Від кроку установки гвинтових паль залежить, наскільки надійним буде фундамент будинку. Вага будови переноситься на опори, за допомогою яких навантаження передаються на грунт, тому правильним вважається припущення про те, що чим більше гвинтових паль буде розташовуватися під будинком, тим менший тиск вони будуть надавати на грунтову основу. Таким чином, можна зробити висновок, що крок між фундаментними опорами безпосередньо залежить від загальної маси будівлі, що включає корисні і тимчасові навантаження.
Оптимальна відстань між палями
Гвинтові металеві опори для каркасного або брусового будинку встановлюють з кроком не більше трьох метрів. Але нерідко його зменшують до 1-1,2 метра. Даний параметр залежить від сумарної величини навантажень і властивостей грунту. Дізнатися більше точну відстань допомагає розрахунок, який допускається не виконувати для тимчасових і невідповідальних будівель.
Палі встановлюють рівномірно по довжині стіни, обов'язково - по внутрішнім або зовнішнім кутах, в місцях сполучення несучих стін і розташування відповідальних вузлів, а також під стовпами каркасного будови.
Визначаючи крок гвинтових опор, слід враховувати довжину ростверкових балок, так як обома кінцями вони повинні спиратися на оголовок ввинченной труби. Це стосується як каркасного, так і брусового будинку. Але в разі влаштування бетонного ростверку даний фактор до уваги не береться.
Якщо в якості фундаменту передбачається виконання плитного фундаменту, то місце розташування гвинтових паль визначається проектною документацією. Така конструкція передбачає трохи складніший розрахунок, але принцип залишається все той же - опори розміщуються під несучими стінами або колонами каркасного будинку.
Розміщення гвинтових паль в плані
Цілісність будинку допоможуть зберегти правильно розставлені опори. З їх допомогою навантаження рівномірно розподілятиметься під площею забудови, в зв'язку з чим вдасться уникнути небажаних просадок. Будинок зі складними контурами в плані вимагають особливої уваги, особливо кути і місця сполучення стін. Установка під ними гвинтових паль є обов'язковою.
Схеми розміщення паль залежать від конструктивних особливостей будинку. Існує чотири типи їх розташування в плані:
- одиночне - під вертикальними стійками каркасного будинку, в кутових точках, під несучими стінами (рівновіддаленим з кроком не більше 3 метрів);
- стрічкове - під несучими стінами, але, на відміну від одиночних гвинтових паль, з укороченим кроком, що доходить нерідко до 0,5 м. Розташування опор у вигляді стрічки дозволяє фундаменту приймати і розподіляти більш суттєві навантаження;
- кущова - під важкими одиночними або груповими конструкціями, а також під масивним устаткуванням. Крок, в цьому випадку, значення не має, так як гвинтові палі в місці установки можуть розміщуватися занадто близько в хаотичному порядку. Головна умова - вони повинні бути присутніми по всьому периметру і площі плитного ростверку невеликих розмірів, що вимагається для монтажу, наприклад, важкої несучої колони каркасного будинку;
- суцільне, зване пальових полем. Опори заповнюють всю площу під фундаментної плитою з кроком близько одного метра. Таке розміщення гвинтових паль в плані практикується при проектуванні важко навантажених об'єктів або при будівництві на грунтах з дуже слабкою несучою здатністю.
Для приватних будинків і невеликих будівель використовуються, як правило, перші два типи розташування гвинтових паль.
особливості розрахунку
Визначаючись з кроком гвинтових паль, слід дотримуватися розумні доводи. Занадто велика відстань між опорами призведе до просідання будинку, а маленьке - до перевитрати матеріальних засобів. У зв'язку з цим, фахівці рекомендують виконувати розрахунок, який враховує:
- фактичну масу надземних конструкцій і оздоблювальних матеріалів;
- приблизний вага меблів і устаткування, включаючи комунікаційні системи;
- снігові і вітрові навантаження;
- несучу здатність грунту (точне значення приймається за розрахунком);
- технічні характеристики гвинтових паль;
- коефіцієнт запасу.
Корисне навантаження при розрахунку кроку установки паль визначається за відповідними СНиП або технічними умовами. Наприклад, для одноповерхового житлового будинку вона складає близько 150кг, що припадають на квадратний метр площі. Показники снігових і вітрових навантажень приймаються за довідниками, в залежності від регіону будівництва об'єкта. А коефіцієнт запасу, як правило, становить 1,1-1,25.
Несуча здатність паль прямо пропорційна діаметру металевої труби, числу, формою і розміром лопатей.
Сам розрахунок необхідного для фундаменту кількості гвинтових опор досить простий. Їх число і лінійні розміри несучих стін в плані впливають на крок установки паль. Сумарне навантаження ділиться на несучу здатність однієї металевої опори. В результаті виходить необхідне число паль, які з рівним кроком розподіляються по периметру огороджувальних конструкцій будинку.
Інший варіант розрахунку зводиться до визначення зусиль, що впливають на один погонний метр ростверку. Для цього загальне навантаження ділиться на довжину всіх несучих стін, після чого отриманий результат ще раз ділиться на несучу здатність обраних гвинтових паль. У підсумку виходить число опор, необхідних для підтримки одного метра обв'язки, що знаходиться під навантаженням. Подальший розрахунок зводиться до того, щоб дізнатися, з яким кроком слід встановлювати палі, щоб фундамент зміг витримати розрахункові зусилля. Такий спосіб призначається для масивних будівель.
Несуча спроможність металевих гвинтових паль вказується виробником у технічній документації. З приблизними параметрами можна ознайомитися за таблицею.
Наступним після розрахунку етапом є схематична розстановка гвинтових паль в плані фундаменту. Як зазначалося раніше, вони в обов'язковому порядку повинні бути присутніми в кутах, під колонами і в місцях сполучення несучих стін. Решта палі розподіляються рівномірно між основними опорами. Таким чином з'ясовується точний крок між гвинтовими палями.
наочні обчислення
Для прикладу можна взяти розрахунок одноповерхового будинку з бруса розміром 6 * 6 метрів. Обсяг деревини обчислюється в залежності від товщини стін і висоти будівлі, з урахуванням даху. Припустимо, що він становить 20 тис. Кубометрів. Число множимо на вагу одного куба деревини (в нашому випадку - 800кг). У підсумку отримуємо загальне навантаження 16 тонн. Сюди додаємо вагу покрівельних і оздоблювальних матеріалів (припустимо, 2 тонни).
- корисне навантаження - 36м2 * 150кг / м2, що становить 5,4 тонни;
- снігове навантаження - 36м2 * 120кг / м2, що становить 4,32 тонни.
Після підсумовування отримуємо цифру - 27,72 тонни, яку множимо на коефіцієнт запасу - 1,1. В результаті, при розрахунку кількості гвинтових паль використовуємо показник навантаження - 27,72 * 1,1 = 30,492т. Прийнявши за основу палі діаметром 89мм з розрахунковим навантаженням 2 тонни, отримуємо мінімальну кількість паль - 30,492 / 2 = 16 штук, які рівномірно розподіляємо по зовнішньому периметру будинку. Додаткові опори можуть встановлюватися, наприклад, для статевих лаг.
Для двоповерхового будинку корисне навантаження збільшується вдвічі.
Наведений розрахунок не є точним. У кожному конкретному випадку виникають додаткові зусилля, з'являються внутрішні несучі конструкції, стовпи, обладнання тощо Нерідко оздоблювальні матеріали значно збільшують масу будинку. Всі нюанси повинні враховуватися в індивідуальному проекті, який визначав би крок фундаментних опор.