Příklad výpočtu hromady pro vytažení

Doporučení jsou určena pro inženýrské a technické pracovníky projekčních a stavebních organizací zabývajících se projektováním a výstavbou základů.

Tato doporučení byla vypracována s cílem vytvořit dokument, který stanoví požadavky na návrh základů ze šroubových pilot a zajistit požadovanou úroveň spolehlivosti při výstavbě a provozu základů z nich. Doporučení zohledňují požadavky současných regulačních dokumentů v Rusku o navrhování a instalaci pilotových základů.
Doporučení jsou vypracována na základě komplexních studií provedených pro stanovení únosnosti a sedání šnekové piloty, které společně umožňují predikovat a programovat procesy interakce šnekových pilot s půdním podkladem při různých trajektoriích jejich zatížení.

Plošné zavedení víceotáčkových pilot do stavební praxe je možné při provádění experimentálních a výpočtově-teoretických studií se stanovením únosnosti pilot, experimentálně a vypočtených s využitím aktuálních regulačních dokumentů.

Dle výzkumného programu byl vyvinut zkušební stojan pro testování šroubových pilot v přírodních (polních) podmínkách.

“Zirkon” – je skládací kovová tyčová konstrukce peramidového typu s trojúhelníkovou základnou, určená pro zatížení 30 tun. Při napínání spojek lze nastavit délku tyčí v rozmezí několika desítek centimetrů, čímž je zajištěna přesnost vyrovnání upevňovacího spoje s pilotou i vyrovnání zatížení na zkušební pilotu.
Piloty se nakládají pomocí hydraulického zvedáku s nosností 25 tun.

K měření sedání experimentální hromady se používají mechanická zařízení: ICh-50; ICH-10-2M; měřič průhybu PM-3 atd.

Polní zkoušky pilot se provádějí v souladu s GOST 5686-94 pro stanovení únosnosti a posunutí (deformací) s následným porovnáním získaných údajů s vypočtenými. Podle GOST 5686-94 se piloty v terénu zkoušejí s následujícími typy zatížení: statické – axiální vtlačení, horizontální pohyb a axiální vytahování pilot (pro všechny typy pilot kromě betonových).

1. Obecná ustanovení
Tato příručka byla sestavena s ohledem na požadavky příslušných kapitol SNiP 2.02.03-85 “Pilotové základy” a SP 24.13330.2011 “Pilotové základy” na základě výsledků polních zkoušek se zatížením vtlačením a vytažením. Je určen pro výpočet únosnosti na zemi šroubovaných a vícešroubových pilot základů budov a konstrukcí s normální a sníženou odpovědností v normálních půdních podmínkách. Pilotové základy určené pro stavbu na permafrostu, sesedání a bobtnající půdě, na poddolovaných územích, na místech s nepříznivými inženýrskými a geologickými procesy, v seismických oblastech a jiných zvláštních podmínkách by měly být navrženy s přihlédnutím k dalším požadavkům kladeným příslušnými regulačními dokumenty na projektovat a stavět za těchto podmínek. Přípustné návrhové zatížení na pilotu N by mělo být stanoveno v souladu s článkem 3.10 SNiP 2.02.03-85 (článek 7.1.11 SP 24.13330.2011).
2. Sběr počátečních dat.
Údaje inženýrsko-geologických průzkumů:
– názvy půd (písčité, jílovité, jílovité atd.);
– φ – vypočtená hodnota úhlu vnitřního tření zeminy, stupně, dle výsledků inženýrskoge.
průzkumy a také Dodatek B k DBN V.2.1-10-2009 (Příloha 1 k SNiP 2.02.01-83);
– C1 – vypočtená hodnota měrné adheze zeminy v pracovní oblasti, kPa (tf / m2), podle výsledků inženýrství
geologické průzkumy, jakož i Příloha B k DBN V.2.1-10-2009 (Příloha 1 k SNiP 2.02.01-83);
– γ1 je průměrná vypočtená hodnota měrné hmotnosti zemin (hustoty) ležících nad lopatkou piloty, dle
výsledky inženýrsko-geologických průzkumů;
– hustota písčitých půd (středně hustá a hustá), podle výsledků inženýrských a geologických průzkumů;
skenování;
– IL – index tekutosti jílovitých zemin, dle výsledků geotechnick
– e – koeficient pórovitosti, dle výsledků inženýrských a geologických průzkumů.

READ
Přírodní fototapeta v našem domě

3. Výpočet únosnosti pilot na zemi.
Únosnost Fd kN (tc), šroubované, i vícešroubové piloty s průměrem lopatky d ≤ 1,2 m a
délka L < 10 m, pracující na tlakovém nebo tahovém zatížení, by měla být určena vzorcem:
Fd u1d Sinβ x Σ [ γc x ( a1 x C2 + a1 x gXNUMX x hi ) x A ] + γc x U x ƒi x ( Hi – d ),
kde β je úhel mezi svislou osou piloty a rovinou vrutu piloty (viz část 2);
γс je součinitel pracovních podmínek pro tlakové a vytahovací zatížení
podle tabulky 1;

a1, a2 – bezrozměrné koeficienty, brány podle tab. 2 v závislosti na vypočtené hodnotě úhlu vnitřního tření zeminy v pracovní oblasti φ (viz část 2) (pracovní oblastí se rozumí vrstva zeminy přiléhající k radlici o tloušťce rovné d – viz část 2 );

C1 je vypočtená hodnota specifické soudržnosti půdy v pracovní oblasti, kPa (tf/m2) (viz část 2);
γ1 je průměrná vypočtená hodnota měrné hmotnosti zemin ležících nad ostřím piloty (pro zeminy nasycené vodou s přihlédnutím k váženému účinku vody) (viz oddíl 2);
hi je hloubka každé i-té čepele piloty od přirozeného reliéfu a při plánování území s řezem –
z úrovně rozvržení m (viz část 2);
A – projekce pracovní plochy lopatky, m2, tj. mínus plocha průřezu hřídele, vypočítat geometrické parametry lopatky a hřídele piloty;
ƒi je vypočtený odpor zeminy na bočním povrchu dříku šnekové piloty, kPa (tf/m2), vzat podle tabulky 3,
průměrná hodnota pro všechny vrstvy v rámci hloubky hromady;

U je obvod dříku piloty, m, vypočtený z geometrických parametrů dříku piloty;
Hi je délka dříku piloty zapuštěného do země, měřená od povrchu země k prvnímu ostří, m (viz část 2);
d – průměr lopatky piloty, m (viz část 2).
Poznámky:
1. Při určování únosnosti šroubovaných vícešroubových pilot při působení vtlačovacího zatížení
zok, charakteristiky půdy v tab. 2 se týkají půdy ležící pod radlicí a při práci na tahání břemen – nad radlicí piloty.
2. Hloubka pokládky radlice od úrovně plánování (Hi) by měla být alespoň 5d pro jílovité půdy a alespoň 6d pro písčité půdy (kde d je průměr čepele).

Příklad:
Výpočet únosnosti pilot Řada TK89*1500 na zemi.
Fd u79d Sin1 x Σ [ γc x ( a1 x C2 + a1 x gXNUMX x hi ) x A ] + γc x U x ƒi x ( Hi – d )
Sands štěrkovitý и velký.
_________________________________

hustá: Р=1.8 tf/m³; С=0.2 tns/m²; 43 = 0.45°; e = 1; ai = 64.9; a2 = 44.4; ƒi=1.66 tf/m².
Fd (komprese) 1 = 0.98 x ( [ 0.8 x ( 64.9 x 0.2 + 44.4 x 1.8 x 0.728 ) x 0.0033] + [0.8 x ( 64.9 x 0.2 + 44.4 x 1.8 x 0.778
] + [0.8 x ( 64.9 x 0.2 + 44.4 x 1.8 x 0.828 ) x 0.0033 ] + [0.8 x ( 64.9 x 0.2 + 44.4 x 1.8 x 0.878 ) x 0.0033 x 0.8 + 64.9 x 0.2 +
x 1.8 x 0.928) x 0.0033] + [0.8 x (64.9 x 0.2 + 44.4 x 1.8 x 0.978) x 0.0033] + [0.8 x (64.9 x 0.2 + 44.4 x 1.8] + 1.028 x 0.0033 XNUMX] + XNUMX x XNUMX
[0.8 х ( 64.9 x 0.2 + 44.4 x 1.8 x 1.078 ) x 0.0033 ] ) + 0.8 x 0.24 x 1.66 x ( 0.728 – 0.076 + 0.98 + 0.19 = 0.2 = 0.21 0.22 + 0.23 + XNUMX
+ 0.24 + 0.25 + 0.26) + 0.21 = 2 tns
Fd (komprese) 2 = 0.98 x ( [ 0.8 x ( 64.9 x 0.2 + 44.4 x 1.8 x 1.13 ) x 0.003 ] + [ 0.8 x ( 64.9 x 0.2 + 44.4 x 1.8 x 1.18] + 0.0026]
[ 0.8 x ( 64.9 x 0.2 + 44.4 x 1.8 x 1.23 ) x 0.0023 ] + [ 0.8 x ( 64.9 x 0.2 + 44.4 x 1.8 x 1.28 ) x 0.0019 x 0.8 ] x + 64.9 x 0.2 ] + 44.4 x
1.8 x 1.33) x 0.0022]) = 0.98 (0.25 + 0.22 + 0.2 + 0.18 + 0.21) = 1 tns
Fd (komprese) = Fd (komprese) 1 + Fd (komprese) 2 = 2 + 1 = 3 tns
Fd (vytažení) = ( ( 3 – 0.98 x 0.21 ) / 0.8 ) x 0.6 = 2.1 tns (kromě práce na spodním konci hromady)
________________________________

READ
Porcelánový kameninový panel na podlaze

střední hustota: Р=1.7 tf/m³; С=0.1 tns/m²; φ = 40°; e=0.55; ai = 1; a64.9=2 ƒi=44.4 tf/m².
Fd (komprese) 1 = 0.98 x ( [ 0.8 x ( 64.9 x 0.1 + 44.4 x 1.7 x 0.728 ) x 0.0033] + [0.8 x ( 64.9 x 0.1 + 44.4 x 1.7 x 0.778
] + [0.8 x ( 64.9 x 0.1 + 44.4 x 1.7 x 0.828 ) x 0.0033 ] + [0.8 x ( 64.9 x 0.1 + 44.4 x 1.7 x 0.878 ) x 0.0033 x 0.8 + 64.9 x 0.1 +
x 1.7 x 0.928) x 0.0033] + [0.8 x (64.9 x 0.1 + 44.4 x 1.7 x 0.978) x 0.0033] + [0.8 x (64.9 x 0.1 + 44.4 x 1.7] + 1.028 x 0.0033 XNUMX] + XNUMX x XNUMX
[0.8 х ( 64.9 x 0.1 + 44.4 x 1.7 x 1.078 ) x 0.0033 ] ) + 0.8 x 0.24 x 1.27 x ( 0.728 – 0.076 + 0.98 + 0.16 = 0.17 = 0.18 0.19 + 0.2 + XNUMX
+ 0.21 + 0.22 + 0.23) + 0.16 = 1.7 tns
Fd (komprese) 2 = 0.98 x ( [ 0.8 x ( 64.9 x 0.1 + 44.4 x 1.7 x 1.13 ) x 0.003 ] + [ 0.8 x ( 64.9 x 0.1 + 44.4 x 1.7 x 1.18] + 0.0026]
[ 0.8 x ( 64.9 x 0.1 + 44.4 x 1.7 x 1.23 ) x 0.0023 ] + [ 0.8 x ( 64.9 x 0.1 + 44.4 x 1.7 x 1.28 ) x 0.0019 x 0.8 ] x + 64.9 x 0.1 ] + 44.4 x
1.7 x 1.33) x 0.0022]) = 0.98 (0.22 + 0.2 + 0.18 + 0.16 + 0.19) = 0.9 tns
Fd (komprese) = Fd (komprese) 1 + Fd (komprese) 2 = 1.7 + 0.9 = 2.6 tns
Fd (vytažení) = ( ( 2.6 – 0.98 x 0.19 ) / 0.8 ) x 0.6 = 1.8 tns (kromě práce na spodním konci hromady)
________________________________

testování hromady

Při plánování výstavby různých nízkopodlažních konstrukcí na šroubových pilotách je nezbytné vypočítat očekávaná zatížení s přihlédnutím k faktorům, které je ovlivňují. Jednou z nich je tažná síla, která v závislosti na důležitosti předmětu a jeho masivnosti může navíc vyžadovat testování v terénu. V důsledku toho se provede analýza a vypočtené zatížení piloty se porovná se získanými údaji a následně se vybere vhodná konstrukce piloty.

Je třeba počítat se zatížením při vytahování?

Pilotový základ je vystaven mnoha zatížením

Pilotový základ je vystaven mnoha zatížením

Při návrhu pilotových základů pro dům je jedním z klíčových bodů při výpočtu únosnosti podpor zohlednění deformací. Ovlivňují nejen stabilitu základní konstrukce, ale i možnost sesedání.

To platí zejména při provádění stavebních prací na sypkých, skalnatých, seismicky aktivních a mrazivých půdách. To znamená, že takový výpočet je nutné provést v případech, kdy se návrhové schéma stability piloty výrazně liší od standardního.

Při stavbě se často používají piloty o průměru 108 mm, které stačí pro stavbu jednopatrových objektů ze dřeva nebo pěnových bloků. Podpěry mají vysokou pevnost a zároveň mají optimální cenu. Podle současných norem jsou schopny odolat zatížení v rozmezí 4-5 tun a účinně se vypořádat s příčnými a podélnými smykovými silami.

READ
Správná instalace umyvadla: závěsné, stropní, podlahové

Použití lopatek v konstrukci umožňuje efektivně se vyrovnat s namáháním vytažením v důsledku vzdutí půdy. Piloty 108 mm však navzdory tomu vyžadují povinný výpočet pro vytažení, zejména pokud chcete postavit dvoupatrový dům.

Kritéria pro nutnost zohlednit zatížení při vytahování

Podle SP 22.13330.2011 je kritériem pro zohlednění zatížení vytažením splnění následující podmínky:

vzorec

podporu instalace

kde Fn je normativní tažná síla;

Gn je standardní hmotnost základu piloty;

β je úhel působení tažné síly vzhledem k vertikále;

γc je koeficient, který určuje provozní podmínky piloty;

R“0 – vypočtená hodnota odporu zásypové zeminy;

A0 je hodnota plochy průmětu horní části pilotového základu na rovinu, která je kolmá ke směru tažné síly.

Zatížení vytažením lze ignorovat pouze v případě, že se shoduje ve směru působení s osou piloty šroubů.

Jak určit koeficient pracovních podmínek piloty

Chcete-li určit γc, musíte použít následující vzorec:

vzorec

kde γ1 může nabývat hodnot 0,8, 1,0 nebo 1,2 se vzdálenostmi mezi osami podpěr pod domem rovnými 1,5, 2,5 a 5 m;

γ2 se rovná 1,0 pro normální režimy pilotové instalace nebo 1,2 pro nouzový a instalační provoz;

hromadové pole

γ3 může nabývat následujících hodnot:

  • 1,0 – pro mezilehlou přímou distribuci zařízení;
  • 0,8 – pro střední roh, pilota, pilota-roh, koncové rozvody portálů zařízení;
  • 0,7 pro portály vyhrazených zařízení.

γ4 se může rovnat 1,0 při použití hřibových základů a kotevních desek s pevnými sloupky v zemi nebo 1,15 pro kotevní desky s kloubovými podpěrami na základně.

Jak určit odolnost zásypové půdy

Odolnost půdy pod podešví sloupků se vypočítá pomocí následujícího vzorce:

vzorec

kde γс1 a γс2 jsou koeficienty pracovních podmínek. První koeficient se stanoví na základě tabulky 1 a druhý se rovná 1.

Tabulka 1. Hodnoty koeficientu γс1 pro různé typy půd

Tabulka 1. Hodnoty koeficientu γс1 pro různé typy půd

Koeficienty M s různými indexy, které jsou přítomné ve vzorci (3), jsou převzaty z tabulky 2.

Tabulka 2. Hodnoty koeficientů M v závislosti na úhlu vnitřního tření

Tabulka 2. Hodnoty koeficientů M v závislosti na úhlu vnitřního tření

Zbývající proměnné uvedené ve vzorci (3) jsou určeny v souladu s SP 22.13330.2011.

Maximální tlak na vrstvy zeminy základny pod vlivem vertikálního a horizontálního zatížení v jednom nebo obou směrech by neměl překročit vypočítanou hodnotu rovnou 1,2 R.

Výpočet zatížení při vytažení na základnu

Výpočet šroubových pilot pod domem musí být stanoven s ohledem na hlavní a zvláštní zatížení samostatně nebo s jejich současným dopadem. Kromě toho je nutné provést výpočty pro hlavní typy deformací. V tomto případě je třeba vzít v úvahu typ zeminy a materiál vlasu.

Stanovení hlavních parametrů pro výpočty lze také provést pomocí polních testů. Pokud jsou k dispozici nepřesné informace o únosnosti nestabilního podkladu, může být vyžadováno dodatečné zkušební vrtání na několika místech na staveništi.

Hlavní podmínkou pro výpočty

Zatížení vytažením šroubu nebo vrtané piloty pod domem působením tlakových a/nebo tahových sil ve vertikálním nebo horizontálním směru je sníženo na následující stav:

READ
Výhoda práškového lakování

Plněná hromada

kde F je snížené efektivní zatížení na základně v horní části podpěr;

FR je povolené horizontální zatížení v horní části základu.

Parametr FR je určen na základě provedení výpočtů pro převrácení při stlačení nebo vytažení. Mezi dvěma vypočtenými hodnotami se vybere ta, která má nejmenší hodnotu.

Výpočet zatížení při vytahování

Vzorec pro výpočet zatížení vytažením F na základ je následující:

vzorec

kde γf je součinitel charakterizující spolehlivost nosné konstrukce, který se v tomto případě rovná 0,9;

Gn je hodnota hmotnosti základové konstrukce;

γс je koeficient pracovních podmínek, který se rovná 1;

Fu,a – maximální odolnost proti vytažení šroubových pilot;

γn je faktor spolehlivosti piloty.

Odpor proti vytažení závisí pouze na velikosti bočního tření.

Šroubové podpěry o průměru 108 mm

Šroubové podpěry o průměru 108 mm

Na základě výpočtů zatížení vytažením se určí průměr pilot šroubů, které budou vyžadovány pro vytvoření spolehlivého základu.

Pokud je zatížení vytažením značné, pak se používají vrtané piloty s rozšířením paty nebo šroubové piloty o průměru větším než 108 mm. Nejodolnější vůči tažným silám jsou vrtané konstrukce.

Jejich použití je však nemožné na půdách s neprostupnými vrstvami. Projektant proto musí o vzniklých technických problémech poměrně složitě rozhodovat.

Hlavní výhodou použití šroubových pilot o průměru 108 mm je schopnost přenášet vytahovací zatížení do země. Dům postavený na jejich základě bude mít z hlediska hmotnosti, spolehlivosti a rozložení zatížení výhodnější design než při použití vrtaných podpěr.

Vytahovací zátěžové zkoušky pilot

Pro stanovení zatížení vytažením se provádějí statické zkoušky šroubových pilot. V přítomnosti písčitých půdních vrstev se měření provádějí po 3 dnech a u jílových vrstev – pouze po 6 dnech. U vrtaných pilot by se zkušební práce měly provádět až poté, co beton získal pevnost, stanovenou z údajů odebraných ze vzorků vytvořených při pokládce podpory.

Vtiskové zkoušky

Statická zkouška šroubových pilot

Statická zkouška šroubových pilot

Seznam základních testů pro protlačení podpěr pod domem obsahuje následující kroky:

  1. Vyvážená zátěž.
  2. diferencovaná zátěž.
  3. Diferencované zatížení, prováděné podle hysterezní závislosti.

Hodnota zatížení je dána potřebou stanovení stanovené úrovně přesnosti měření. Obvykle je to pro rovnoměrné zatížení 0,07-0,1 z celkového návrhu a pro diferencované zatížení je to 0,2-0,4 pro počáteční fázi a 0,07-0,1 pro následující.

Přechod mezi stupni zatížení se provádí až po určení výstupu do úplného zastavení smrštění. Kritériem je absence změn během posledních 2 hodin pozorování. Výjimkou z tohoto pravidla jsou písčité a jílovité půdy, kde je nutné provádět zrychlené testy. V tomto případě je závěr o stabilizaci piloty učiněn během jedné hodiny při absenci posunů menších než 0,1 mm.

V každé fázi zatěžování se zaznamenávají údaje měřicích přístrojů o svislém posunu hromady. Intervaly měření trvají od 15 do 30 minut. Celkový počet intervalů musí být alespoň tři. Pokud je vybrán lichý počet kroků, zatížení prvního se rovná hodnotě všech následujících. Poté je vytvořena časová závislost na vertikálním posunutí a následně porovnána se standardní hodnotou SP 22.13330.2011. Za mezní hodnotu se považuje hodnota, která odpovídá 0,1 normového zatížení.

READ
Oprava napájecího zdroje počítače: schémata pro pokyny

Podívejte se na video o tom, jak testovat podpory pomocí odsazení.

Vytahovací testy

Zkoušky vytahování šroubových pilot pod domem o průměru 108 mm jsou určeny parametry zeminy a také velikostí očekávaných zatížení. Zahrnuje následující typy zatížení:

  • Zvyšování stupňovitého zatížení při čekání na dosažení ustáleného stavu v poloze piloty.
  • Pulzující kroková akce se zvyšující se zátěží v několika stupních: 1,25, 2,5 nebo 5 ms. Základem je provést zatížení v každém kroku od nuly do maxima a poté zcela odstranit bez čekání na výstup do stacionárního stavu. Změna stupňů se provádí až po ustálení svislého posunu podpěry oproti předchozímu.
  • Variabilní zatížení. Podpěra je vystavena opakovanému zatížení stejné hodnoty pro vytahování a vtlačování, které při průchodu nezatíženým bodem mění své znaménko.
  • Neustále se zvyšující zatížení – na hromadu působí konstantní tažná síla. Při změně velikosti zatížení se nečeká na úplnou stabilizaci, protože stačí dosáhnout určité podmíněné hodnoty. Za mezní hodnotu zatížení se považuje, když pohyb podpěry směrem nahoru nepřesáhne 0,1 jejího průměru. Pro proměnná zatížení a pulzující změny polohy by neměly být větší než 0,05 průměru piloty.

Zkoušení šroubových pilot se doporučuje pro objasnění návrhových hodnot odolnosti základu proti vytažení a vtlačení.

Vlastnosti zkušebních šroubových pilot

Zkoušky šroubových podpěr

Zkoušky šroubových podpěr

Šroubové piloty 108 mm pod domem jsou zkoušeny při statickém zatížení pomocí následujících metod:

  • Krokové zatížení s čekáním na stacionární stav ve vertikálních posuvech při každé z hodnot zatížení.
  • Neustále se zvyšující zatížení.
  • Znaménko proměnné nebo pulzující zatížení.

Při šroubování vrutové hromady do země se zaznamenávají následující parametry: počet otáček, doba pronikání, axiální zatížení a krouticí moment. Četnost záznamu dat do protokolu je určena množstvím ponoření piloty na každého půl metru.

Přitížení podél osy je určeno hustotou zeminy a její strukturou. Číselně se určí vydělením teoretického počtu otáček piloty skutečným. Pokud je poměr menší než 1, pak se zatížení zvýší, a pokud je větší, sníží se. Nejlepší možností, která indikuje správné nastavení testovacího setupu, je rovnost získané hodnoty k jedné.

Podívejte se na video, jak se testují podpěry šroubů.

Závěr

Po provedení výpočtů a terénních zkoušek pro tahové zatížení pro piloty o průměru 108 mm pod domem se projektant rozhodne, jaké provedení základu zvolit a jak umístit podpěry. Bylo ukázáno, jak provést všechny potřebné výpočty pro stanovení vytahovacího zatížení, což umožňuje vyhnout se mnoha problémům během provozu zařízení.

Jsou popsány postupy provádění polních zkoušek vtlačování a vytahování pilot, které jsou doplňkovou kontrolou správnosti výpočtů a také zdrojem informací o únosnosti zeminy.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: