карта методу CFA передбачає буріння без вилучення ґрунту.

Буріння ґрунту за «CFA» відбувається поступово. Після досягнення проектних показників технологічна карта вказує, що свердловина заливається через повний шнек із застосуванням бетононасосу. Одночасно з цим здійснюється процес вилучення шнека з виїмки.

Каркас армування для залізобетонної палі

Технологічна карта передбачає, що після заливання монтуються армокаркаси для надання конструкції жорсткості.

Використання методу «CFA» при будівництві будівель виключає вібрацію ґрунту, а подачу бетону наносом під високим тиском робить забивні палі міцнішими за рахунок посилення стінок конструкції. Особливі вимоги виставляються до армованого каркасу за методом CFA. Серед них:

монтаж каркаса повинен проводитися так, як вказує технологічна картка та проектна документація;
зовнішній діаметр конструкції повинен бути меншимшнека;
по всій довжині каркасу потрібний монтаж пластикових центраторів;
Як свідчить технологічна модель, нижня частина каркаса повинна мати форму конуса. Для цього потрібно монтаж останнього кільця діаметром меншим за попередні.

Буріння методом «CFA» має кілька переваг, серед яких можливість проведення робіт, не використовуючи обсадні труби. Це значно зменшує витрати на будівництво.

Приклад розрахунку буронабивних паль

Перед тим як виконати буріння свердловин під палі, необхідно виконати їх розрахунок. Як це зробити, показано у прикладі.

діаметр опори (d) – 5 м;
довжина – 0 м;
навантаження на одну опору – х м помножити на 5.5 тонни (тиск на 1 метр довжини фундаменту);

Несуча здатність опори обчислюється за такою формулою:

P = 0.7 x RH x F + u x 0.8 x fin x li, де

Р - несуча здатність опори;
Rн – нормативний опір ґрунту;
F – площа підошви палі;
u – периметр палі;
8 – коефіцієнт умов роботи;
7 – коефіцієнт однорідності ґрунту;
Fін – опір ґрунту із зовнішньої сторони опори;
li – товщина шару ґрунту, що стикається з опорою.

Майданчик із готовими залізобетонними палями

Несуча здатність вологого ґрунту, як показує відповідна таблиця, дорівнює 70 т/м 2 (Rн). Площа перерізу опори (S) = 3.14 D 2/4 = 3,14 х 0,25/4 = 0,785/4 = 0,196 м2. Периметр опори (u) = 3,14 D = 3,14 х 0,5 = 1,57 м.

Коефіцієнт умов роботи, як свідчить відповідна таблиця, 0.8.

Несуча здатність опори дорівнює Р = 0,7 х 1 [70 х 0,196 + 1,57 х 0,8 (1,2 х 2 + 4,2 х 1)] = 15,4 т.

Мінімальна відстань між опорами становить 15,4 тонни/5,5 тонн/м =2,8 метра.