Càlcul De Piles De Cargol: Com Es Calcula La Quantitat De Material Per A Una Base De Cargol De Piles, Subtileses De Disseny, Nivell De Capacitat De Suport

2024 Autora: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 05:29

La base és la base de l’edifici i el seu càlcul correcte és la base per a la longevitat de tota l’estructura. Per calcular el nombre requerit de piles de cargol, l’amplada i altres paràmetres necessaris per a la construcció de la fonamentació, heu d’adherir-vos a un mètode estandarditzat verificat. Inclou un conjunt de fórmules en què és necessari substituir les dades geodèsiques sobre les especificitats d’una àrea determinada i els valors tabulars corresponents als paràmetres requerits de la fundació. Per calcular el nombre de piles de cargol per a una fundació en una casa particular, cal aprofundir en totes les característiques i subtileses dels càlculs.

Cita

La base sobre piles de cargol és una solució excel·lent per a zones amb terreny difícil, que, a més, té un preu raonable. L’especificitat d’aquesta tecnologia permet la instal·lació de suports en un termini de 3 dies i, al mateix temps, garanteix la fiabilitat de la base durant almenys 100 anys. Per obtenir un resultat d’alta qualitat, cal tenir en compte tots els factors inherents al procés tècnic: distribució uniforme de la càrrega, característiques del sòl, profunditat de congelació del sòl, presència i especificitats de les aigües subterrànies, etc.

Com a resultat de tots els càlculs, apareixen dades que donen respostes a preguntes com:

• alçada necessària de piles de cargol;
• diàmetre de pila de cargol;
• la profunditat de la seva instal·lació;
• el nombre requerit de piles de cargol;
• cost total dels materials.

Ordre de càlcul

El disseny és sempre el primer pas de qualsevol feina.

Per als càlculs, podeu utilitzar el mètode estandarditzat per a piles de cargol descrites a SNiP 2.02.03-85. Es basa en dades d’enquestes geodèsiques per a un terreny concret.

Inclouen la informació següent:

• descripció del relleu del lloc;
• composició i densitat del sòl;
• nivell de les aigües subterrànies;
• profunditat de congelació del sòl;
• precipitacions estacionals a la regió de desenvolupament.

Utilitzant aquestes dades, es calcula el nombre de piles de cargol per a la fonamentació (K).

Per als càlculs, necessiteu els indicadors següents:

• la càrrega total sobre la base (P), que és la suma de les masses de tots els materials utilitzats;
• factor de seguretat (k), que és un indicador correctiu del valor de la càrrega total de les piles;
• capacitat de suport del sòl: valor tabular;
• l’àrea del taló de pila, que està en proporció directa amb el seu diàmetre, és un valor tabular;
• la càrrega màxima admissible (S), l’indicador d’una pila és un valor tabular.

A continuació, se substitueix el valor de la fórmula de la forma següent: K = P * k / S.

El factor de fiabilitat (k) es correlaciona amb el nombre total de piles i té els valors corresponents:

• k = 1,4, si les piles són d'11 a 22 peces;
• k = 1,65 - de 5 a 10 peces;
• k = 1,75 - d'1 a 5 peces.

Cada pila es carrega amb una càrrega igual a la càrrega total dividida pel nombre de suports. Com més petites siguin, més forta serà la càrrega en una pila i més ràpidament caurà en mal estat, i amb elles tota la fonamentació i la casa.

El càlcul correcte consisteix en la selecció d’aquest nombre de piles, que seran suficients per a tot el període de funcionament de l’estructura, però sense un excedent excessiu, que suposa un malbaratament de fons.

Mitjançant la fórmula anterior, el coeficient de les piles de cargol, el càlcul de càrregues i la construcció posterior no s’associen a dificultats especials.

En els càlculs finals, cal distribuir les càrregues sota les estructures de suport i els punts crítics amb una pressió excessiva sobre la fonamentació, tenint en compte:

• tipus de piles (penjants o bastidors);
• masses;
• valors de força de rotació.

Paràmetres

A l’hora de calcular la fonament del cargol i les càrregues que s’hi exerceixen, cal tenir en compte els indicadors següents:

• la massa total de l'estructura (constant), mesurada en quilograms, és la suma de les masses d'aquests elements:

  • parets i envans;
  • superposicions;
  • teulades;

• càrregues addicionals (temporals, variables):

  • la massa de neu al terrat;
  • la massa de tots els articles de la casa: mobles, equips, materials d'acabat i residents (valor mitjà 350 kg / m²);

• càrregues dinàmiques de naturalesa a curt termini sorgeixen dels efectes:

  • ratxes de vent;
  • processos sedimentaris;
  • fluctuacions de temperatura.

Varietats

Depenent de l'estructura (forma) de la pila de cargol, l'especificitat de la seva aplicació difereix.

Hi ha aquests tipus comuns:

• shirokoplastny amb punta de fosa: s'utilitza per a edificis petits amb sòl simple;
• multicapa amb diverses fulles a diferents nivells: s'utilitza amb una càrrega augmentada en terrenys difícils;
• amb un perímetre variable: un producte de perfil estret per a condicions específiques;
• de plàstic estret amb una punta dentada fosa: s'utilitza en terres pedregoses i pedregoses.

Especificacions

Hi ha diverses característiques tècniques principals de les piles de cargol.

Això inclou:

• longitud del canó i material de fabricació;
• diàmetre de la pila;
• una varietat de fulles i el seu mètode de fixació al canó.

Diàmetre

Les piles es fabriquen amb dimensions estandarditzades per a la realització de les tasques corresponents:

• 89 mm (diàmetre de la fulla 250 mm): amb una càrrega de disseny sobre un suport no superior a 5 tones, es tracta principalment de cases d’un sol pis;
• 108 mm (diàmetre de la fulla 300 mm) - amb una càrrega de disseny sobre un suport no superior a 7 tones: cases d'un pis i dos pisos, edificis de fusta i estructures de blocs d'escuma;
• 133 mm (diàmetre de la fulla 350 mm): amb una càrrega de disseny sobre un suport no superior a 10 tones: cases de maó i formigó cel·lular amb elements metàl·lics.

Llargada

L’elecció de la longitud de la pila es basa en un indicador de densitat del sòl: la pila només s’ha de recolzar en sòls sòlids.

A més, la seva longitud depèn de les diferències d’altura disponibles al lloc:

• la profunditat del franc és inferior a 1 metre; la longitud de les piles és de 2,5 metres;
• amb sòls solts o sorres mobles, la longitud de la pila està determinada per la profunditat d’immersió del trepant a capes dures;
• en cas de desnivell del lloc, la diferència de longitud de les piles pot variar de 0,5 metres o més, segons el cas concret.

El nombre de suports i l'interval de ubicació

Els valors tabulars de la ubicació dels suports relatius entre si inclouen els valors següents:

• de 2 a 2,5 metres: per a cases emmarcades en fusta i edificis de blocs;
• 3 metres: per a edificis de fusta o troncs.

Quan es col·loquen les piles de fonamentació per a una distribució uniforme de les càrregues, s'han de tenir en compte les següents regles per a la seva col·locació:

• a tots els racons de la casa;
• al punt d'intersecció de la paret de càrrega i la partició interna;
• prop del portal d’entrada;
• dins del perímetre de l'edifici a intervals de 2 metres;
• almenys 2 piles sota la xemeneia;
• sota un mur de càrrega, a la ubicació d’un balcó, altell o estructura similar.

Grillage

Una graella és un element de fonamentació necessari per distribuir uniformement la càrrega que exerceix l'estructura sobre la fonamentació. Per garantir la fiabilitat de la graella, cal calcular diversos paràmetres, mentre que el tipus de graella no té importància.

Els càlculs inclouen:

• força de perforació de la fundació;
• força de punxonat que actua a cada cantonada per separat;
• força de flexió.

Si s’utilitza una graella elevada, tota la càrrega s’aplica a les piles. La càrrega vertical actua des de baix, la càrrega deformant actua de costat. Aquests càlculs són molt complexos i requereixen coneixements professionals. Per als càlculs, heu d’utilitzar els estàndards de construcció individual.

Defineixen les següents normes:

• els suports es poden connectar a la graella de dues maneres: rígids i lliures;
• la profunditat d'entrada del cap de pila a la graella és d'almenys 10 cm;
• la distància entre el terra i la graella és de 20 cm com a mínim;
• el gruix de la graella no pot ser inferior al gruix de les parets i és com a mínim de 40 cm;
• la graella ha de tenir una alçada superior a 30 cm;
• la graella es reforça amb un reforç longitudinal i transversal amb una secció de vareta de 10 a 12 mm.

Exemple de recompte

Aquest exemple serveix per mostrar amb detall l'aplicació de fórmules en el càlcul de la base de cargol de pila.

Les dades inicials d’una casa amb un perímetre de 10x10 són:

• una casa construïda amb tecnologia de marcs, el sostre està cobert amb pissarra, hi ha un porxo;
• dimensions de la fonamentació - 10x10, alçada de l'edifici - 3 metres;
• s’instal·len a l’interior dos envans que, creuant, divideixen la sala en 3 habitacions;
• pendent del sostre: 60 graus;
• el marc està format per una barra amb una secció de 150x150;
• la graella està formada per una barra amb una secció de 200x200;
• les parets estan fetes de panells SIP.

A continuació, es realitzen els càlculs dels elements estructurals següents:

• àrea de la paret:

  • transportistes: 10 * 3 * 4 = 120 metres quadrats m;
  • particions: 10 * 3 + 5 * 3 = 45 metres quadrats m;

• la massa de les parets (la massa d'1 m² de la paret de la barra i la partició es pren de la taula de valors mitjans):

  • portant: 50 kg * 120 = 6000 kg;
  • envans: 30 kg * 45 = 1350 kg;
  • total: 6000 + 1350 = 7350 kg;

• la massa de pisos per cada 100 metres quadrats m.:

  • soterrani: 150 kg * 100 = 15000 kg;
  • golfes: 100 kg * 100 = 10.000 kg;
  • sostre: 50 kg * 100 = 5000 kg;
  • total: 15.000 * 10.000 + 5.000 = 30.000 kg;

• la massa d’elements addicionals (contingut intern de la casa, tipus d’electrodomèstics, acabats, nombre de residents, etc.), es pren un valor mitjà tabular d’1 metre quadrat. m en 350 kg:

  350 * 100 = 35000 kg.

• massa total de l'edifici:

  35000 + 30.000 + 7350 = 72.350 kg

• per exemple, es pren un factor de fiabilitat d'1, 4;
• la càrrega màxima al taló d'una pila amb un diàmetre de 300 mm és de 2600 kg, sempre que la resistència del sòl sigui de 3 kg / cu. cm (sòl amb una densitat mitjana, presència d'aigües profundes i un nivell de congelació no superior a 1 metre);
• calculem el nombre de piles segons la fórmula K = P * k / S: K = 72350 * 1, 4/2600 = 39 piles.

Recomanacions addicionals

En el procés de càlcul del nombre de piles i la seva distribució en tota l’àrea de la fundació, hi ha moltes funcions petites, cadascuna de les quals afecta d’una manera o altra la millora del resultat final:

• en instal·lar una fonamentació feta de piles de cargol sobre terrenys inestables complexos, per reforçar l'estructura de suport, s'utilitza una cinta mitjançant un angle o canal metàl·lic al nivell del soterrani;
• en absència de dades geodèsiques per als càlculs, és millor utilitzar els paràmetres corresponents a la càrrega mínima de disseny, és a dir, crear un factor de seguretat màxim;
• per millorar la qualitat dels càlculs, a més de fórmules i dades tabulars, val la pena utilitzar un programa de disseny: recalcularà tots els paràmetres i refutarà o confirmarà el càlcul manual;
• les piles menys resistents tenen troncs de tubs de costura amb fulles soldades;
• d'acord amb les normes, el soterrani no hauria d'elevar-se més de 60 cm sobre el terra, mentre que la longitud de la pila hauria de ser de 20 a 30 cm.

El nombre estimat de piles no sempre és òptim: pot haver-hi circumstàncies addicionals que requereixin l’ús d’un major nombre de piles. A més, un petit marge de seguretat té un efecte beneficiós sobre la durabilitat de la base.

Quan instal·leu piles en una zona desigual, és recomanable deixar un marge de longitud entre els 20 i els 50 cm. En el futur, l’excés es pot tallar o treure. Però si hi ha escassetat, haurà de conduir en una nova pila.