การคำนวณเสาเข็มสกรู: วิธีการคำนวณปริมาณวัสดุสำหรับฐานรากเสาเข็ม การออกแบบรายละเอียดปลีกย่อย ระดับความจุแบริ่ง

2024 ผู้เขียน: Beatrice Philips | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 06:00

รากฐานคือรากฐานของอาคาร และการคำนวณที่ถูกต้องเป็นพื้นฐานสำหรับอายุยืนของโครงสร้างทั้งหมด ในการคำนวณจำนวนเสาเข็มสกรูที่ต้องการ ความกว้าง และพารามิเตอร์อื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับการสร้างฐานราก คุณต้องปฏิบัติตามวิธีการมาตรฐานที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว ประกอบด้วยชุดของสูตรซึ่งจำเป็นต้องแทนที่ข้อมูล geodetic เกี่ยวกับข้อมูลเฉพาะของพื้นที่เฉพาะและค่าตารางที่สอดคล้องกับพารามิเตอร์ที่ต้องการของมูลนิธิ ในการคำนวณจำนวนเสาเข็มสกรูสำหรับฐานรากในบ้านส่วนตัว จำเป็นต้องเจาะลึกคุณสมบัติทั้งหมดและรายละเอียดปลีกย่อยของการคำนวณ

การนัดหมาย

รากฐานของเสาเข็มสกรูเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ยอดเยี่ยมสำหรับพื้นที่ที่มีภูมิประเทศที่ยากลำบาก ซึ่งยังมีราคาที่สมเหตุสมผลอีกด้วย ความเฉพาะเจาะจงของเทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถติดตั้งตัวรองรับได้ภายใน 3 วันและในขณะเดียวกันก็รับประกันความน่าเชื่อถือของมูลนิธิเป็นเวลาอย่างน้อย 100 ปี เพื่อให้ได้ผลลัพธ์คุณภาพสูง จำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัยทั้งหมดที่มีอยู่ในกระบวนการทางเทคนิค: การกระจายน้ำหนักที่สม่ำเสมอ ลักษณะของดิน ความลึกของการแช่แข็งของดิน การมีอยู่และลักษณะเฉพาะของน้ำใต้ดิน เป็นต้น

จากการคำนวณทั้งหมด ข้อมูลปรากฏขึ้นซึ่งให้คำตอบสำหรับคำถามเช่น:

• ความสูงของเสาเข็มสกรูที่ต้องการ
• เส้นผ่าศูนย์กลางกองสกรู
• ความลึกของการติดตั้ง
• จำนวนเสาเข็มสกรูที่ต้องการ
• ต้นทุนรวมของวัสดุ

ลำดับการคำนวณ

การออกแบบเป็นก้าวแรกในทุกงานเสมอ

สำหรับการคำนวณ คุณสามารถใช้วิธีการมาตรฐานสำหรับเสาเข็มสกรูที่อธิบายไว้ใน SNiP 2.02.03–85 มันขึ้นอยู่กับข้อมูลการสำรวจ geodetic สำหรับที่ดินเฉพาะ

ซึ่งรวมถึงข้อมูลต่อไปนี้:

• คำอธิบายของความโล่งใจของไซต์
• องค์ประกอบและความหนาแน่นของดิน
• ระดับน้ำใต้ดิน
• ความลึกของการแช่แข็งของดิน
• ปริมาณน้ำฝนตามฤดูกาลในพื้นที่พัฒนา

เมื่อใช้ข้อมูลนี้ จะคำนวณจำนวนเสาเข็มสกรูสำหรับฐานราก (K)

สำหรับการคำนวณ คุณต้องมีตัวบ่งชี้ต่อไปนี้:

• โหลดทั้งหมดบนฐานราก (P) ซึ่งเป็นผลรวมของมวลของวัสดุทั้งหมดที่ใช้
• ปัจจัยด้านความปลอดภัย (k) ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้การแก้ไขสำหรับมูลค่าของโหลดทั้งหมดบนเสาเข็ม
• ความสามารถในการรับน้ำหนักของดิน - ค่าตาราง
• พื้นที่ของส้นเสาเข็มซึ่งอยู่ในสัดส่วนโดยตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นค่าตาราง
• โหลดสูงสุดที่อนุญาต (S) ตัวบ่งชี้สำหรับหนึ่งกองเป็นค่าตาราง

ตามด้วยการแทนที่ค่าในสูตรของรูปแบบต่อไปนี้: K = P * k / S.

ปัจจัยความน่าเชื่อถือ (k) สัมพันธ์กับจำนวนกองทั้งหมดและมีค่าที่สอดคล้องกัน:

• k = 1.4 ถ้ากองมีตั้งแต่ 11 ถึง 22 ชิ้น
• k = 1.65 - จาก 5 ถึง 10 ชิ้น;
• k = 1.75 - ตั้งแต่ 1 ถึง 5 ชิ้น

กองแต่ละกองมีภาระเท่ากับโหลดทั้งหมดหารด้วยจำนวนที่รองรับ ยิ่งมีขนาดเล็กเท่าไหร่ก็ยิ่งรับน้ำหนักได้มากขึ้นในกองเดียวและยิ่งพังเร็วขึ้นเท่านั้นและกับรากฐานทั้งหมดและบ้าน

การคำนวณที่ถูกต้องประกอบด้วยการเลือกจำนวนกองซึ่งจะเพียงพอสำหรับระยะเวลาทั้งหมดของการดำเนินงานของโครงสร้าง แต่ไม่มีส่วนเกินมากเกินไปซึ่งเป็นการเสียเงิน

เมื่อใช้สูตรข้างต้น ค่าสัมประสิทธิ์ของเสาเข็มสกรู การคำนวณน้ำหนัก และการก่อสร้างเพิ่มเติมจะไม่เกี่ยวข้องกับปัญหาพิเศษ

ในการคำนวณขั้นสุดท้ายจำเป็นต้องกระจายโหลดภายใต้โครงสร้างรองรับและจุดวิกฤตด้วยแรงกดบนรากฐานมากเกินไปโดยคำนึงถึง:

• ประเภทของเสาเข็ม (แขวนหรือชั้นวาง);
• ฝูง;
• ค่าแรงม้วน

พารามิเตอร์

เมื่อคำนวณฐานรากสกรูและน้ำหนักที่กระทำ จะต้องคำนึงถึงตัวบ่งชี้ต่อไปนี้:

• มวลรวมของโครงสร้าง (ค่าคงที่) ซึ่งวัดเป็นกิโลกรัม คือ ผลรวมของมวลของธาตุดังกล่าว:

  • ผนังและฉากกั้น
  • ทับซ้อนกัน;
  • หลังคา;

• โหลดเพิ่มเติม (ชั่วคราว, ตัวแปร):

  • มวลหิมะบนหลังคา
  • มวลของสิ่งของทั้งหมดในบ้าน: เฟอร์นิเจอร์ อุปกรณ์ วัสดุตกแต่ง และที่อยู่อาศัย (ค่าเฉลี่ย 350 กก. / ตร.ม. ม.);

• โหลดแบบไดนามิกของธรรมชาติระยะสั้นเกิดขึ้นจากผลกระทบ:

  • ลมกระโชก;
  • กระบวนการตกตะกอน
  • ความผันผวนของอุณหภูมิ

พันธุ์

ขึ้นอยู่กับโครงสร้าง (รูปร่าง) ของเสาเข็มสกรู

มีประเภททั่วไปดังกล่าว:

• shirokoplastny พร้อมปลายหล่อ - ใช้สำหรับอาคารขนาดเล็กที่มีดินเรียบง่าย
• หลายชั้นพร้อมใบมีดหลายอันในระดับต่าง ๆ - ใช้กับภาระที่เพิ่มขึ้นบนพื้นที่ยากลำบาก
• ด้วยขอบเขตตัวแปร - ผลิตภัณฑ์โปรไฟล์แคบสำหรับเงื่อนไขเฉพาะ
• พลาสติกแคบที่มีปลายฟันหล่อ - ใช้ในดินเยือกแข็งและดินที่มีหิน

ข้อมูลจำเพาะ

มีลักษณะทางเทคนิคหลักหลายประการของเสาเข็มสกรู

ซึ่งรวมถึง:

• ความยาวลำกล้องและวัสดุในการผลิต
• เส้นผ่าศูนย์กลางกอง
• ใบมีดแบบต่างๆ และวิธีการยึดเข้ากับลำกล้องปืน

เส้นผ่านศูนย์กลาง

เสาเข็มผลิตขึ้นด้วยขนาดมาตรฐานสำหรับการปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้อง:

• 89 มม. (เส้นผ่านศูนย์กลางใบมีด 250 มม.) - ด้วยการออกแบบที่มีน้ำหนักไม่เกิน 5 ตันซึ่งส่วนใหญ่เป็นบ้านโครงชั้นเดียว
• 108 มม. (เส้นผ่านศูนย์กลางใบมีด 300 มม.) - ออกแบบให้รองรับน้ำหนักได้ไม่เกิน 7 ตัน: โครงบ้านชั้นเดียวและสองชั้น อาคารไม้ และโครงสร้างบล็อคโฟม
• 133 มม. (เส้นผ่านศูนย์กลางใบมีด 350 มม.) - ด้วยการออกแบบที่มีน้ำหนักไม่เกิน 10 ตัน: บ้านอิฐและคอนกรีตมวลเบาที่ใช้ชิ้นส่วนโลหะ

ความยาว

การเลือกความยาวของเสาเข็มขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้ความหนาแน่นของดิน: ควรรองรับเสาเข็มบนดินที่เป็นของแข็งเท่านั้น

นอกจากนี้ ความยาวยังขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความสูงที่มีอยู่บนเว็บไซต์:

• ความลึกของดินร่วนน้อยกว่า 1 เมตร - ความยาวของเสาเข็ม 2.5 เมตร
• ด้วยดินหลวมหรือทรายดูด ความยาวของกองจะถูกกำหนดโดยความลึกของการแช่ของสว่านไปยังชั้นแข็ง
• ในกรณีที่ไซต์ไม่สม่ำเสมอ ความแตกต่างในความยาวของเสาเข็มอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 0.5 เมตรขึ้นไป ขึ้นอยู่กับกรณีเฉพาะ

จำนวนการรองรับและช่วงเวลาของตำแหน่ง

ค่าตารางของตำแหน่งของตัวรองรับที่สัมพันธ์กันรวมถึงค่าต่อไปนี้:

• จาก 2 ถึง 2.5 เมตร - สำหรับบ้านไม้และอาคารบล็อก
• 3 เมตร - สำหรับอาคารที่ทำจากไม้หรือท่อนซุง

เมื่อวางเสาเข็มรองพื้นเพื่อการกระจายน้ำหนักที่สม่ำเสมอควรคำนึงถึงกฎต่อไปนี้สำหรับการจัดวาง:

• ทุกมุมของบ้าน
• ที่จุดตัดของผนังรับน้ำหนักและพาร์ติชันภายใน
• ใกล้ประตูทางเข้า
• ภายในปริมณฑลของอาคารเป็นระยะ 2 เมตร
• อย่างน้อย 2 กองใต้เตาผิง
• ใต้ผนังรับน้ำหนัก บริเวณระเบียง ชั้นลอย หรือโครงสร้างที่คล้ายคลึงกัน

เตาย่าง

ตะแกรงเป็นองค์ประกอบพื้นฐานที่จำเป็นในการกระจายน้ำหนักที่กระทำโดยโครงสร้างบนฐานรากอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้แน่ใจว่าเตาย่างมีความน่าเชื่อถือ จำเป็นต้องคำนวณพารามิเตอร์จำนวนหนึ่งในขณะที่ประเภทของเตาย่างไม่สำคัญ

การคำนวณรวมถึง:

• แรงเจาะของฐานราก
• แรงเจาะกระทำในแต่ละมุมแยกจากกัน
• แรงดัด

หากใช้ตะแกรงย่างสูง โหลดทั้งหมดจะถูกนำไปใช้กับกอง โหลดแนวตั้งทำหน้าที่จากด้านล่าง โหลดเปลี่ยนรูปทำหน้าที่จากด้านข้าง การคำนวณดังกล่าวซับซ้อนมากและต้องใช้ความรู้อย่างมืออาชีพ ในการคำนวณคุณต้องใช้มาตรฐานของการก่อสร้างส่วนบุคคล

พวกเขากำหนดบรรทัดฐานต่อไปนี้:

• รองรับการเชื่อมต่อกับตะแกรงได้สองวิธี: แข็งและฟรี;
• ความลึกของการเข้าหัวเสาเข็มในตะแกรงอย่างน้อย 10 ซม.
• ระยะห่างระหว่างพื้นดินกับตะแกรงอย่างน้อย 20 ซม.
• ความหนาของตะแกรงต้องไม่น้อยกว่าความหนาของผนังและอย่างน้อย 40 ซม.
• ตะแกรงต้องมีความสูงมากกว่า 30 ซม.
• ตะแกรงเสริมแรงด้วยการเสริมแรงตามยาวและตามขวางด้วยส่วนแกนตั้งแต่ 10 ถึง 12 มม.

ตัวอย่างการนับ

ตัวอย่างนี้แสดงรายละเอียดการใช้สูตรในการคำนวณฐานรากเสาเข็ม

ข้อมูลเบื้องต้นสำหรับบ้านที่มีปริมณฑล 10x10 คือ:

• บ้านที่สร้างโดยใช้เทคโนโลยีโครงหลังคามุงด้วยหินชนวนมีระเบียง
• ขนาดฐานราก - 10x10 ความสูงของอาคาร - 3 เมตร
• ภายในมีการติดตั้งพาร์ติชั่นสองพาร์ติชั่นซึ่งข้ามแบ่งห้องออกเป็น 3 ห้อง
• ความลาดชันของหลังคา - 60 องศา
• โครงทำจากแท่งที่มีขนาด 150x150
• ตะแกรงทำจากแท่งที่มีขนาด 200x200;
• ผนังทำด้วยแผง SIP

ถัดไปทำการคำนวณองค์ประกอบโครงสร้างต่อไปนี้:

• พื้นที่ผนัง:

  • ผู้ให้บริการ: 10 * 3 * 4 = 120 ตร.ม. NS;
  • พาร์ติชั่น: 10 * 3 + 5 * 3 = 45 ตร.ม. NS;

• มวลของผนัง (มวล 1 ตร.ม. ของผนังจากแท่งและพาร์ติชั่นนำมาจากตารางค่าเฉลี่ย):

  • รับน้ำหนัก: 50 กก. * 120 = 6000 กก.
  • พาร์ติชั่น: 30 กก. * 45 = 1350 กก.
  • รวม: 6000 + 1350 = 7350 กก.

• มวลของชั้นต่อ 100 ตร.ม. NS.:

  • ชั้นใต้ดิน: 150 กก. * 100 = 15,000 กก.
  • ห้องใต้หลังคา: 100 กก. * 100 = 10,000 กก.
  • หลังคา: 50 กก. * 100 = 5,000 กก.
  • รวม: 15,000 * 10,000 + 5,000 = 30,000 กก.

• มวลขององค์ประกอบเพิ่มเติม (เนื้อหาภายในของบ้าน, ประเภทของเครื่องใช้ในครัวเรือน, การตกแต่ง, จำนวนผู้อยู่อาศัย, ฯลฯ), ค่าเฉลี่ยแบบตารางสำหรับ 1 ตารางเมตร ม. ม. ใน 350 กก.:

  350 * 100 = 35000 กก.

• มวลรวมของอาคาร:

  35000 + 30,000 + 7350 = 72,350 กก

• ตัวอย่างเช่นใช้ปัจจัยความน่าเชื่อถือ 1, 4;
• โหลดสูงสุดที่ส้นเท้าของเสาเข็มที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 300 มม. คือ 2600 กก. โดยมีเงื่อนไขว่าความต้านทานของดินคือ 3 กก. / ลบ.ม. ซม. (ดินที่มีความหนาแน่นเฉลี่ย การเกิดน้ำลึก และระดับเยือกแข็งไม่เกิน 1 เมตร)
• เราคำนวณจำนวนกองตามสูตร K = P * k / S: K = 72350 * 1, 4/2600 = 39 กอง

คำแนะนำเพิ่มเติม

ในกระบวนการคำนวณจำนวนเสาเข็มและการกระจายทั่วทั้งพื้นที่ของฐานรากมีคุณสมบัติเล็ก ๆ มากมายซึ่งแต่ละอย่างส่งผลต่อการปรับปรุงผลลัพธ์สุดท้ายไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง:

• เมื่อทำการติดตั้งฐานรากของเสาเข็มสกรูบนดินที่ไม่เสถียรที่ซับซ้อนเพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างรองรับนั้นจะใช้การรัดโดยใช้มุมโลหะหรือช่องที่ระดับชั้นใต้ดิน
• ในกรณีที่ไม่มีข้อมูล geodetic สำหรับการคำนวณจะดีกว่าถ้าใช้พารามิเตอร์ที่สอดคล้องกับภาระการออกแบบขั้นต่ำนั่นคือสร้างปัจจัยด้านความปลอดภัยสูงสุด
• เพื่อปรับปรุงคุณภาพของการคำนวณ นอกเหนือจากสูตรและข้อมูลแบบตารางแล้ว ควรใช้โปรแกรมออกแบบ: มันจะคำนวณพารามิเตอร์ทั้งหมดใหม่และหักล้างหรือยืนยันการคำนวณด้วยตนเอง
• เสาเข็มที่ทนทานน้อยที่สุดมีท่อตะเข็บที่มีใบมีดเชื่อม
• ตามมาตรฐานห้องใต้ดินไม่ควรสูงกว่าพื้นดินเกิน 60 ซม. ในขณะที่ความยาวของเสาเข็มควรอยู่ระหว่าง 20 ถึง 30 ซม.

จำนวนกองโดยประมาณอาจไม่เหมาะสมเสมอไป: อาจมีสถานการณ์เพิ่มเติมที่ต้องใช้จำนวนเสาเข็มมากขึ้น นอกจากนี้ความปลอดภัยเพียงเล็กน้อยมีผลดีต่อความทนทานของรากฐาน

เมื่อติดตั้งเสาเข็มบนพื้นที่ที่ไม่เรียบควรเว้นระยะขอบไว้ 20-50 ซม. ในอนาคตสามารถตัดหรือดึงส่วนเกินออกได้ แต่ถ้าขาดก็ต้องขับกองใหม่