Розрахунок гвинтових паль при будівництві будинку

Незалежно від типу будівлі, що зводиться роботи починаються з пристрою фундаменту. Відмінно себе показали пальові варіанти. Вони відносяться до одних з найбільш економічно вигідних, дозволяють будувати на територіях з підвищеною рухливістю грунту і зі збільшеною його зволоженістю. Для зведення будинків в приватному секторі застосовуються гвинтові палі. Роботи з ними не вимагають особливих навичок, використання дорогої або складної техніки. Для підбору опор проводять розрахунок гвинтових паль.

Основні характеристики гвинтових паль

Опори розрізняються довжиною і діаметром. Повний розрахунок виконується з урахуванням:

  1. Параметрів ґрунту. Для їх виявлення виробляються інженерно-геологічні вишукування. Завдяки цьому визначається несуча здатність гвинтових палі.
  2. Збір інформації про майбутні навантаженнях. Фахівці розраховують вага всієї конструкції разом з меблями, технічним обладнанням. Акцент робиться і на середніх обсягах снігу, вітрового навантаження і інших факторах. Завдяки цьому стає зрозумілою допустиме навантаження на гвинтові палю.
  3. Попередній розрахунок. Отримані дані використовуються для складання приблизної схеми. Інформація завантажується в спеціальну програму, в якій враховується особливість грунту, показники ваги та інші фактори. Визначається крок гвинтових паль, відбувається складання креслень пальового поля.

Асортимент опорних елементів на вітчизняному ринку може здивувати. Виробники пропонують їх з різними параметрами, від яких змінюється опірність навантаженням.

Який вибрати діаметр паль?

Популярний діаметр гвинтових паль становить 57-159 мм. Цей параметр залежить від ваги:

  • 57 мм актуальні для альтанок, терас, огорож з навантаженням на 1 елемент до 1 тонни;
  • 76 мм підходять для легких об’єктів з навантаженням до 2 тонн;
  • 89 мм ідеальний варіант для бань, будинків, посилених зборів з навантаженням до 5 т;
  • 133 мм підходить для будинків ангарів, трубопроводів з навантаженням до 10 тонн;
  • 159 мм для об’єктів з навантаженням од 17 тонн.

Підбираються гвинтові палі з розрахунком навантаження і урахуванням матеріалу будівництва. Наприклад, стовпи з діаметром перетину до 108 мм ідеальні для зведення каркасних і щитових споруд, а з показником 133 мм – для цегельних малоповерхових житлових або комерційних об’єктів. Якщо в конструкції є металеві елементи, то показник може доходити до 159 мм. Потрібно пам’ятати, що на вибір діаметра гвинтових паль впливає і особливість грунту. Чим слабкіше порода, тим менше допустиме навантаження.

Визначаючи, скільки тонн витримує гвинтова паля, враховуються і більш серйозні показники. Наприклад, варіанти з діаметром до 325 мм відрізняються підвищеними допустимими навантаженнями, тому актуальні для будівництва промислових об’єктів і інших важких конструкцій.

Довжина пальового елементу

Цей параметр впливає на стійкість майбутньої будови. Розрахунок довжини гвинтової палі виробляється і з урахуванням необхідної висоти фундаменту. Вона складається:

  • з висоти оголовка;
  • глибини залягання твердих порід;
  • висоти цоколя;
  • відрізка труби з монтажним отвором.

На параметр впливають не тільки геологічні особливості території, а й граничні навантаження. Наприклад, при зведенні бань і гаражів зазвичай застосовуються опорні елементи з висотою 2 м, а для житлових споруд – від 2,6 м.

Вирішуючи, якої довжини повинні бути палі, можуть додатково вивчатися характеристики грунту із застосуванням бура. З його допомогою доходять до глинистого шару. Опорний елемент повинен входити в його.

Ще один нюанс – при розрахунку навантаження на свайно-гвинтовий фундамент і при визначенні довжини кожного елемента потрібно враховувати певний запас по довжині. Якщо вона буде більше, ніж потрібно, її можна буде легко обрізати до потрібного значення. Для цих цілей підходить будь-який ріжучий інструмент по металу. Залежно від рельєфу запас варіюється від 0,2 до 0,5 м.

Якщо є перепад між висотами ділянки, визначається різниця висоти різних точок. Опори, розташовані в низинах, повинні бути довшими на різницю висоти між точками їх установки. Цей показник обчислюють водяним рівнем. Зазвичай при істотному перепаді додається 50 см до отриманої довжині.

Скільки потрібно гвинтових паль?

Від того, скільки витримає гвинтова паля, її технічних характеристик залежить загальна кількість необхідних опорних елементів. Розрахунки виконуються з урахуванням габаритів і ваги будинку. Зазвичай відстань становить:

  • 2 м для будинків з газо- і пінобетону;
  • 3 м для споруд їх дерева;
  • 2,5 м для дерев’яних житлових будинків в регіонах з сильними вітровими навантаженнями.

На те, з яким кроком ставлять гвинтові палі, впливає і конструкція самого будинку. Опори повинні розташовуватися в кожному кутку, на перетині несучих перегородок, в місцях, де планується поставити піч або камін. Потрібні вони будуть і там, де буде знаходитися тераса або інша прибудова. Обов’язково враховується і максимальне навантаження на гвинтові палі.

Методи розрахунку кількості паль

При розрахунках важлива загальна вага споруджуваного об’єкта і грузонесущая здатність вантажу. Перший показник залежить від маси всіх використовуваних матеріалів і навантаження при експлуатації об’єкта, снігові маси. Всі показники сумуються і множаться на коефіцієнт запасу (1,1-1,2).

Слід зробити і розрахунок опади гвинтовий палі. Під осадкою передбачається зміна рівня розміщення паль, що виникає в процесі експлуатації. При підрахунках враховується їх взаємний вплив один на одного. Зазвичай завдання вирішується з використанням тривимірного чисельного моделювання.

Ще один варіант підрахунків пов’язаний з визначенням зусилля, яке впливає на один погонний метр ростверку. Для визначення через скільки метрів встановлюються гвинтові палі, загальне навантаження розділяється на довжину всіх несучих конструкцій. Після цього результат ділиться на несучу здатність гвинтових металевих елементів. Остання прямо пропорційна діаметру труби, параметрам лопатей. Показник вказується в технічній документації. Можна і самостійно здійснити розрахунок несучої здатності гвинтовий палі. Такий спосіб актуальний для важких будівель.

Розширені можливості пошуку

Якщо не знаєте, як вибирати гвинтові палі, робити підрахунки, завжди можете звернутися за допомогою до фахівців. Значення мають і особливості наконечника, кількість лопатей. Елементи прослужать довше, якщо віддавати перевагу варіантам з захисним покриттям.

Складаючи проект, обов’язково дотримуються всіх встановлених показників. Завдяки цьому легко домогтися оптимального співвідношення між якістю і фінансовими витратами. Намагайтеся при підрахунках максимального навантаження враховувати коефіцієнт надійності. Це дозволить знизити недостовірність обраного опору грунту.