Гвинтові палі, які використовуються для пристрою фундаменту під будинок і господарські споруди можуть бути діаметром 57, 76, 89 і 108 мм. Діаметр паль підбирають в залежності від того фундамент під яку будівлю або споруду збираються влаштовувати і його ваги:
- - гвинтові палі діаметром 57 мм, найчастіше, використовуються для влаштування парканів з невеликою вагою, наприклад з сітки;
- - палі діаметром 76 мм з несучою здатністю до 3000 кг, зазвичай вибирають, для легких господарських будівель або зборів середньої тяжкості (дерев'яних або з профлиста);
- - палі діаметром 89 мм і несучою здатністю 3000-5000кг, як правило, застосовують для влаштування фундаментів під легкі одноповерхові будинки (каркасні, щитові), різні прибудови та господарські будівлі, а також для важких зборів;
- - палі діаметром 108 мм з несучою здатністю 5000-7000 кг використовують для влаштування фундаментів під одно- та двоповерхові будинки з невеликою вагою (каркасні, з бруса, колоди, піноблоків або газобетону).
Одним з важливих моментів розрахунку свайно-гвинтового фундаменту є правильне визначення довжини паль. Тому, що в разі недостатньої їх довжини можливе просідання будинку або інших споруд під власною вагою в процесі їх експлуатації.
Довжину паль необхідно вибирати в залежності від двох факторів: щільності ґрунту і перепаду висотних відміток на ділянці майбутнього будівництва.
щільність грунту
Для того, щоб достовірно знати характеристики ґрунту на ділянці, найкраще використовувати дані геологічних досліджень. Якщо ж на ділянці не проводилися геологічні дослідження характеристик грунтів, то можна використовувати спрощений спосіб визначення його щільності. За допомогою лопати викопати невеликий шурф, глибиною 0,5-1 м в найнижчій позначці ділянки.
Якщо під грунтовим шаром залягають щільні породи, такі як щільна глина чи пісок, то в цьому випадку доцільно вибрати гвинтові палі довжиною 2,5 м. Якщо ж під верхнім шаром знаходяться породи низької щільності: торф, пливун або грунтові води то необхідно за допомогою садового бура поглибити шурф до рівня залягання щільних порід і по довжині бура розрахувати необхідну довжину паль.
Перепад висот на ділянці
Для вибору довжини паль, крім обліку платності грунту, необхідно також врахувати перепад висот на ділянці. Якщо на ділянці є перепад висот, то якщо по щільності порід обрані палі довжиною від 2,5 м, то вони підійдуть для самого верхнього ряду. Палі ж, які будуть розташовані в більш низьких місцях повинні бути довшими на різницю висотних відміток точок в яких вони будуть встановлені. Різниця висот можна визначити за допомогою нівеліра або водяного рівня, виска і рулетки.
Бажано, при перепаді висот більше 0,5 м, до кожної отриманої довжині палі додати 0,5 м, тому, що часто на практиці трапляється, що при установці паль в низьких місцях не вистачає 10-20 см їх висоти.
Необхідна кількість паль залежить від розмірів і ваги будови, яке буде утримуватися пальових фундаментом. В середньому відстані між палями можуть бути наступними:
- - для дерев'яних будинків (каркасних, каркасно-щитових, з бруса або колод) - відстань повинна бути не більше 3 м;
- - для будинків з газобетону, пінобетон, пінно-або шлакоблоків - не більше 2 м;
- - для легких огорож - 3 3,5;
- - не більше 3 м (при наявності великої вітрового навантаження - не більше 2,5 м).
Для того, щоб підрахувати необхідну кількість паль для пристрою фундаменту під будинок слід:
- Взяти або скласти план (схему) майбутнього фундаменту або першого поверху будинку;
- Спочатку необхідно розташувати палі по всіх кутках будівлі;
- Після цього необхідно розташувати палі в місцях стиків зовнішніх і внутрішніх стін (несучих перегородок);
- Між вже розташованими палями необхідно відзначити положення паль під зовнішніми і внутрішніми стінами з таким розрахунком, щоб відстань між ними було не більше того, яке визначено раніше, в залежності від виду і ваги будинку;
- Решта внутрішній простір необхідно заповнити палями так, щоб між найближчими палями була відстань не більше розрахункового (2 або 3 м);
- У місці майбутнього розташування печі або каміна має бути передбачено не менше двох паль (в залежності від розмірів опалювального приладу);
- Якщо в будинку будуть тераса, ганок, прибудова необхідно позначити місця установки паль за тим же принципом;
- Тепер, коли місця розташування всіх паль позначені, залишається підрахувати їх загальна кількість.
Іноді при спорудженні фундаменту палі під будинок або господарські споруди замість гвинтових використовують буронабивні бетонні або бутобетоні палі, які виготовляють за допомогою бетонування підготовлених для них свердловин. Глибина таких паль вибирається залежно від характеристик грунтів на ділянці і глибини промерзання в районі будівництва і повинна бути більше останнім як мінімум на 0,5 м (0,2 м - піщано-гравійна подушка, 0,3 м - сама паля).
Кількість і перетин буронабивних паль визначається відповідно до розрахунку несучої здатності такого фундаменту і вагою будови, яке буде утримувати цей фундамент. Несуча спроможність фундаменту з буронабивних паль, в свою чергу, визначається виходячи з опору, як матеріалу фундаменту, так і ґрунту (основи і бічної поверхні). Для буронабивної палі довжиною 1,5 - 3 м несучу здатність можна розрахувати за формулою:
- P - несуча здатність палі;
- 0,7- коефіцієнт однорідності грунту;
- Rн- нормативне опір грунту під нижнім кінцем палі (приймається за таблицями залежно від типу і характеристик грунту);
- F - площа обпирання палі, м 2;
- 0,8- коеф. умов роботи
- U - периметр буронабивної палі, м;
- fin - нормативний опір грунту бічний поверніть палі, т / м 2 (определяетсятся за таблицями);
- li - висота шару, що несе грунту, який стикається з бічною поверхнею палі, м.
Табличні значення нормативного опору грунту ми тут не наводимо, але їх. при бажанні, можна легко знайти в інтернеті.
Практично, буронабивні палі, найчастіше, виготовляються діаметром 200-250 мм і розміщуються з кроком 2-2,5 м.
Розрахунок ростверку пальового фундаменту
Ростверк - горизонтальна залізобетонна фундаментна балка або плита, яку споруджують для рівномірного розподілу навантаження від ваги будинку на все палі. Тому свайно ростверкових фундаменти споруджують як при будівництві будинків з газобетону або піноблоків. так і дерев'яних. Стрічкові ростверки можуть бути збірними і у вигляді монолітної стрічки. Одні й другі повинні виготовлятися з бетону марки не нижче 150.
Для забезпечення достатньої жорсткості ростверку його армують сталевими арматурами діаметром 10-12 мм в подовжньому і поперечному напрямку, пов'язуючи між собою за допомогою в'язального дроту у вигляді армопоясу. Між арматурою і краєм ростверку повинна залишатися відстань не менше 2,5 см для повного покриття її бетоном і захисту від корозії.
Сполучення ростверку зі палями може бути жорстким або свободноопірающімся. У першому випадку арматура ростверку зв'язується з випусками арматури паль, у другому - роствтерк вільно спирається на верхню підставу паль.