Dobór technologii posadowienia zależy od różnorodnych wymagań technicznych i eksploatacyjnych, które są opisane w rozwiązaniu projektowym, z uwzględnieniem specyfiki placu budowy. Wraz z tradycyjnymi, ugruntowanymi technologiami budowy kapitału, coraz częściej stosuje się lekkie metody tworzenia fundamentów pod budynek. Do tej kategorii można również zaliczyć fundamenty palowe. Jest to płytka konstrukcja, która nie wymaga zabudowy wykopu, ale ma ograniczoną nośność. W przypadku szerokiej gamy konstrukcji i budynków inżynierskich jest to racjonalna opcja oparcia na gruncie, ale na przykład duże domy i domki nie mogą być budowane na takiej podstawie.
Przegląd technologii
Wykorzystywanie konstrukcji słupowych jako elementów nośnych jest od dawna praktykowane w branży budowlanej. Ale jeśli wcześniej takie metody fundamentowania były stosowane głównie do budynków gospodarczych ibudynki funkcjonalne, dziś dzięki zoptymalizowanej technologii rozkładu obciążeń metoda ta znajduje swoje miejsce w projektach budynków mieszkalnych. Inna sprawa, że przyłożone obciążenia muszą odpowiadać nośności platformy. Ta rozbieżność często staje się głównym czynnikiem ograniczającym korzystanie z technologii. Parametry urządzenia systemowego reguluje dokument SP 24.13330 dotyczący fundamentów palowych oraz zaktualizowana wersja SNiP 2.02.03-85. Zgodnie z normami technicznymi, głównym zadaniem pali jest przecinanie gruntu z powierzchni i przenoszenie obciążeń działających od góry na leżące poniżej warstwy. Innymi słowy, elementy palowe przenoszą ciężar konstrukcji, zapewniając stabilność przy obciążeniach statycznych i dynamicznych.
Struktura fundacji
Pod względem urządzenia konstrukcyjnego technologia jest dość prosta, co w szczególności przyczynia się do jej rozpowszechnienia. Sercem fundamentu jest grupa pali, które są instalowane w warstwach gruntu na całym obwodzie placu budowy. Metody i formaty wykonywania tej części mogą być różne, na przykład jednym z najprostszych w wykonaniu technicznym jest fundament na palach, który jest instalowany ręcznie bez maszyn i specjalnego sprzętu. Górną część konstrukcji stanowi ruszt. Na jego żelbetowej lub betonowej podstawie ładunek jest rozłożony na całym obszarze. Węzły przyłączeniowe wykonujemy za pomocą zworek i łączników o odpowiednim formacie - w zależności od rodzaju pali i konfiguracji rusztu.
Materiały elementów palowych
Kopie metalowe są używane głównie jako najbardziej niezawodne i trwałe. Wytrzymują wysokie napięcie, wykazują odporność dynamiczną na obciążenia sejsmiczne i są łatwo montowane w różnego rodzaju gruntach. Beton można nazwać najbliższą alternatywą dla metalu pod względem właściwości technicznych i fizycznych. Takie pale nie podlegają procesom korozyjnym, nie wymagają stosowania specjalnego sprzętu do wnikania w grunt i są trwałe. Jednak beton nie jest zalecany do stosowania w miejscach o aktywności sejsmologicznej lub w innych obszarach niestabilnej pracy fundamentów palowych. Jest to niebezpieczne ze względu na duże obciążenia dynamiczne, które mają destrukcyjny wpływ na konstrukcję betonu. Jednak w kontekście stosowania innych rodzajów pali problematyczny grunt jest w zasadzie docelowym miejscem stosowania fundamentów słupowych. Wynika to z faktu, że tradycyjne konstrukcje taśmowe i monolityczne mogą w takich warunkach ulegać deformacji.
Praktykuje się również budowę drewnianego fundamentu palowego z pręta jodły, modrzewia lub sosny. Oczywiście do prac budowlanych dopuszcza się tylko specjalnie wyselekcjonowane drewno z impregnatami ochronnymi, powłokami uniepalniającymi i biologicznymi. Na takiej podstawie można budować wanny z wiatami i blokiem gospodarczym oraz parterowe budynki mieszkalne.
Rodzaje fundamentów na palach
Istnieje wiele projektów konstrukcyjnych takich fundamentów, między którymi różnice są głównieleżą w obszarze klasyfikacji bezpośrednio stosy. Jednak podstawą podstawy nośnej w zakresie interakcji z ramą obiektu docelowego jest nadal w dużej mierze ruszt, od którego warto zacząć przy określaniu rodzajów fundamentów palowych. SP 24.13330 zwraca uwagę, że ruszt jest konstrukcją zaprojektowaną do łączenia głowic pali w celu równomiernego przenoszenia obciążenia.
Ze względu na charakter mechanicznego oddziaływania podeszwy łożyska z konstrukcją oporową można wyróżnić główne typy fundamentów z rusztem na palach. Możliwy jest zaczep elastyczny lub sztywny, w zależności od technologii palowania i mocowania do dolnej kondygnacji domu. W warunkach dużych obciążeń dynamicznych (naturalne drgania i drgania podłoża) zaleca się zastosowanie zaczepu elastycznego lub miękkiego, który będzie działał amortyzująco i niweluje wpływ obciążeń. Sztywne wiązanie działa lepiej pod obciążeniami statycznymi bez wibracji.
Materiał do robienia grilla
Wykorzystywane są konstrukcje betonowe, żelbetowe, metalowe i drewniane. Najczęściej preferowane są konstrukcje żelbetowe jako najbardziej niezawodne, chociaż nie można ich łączyć z drewnianymi palami, a ze względu na wysoki koszt żelbet jest zastępowany elementami metalowymi.
Umiejscowienie podeszwy względem powierzchni podłoża
Mówimy o wysokości rusztu nad ziemią. Wartość ta zależy całkowicie od lokalnej topografii, właściwości gruntu i wymagań dotyczących nośności konstrukcji.
Metody instalacji stosu
Zgodnie z zasadą działania urządzenia w masie glebowej rozróżnia się następujące rodzaje pali:
- Wjazd. Wykorzystywana jest technologia wbijania pręta nośnego, którą, jak już wspomniano, może realizować niewielki zespół pracowników. Jeśli mówimy o stosach wielkoformatowych, to bez specjalnego sprzętu nie będzie można się obejść. Nawiasem mówiąc, drewniany fundament palowy można zbudować tylko przez wbijanie pali. Ponadto jako wzmocnienie można zastosować technikę wzmocnienia pasa podstawy nośnej.
- Drukowane. Specjalny rodzaj pali, które są instalowane w podstawie rurowej. Najpierw otwory są formowane w ziemi metodą zmechanizowaną, po czym zanurza się w nich cylindryczne słupy rurowe z betonu lub betonu azbestowego. Następnie wlewa się w nie beton z prętami zbrojeniowymi.
- Wiercenie. Przeważnie pale śrubowe, które są wkręcane w ziemię ręcznie lub maszynowo. Zwykle stosuje się cienkie pręty, ale w dużych ilościach.
Projekt fundamentu
Wszystkie parametry techniczne i niuanse konstrukcji fundamentu palowego są opisane w rozwiązaniu projektowym. Jako dane wyjściowe wykorzystywane są materiały z badań geodezyjnych i hydrometeorologicznych oraz wyniki badań geologicznych. W połączeniu te informacje umożliwiają sporządzenie mapy technologicznej gruntu i wybór najlepszego sposobu ułożenia dla niego konstrukcji inżynierskiej. Jak zaznaczono we wspólnym przedsięwzięciu na fundamentach palowych, charakterystyka elementów nośnych zparametry wymiarowe są określane z uwzględnieniem możliwych zmian inżyniersko-geologicznych i hydrogeologicznych. W ocenach i prognozach brany jest również pod uwagę czynnik przyszłego wpływu obciążenia z wybudowanego budynku na grunt.
Instrukcje obliczania obciążenia
Głównym parametrem projektowym jest planowane obciążenie pali, które musi odpowiadać nośności fundamentu. Należy również wziąć pod uwagę nakłady z masy własnej pala, którą określa współczynnik dynamizmu:
- 1, 25 - przy obliczaniu otwarcia i powstania pęknięcia.
- 1, 5 - przy ocenie wartości wytrzymałości.
Jednocześnie, z punktu widzenia postrzegania obciążeń ogólnych, fundamenty palowe są grupą słupowych elementów nośnych, z których każdy ma własną miarę nacisku. W tym sensie eksperci zalecają rozpoczęcie od ilościowego wskaźnika jednostek stosu na jednostkę powierzchni. Średnio miejsce o wymiarach 10 x 10 m2 wymaga podstawowego zestawu 25 pali, pod warunkiem, że głębokość występowania wynosi 2,5-3 m. pal metalowy może wytrzymać do 1000 kg. Wydawać by się mogło, że rozłożenie wystarczającej liczby prętów na całym obszarze pozostaje racjonalne, ale trudność polega na niemożności dokładnego przewidzenia masy domu, biorąc pod uwagę rozmieszczenie wyposażenia, mebli i elementów konstrukcyjnych w przyszłości.
Technologia instalacji
Procedura montażu fundamentu na podstawie pala wygląda następująco:
- Zaznaczoneplac budowy zgodnie z decyzją projektową, na schemacie którego wskazane są punkty montażu pala.
- Montaż prętów nośnych odbywa się - metodą wbijania, śrubową, hipoteczną lub wibracyjną z lub bez podłączenia sprzętu.
- W razie potrzeby wiązanie jest zakończone. Należy pamiętać, że fundamenty palowe są konstrukcją zasadniczo wspartą na filarach, więc dodatkowe wzmocnienie na powierzchni ma sens, jeśli nie obciąża główek wałów montażowych.
- Aranżacja grilla. W dzisiejszych zoptymalizowanych technologiach stosuje się łączenie górnych części pali z gotowymi konstrukcjami rusztu, które są nakładane na układ chodnikowy w takiej czy innej konfiguracji i zamykane łącznikami.
Wniosek
Zastosowanie filarów nośnych w konstrukcji fundamentu eliminuje wiele operacji technologicznych, z których wiele jest obowiązkowych, np. przy budowie fundamentów taśmowych i monolitycznych. Wystarczy zauważyć brak konieczności montażu szalunków. Dlatego do podstawowych zalet fundamentu palowego należy ekonomiczna dostępność i technologiczna łatwość wykonania. Istotną zaletą takich podkładów jest ich uniwersalność. Jeśli z góry wykluczy się możliwość zastosowania pali betonowych, teoretycznie domy na takiej podstawie można budować na różnych problematycznych glebach, w tym piaszczystych i gliniastych. Jeśli zwrócisz uwagę na niedociągnięcia, głównym z nich będzie ograniczenie nośności,co nie pozwala na budowę wielopiętrowych i po prostu dużych budynków o masywnych konstrukcjach.
