Die Berechnung der Pfahlgründung erfolgt je nach Art. Es ist wichtig zu verstehen, dass sich die Berechnung von Bohrpfählen von den Berechnungen für Schraubpfähle unterscheidet. In jedem Fall ist jedoch eine vorbereitende Vorbereitung erforderlich, die das Sammeln von Lasten und geologische Untersuchungen umfasst.
Bodeneigenschaften untersuchen
Die Tragfähigkeit des Bohrpfahls hängt weitgehend von den Festigkeitseigenschaften der Basis ab. Zunächst lohnt es sich, die Festigkeitseigenschaften der Böden auf dem Gelände herauszufinden. Hierfür werden zwei Methoden angewendet: manuelles Bohren oder Durchgang von Gruben. Der Boden wird bis zu einer Tiefe von 50 cm entwickelt, die über der geschätzten Höhe des Fundaments liegt.
Es wird empfohlen, sich vor der Berechnung der Pfahlgründung mit GOST "Böden vertraut zu machen. Klassifizierung “Anhang A. Es werden die grundlegenden Definitionen vorgestellt, anhand derer die Bodenart visuell bestimmt werden kann.
Als nächstes benötigen Sie eine Tabelle, in der die Festigkeit des Bodens je nach Art und Konsistenz angegeben ist. Alle für die Berechnung erforderlichen Eigenschaften sind in den folgenden Abbildungen dargestellt.
Sammlung laden
Vor der Berechnung des Bohrfundaments müssen auch die Lasten aller darüber liegenden Strukturen gesammelt werden. Es sind zwei separate Berechnungen erforderlich:
- Belastung des Pfahls (einschließlich Grill);
- Laden Sie auf Grill.
Dies ist notwendig, da das Grillen des Pfahlfundaments und die Eigenschaften der Pfähle separat berechnet werden.
Beim Sammeln von Lasten müssen alle Elemente des Gebäudes sowie temporäre Lasten, einschließlich der Schneemasse auf dem Dach sowie der Nutzlast an der Decke, von Personen, Möbeln und Geräten entfernt werden.
Zur Berechnung des Pfahlgrillfundaments wird eine Tabelle zusammengestellt, in die Informationen über die Masse der Strukturen eingegeben werden. Um diese Tabelle zu berechnen, können Sie die folgenden Informationen verwenden:
Design | Belastung |
---|---|
Rahmenwand mit Dämmung, 15 cm dick | 30-50 kg / m² |
20 cm dicke Holzwand | 100 kg / m² |
30 cm dicke Holzwand | 150 kg / m² |
38 cm dicke Mauer | 684 kg / m² |
51 cm dicke Mauer | 918 kg / m² |
Gipskartonwände 80 mm ohne Isolierung | 27,2 kg / m² |
Gipskartonwände 80 mm mit Isolierung | 33,4 kg / m² |
Zwischenbodendecken auf Holzbalken mit Dämmverlegung | 100-150 kg / m² |
Stahlbetonböden mit einer Dicke von 22 cm | 500 kg / m² |
Dachkuchen mit einer Beschichtung aus | |
Metallfliesen und Bleche | 60 kg / m² |
Keramikfliesen | 120 kg / m² |
Gürtelrose | 70 kg / m² |
Temporäre Belastung | |
Von Möbeln, Menschen und Geräten | 150 kg / m² |
vom Schnee | bestimmt durch die Tabelle. 10.1 JV „Belastungen und Stöße“ je nach Klimaregion |
Das Eigengewicht der Fundamente und des Grills wird in Abhängigkeit von den geometrischen Abmessungen bestimmt. Zunächst müssen Sie das Volumen der Struktur berechnen. Die Dichte von Stahlbeton wird mit 2500 kg / Kubikmeter angenommen. Um die Masse eines Elements zu erhalten, müssen Sie das Volumen mit der Dichte multiplizieren.
Jede Lastkomponente muss mit einem speziellen Koeffizienten multipliziert werden, was die Zuverlässigkeit erhöht. Sie wird je nach Material und Herstellungsverfahren ausgewählt. Den genauen Wert finden Sie in der Tabelle:
Lasttyp | Koeffizient |
---|---|
Konstante für: - Holz - Metall - Dämmung, Verfüllung, Estriche, Stahlbeton - im Werk hergestellt - auf der Baustelle hergestellt | 1,1 1,05 1,1 1,2 1,3 |
Von Möbeln, Menschen und Geräten | 1,2 |
Aus dem Schnee | 1,4 |
Stapelberechnung
In dieser Phase der Berechnung müssen die folgenden Merkmale ermittelt werden:
- Stapel von Pfählen;
- die Länge des Stapels bis zum Rand des Grills;
- Sektion.
In den meisten Fällen werden die Abschnittsgrößen im Voraus festgelegt und die verbleibenden Indikatoren anhand ihrer verfügbaren Daten ausgewählt. Das Ergebnis der Berechnung sollte daher der Abstand zwischen den Pfählen und ihrer Länge sein.
Die gesamte Masse des im vorherigen Schritt erhaltenen Gebäudes muss durch die Gesamtlänge des Grills geteilt werden. In diesem Fall werden sowohl Außen- als auch Innenwände berücksichtigt. Die Aufteilung führt zu einer Belastung jedes laufenden Fundaments von Fundamenten.
Die Tragfähigkeit eines Elements des Fundaments ergibt sich aus der Formel:
P = (0,7 · R · S) + (u · 0,8 · fin · li), wobei:
- P ist die Last, der ein Stapel standhalten kann, ohne zu brechen;
- R ist die Bodenfestigkeit, die in den folgenden Tabellen nach Untersuchung der Bodenzusammensetzung angegeben werden kann;
- S ist die Querschnittsfläche des Pfahls im unteren Teil, für einen runden Pfahl lautet die Formel wie folgt: S = 3,14 * r2 / 2 (hier ist r der Radius des Kreises);
- u ist der Umfang des Fundamentelements, kann durch die Formel des Umfangs eines Kreises für ein rundes Element ermittelt werden;
- Flossenbodenbeständigkeit an den Seiten des Fundamentelements, siehe Tabelle für Tonböden oben;
- li ist die Dicke der Bodenschicht in Kontakt mit der Seitenfläche des Pfahls (für jede Bodenschicht separat angegeben);
- 0,7 und 0,8 sind Koeffizienten.
Die Steigung der Fundamente wird durch eine einfachere Formel berechnet: l = P / Q, wobei Q die Masse des Hauses pro linearem Meter Fundament ist, das zuvor gefunden wurde. Um den Abstand zwischen den Bohrpfählen im Licht zu ermitteln, wird die Breite eines Fundamentelements einfach vom gefundenen Wert abgezogen.
Bei der Durchführung von Berechnungen wird empfohlen, mehrere Optionen mit unterschiedlichen Elementlängen zu berücksichtigen. Danach ist es einfach, die wirtschaftlichste zu wählen.
Die Verstärkung von Bohrpfählen erfolgt gemäß den behördlichen Vorschriften. Verstärkungskäfige bestehen aus Arbeitsbeschlägen und Klemmen. Die erste übernimmt Biegeeffekte und die zweite sorgt für den gemeinsamen Betrieb einzelner Stangen.
Rahmen für Bohrpfähle werden je nach Belastung und Querschnittsgröße ausgewählt. Die Arbeitsbeschläge werden vertikal eingebaut, dafür werden Stahlstangen D von 10 bis 16 mm verwendet. In diesem Fall wird ein Material der Klasse A400 (mit einem periodischen Profil) ausgewählt. Für die Herstellung von Querklemmen muss eine glatte Bewehrung der Klasse A240 erworben werden. D = mindestens 6-8 mm.
Rahmen aus Bohrpfählen werden so installiert, dass das Metall 2-3 cm nicht an die Betonkante gelangt. Dies ist erforderlich, um eine Schutzschicht vor Korrosion (Rost an der Bewehrung) zu schaffen.
Abmessungen Grill und seine Verstärkung
Das Element ist genauso aufgebaut wie das Streifenfundament. Die Höhe des Grills hängt davon ab, wie viel Sie zum Anheben des Gebäudes benötigen, sowie von seiner Masse. Sie können unabhängig voneinander die Berechnung eines Elements durchführen, das bündig mit dem Boden abschließt oder leicht darin vergraben ist. Die Grundlage für die Berechnung der Aufhängeoption ist für den Laien zu kompliziert, daher sollte diese Arbeit Fachleuten anvertraut werden.
Die Grillgrößen werden wie folgt berechnet: B = M / (L • R), wobei:
- B ist der Mindestabstand zur Unterstützung des Bandes (Umreifungsbreite);
- M ist die Masse des Gebäudes ohne Berücksichtigung des Pfahlgewichts;
- L ist die Länge der Umreifung;
- R ist die Stärke des Bodens an der Erdoberfläche.
Verstärkende Drahtgitter werden auf die gleiche Weise ausgewählt wie für ein Gebäude auf einem Streifenfundament. Im Grill ist es erforderlich, eine Arbeitsverstärkung (entlang des Bandes) zu installieren, horizontal quer, vertikal quer.
Die Gesamtquerschnittsfläche der Arbeitsbewehrung wird so gewählt, dass sie nicht weniger als 0,1% des Querschnitts des Bandes beträgt. Verwenden Sie das Bewehrungssortiment, um den Querschnitt jeder Stange und ihre Anzahl (gerade) auszuwählen. Es ist auch notwendig, die Anweisungen des Joint Ventures bei den kleinsten Größen zu berücksichtigen.
Arbeitsbeschläge | Bandseitenlänge <3m | ab 10 mm |
Bandseitenlänge> 3m | ab 12 mm | |
Horizontale Klemmen | ab 6 mm | |
Vertikales Klemmband <80 cm hoch | ab 6 mm | |
Vertikale Klemmen mit Klebebandhöhe> 80 cm | ab 8 mm |
Berechnungsbeispiel
Um das Prinzip der Durchführung von Berechnungen besser zu verstehen, lohnt es sich, ein Beispiel für die Berechnung zu untersuchen. Hier betrachten wir ein einstöckiges Backsteingebäude mit einem Walmdach aus Metall. Das Gebäude soll zwei Stockwerke haben. Beide bestehen aus Stahlbeton mit einer Dicke von 220 mm. Die Abmessungen des Hauses betragen 6 x 9 Meter. Die Wandstärke beträgt 380 mm. Die Höhe des Bodens beträgt 3,15 m (vom Boden bis zur Decke - 2,8 m), die Gesamtlänge der inneren Trennwände beträgt 10 m. Es gibt keine inneren Wände. An der Stelle wurde ein feuerfester sandiger Lehm mit einer Porosität von 0,5 gefunden. Die Tiefe dieses sandigen Lehms beträgt 3,1 m. Von hier aus finden wir laut Tabellen: R = 46 Tonnen / m², Fin = 1,2 t / m². (Für Berechnungen wird die durchschnittliche Tiefe mit 1 m angenommen). Die Schneelast wird nach den Werten von Moskau gemessen.
Wir sammeln Lasten in Form einer Tabelle. Vergessen Sie dabei nicht die Zuverlässigkeitsfaktoren.
Art der Ladung | Berechnung |
---|---|
Backsteinmauern | Wandumfang = 6 + 6 + 9 + 9 = 30 m; Wandfläche = 30 m · 3 m = 90 m²; Wandgewicht = (90 m2 * 684) * 1,2 = 73872 kg |
Trennwände aus Trockenbau nicht isoliert 2,8 m hoch | 10 m · 2,8 · 27,2 kg · 1,2 = 913,92 kg |
Überlappung von Stahlbetonplatten mit einer Dicke von 220 mm, 2 Stk. | 2 Stück * 6 m * 9 m * 500 kg / m 2 * 1,3 = 70200 kg |
Dach | 6 m * 9 m * 60 kg * 1,2 / cos30ᵒ (Dachneigung) = 4470 kg |
Die Ladung von Möbeln und Menschen auf 2 Etagen | 2 · 6 m · 9 m · 150 kg · 1,2 = 19440 kg |
Schnee | 6 m · 9 m · 180 kg · 1,4 / cos30º = 15640 kg |
GESAMT: | 184535,92 kg ≈ 184536 kg |
Zunächst weisen wir einen Grill mit einer Breite von 40 cm und einer Höhe von 50 cm zu. Die Länge des Pfahls beträgt 3000 mm, D-Abschnitt = 500 mm. Wir verwenden einen ungefähren Pfahlabstand von 1500 mm.
Um die Gesamtzahl der Stützen zu berechnen, müssen Sie 30 m (Länge des Grills) durch 1,5 m (Pfahlabstand) teilen und 1 Stk. Hinzufügen. Bei Bedarf wird der Wert auf die nächste Ganzzahl nach unten gerundet. Wir bekommen 21 Stück.
Die Fläche eines Pfahls = 3,14 · 0,52 / 4 = 0,196 m², Umfang = 2 · 3,14 · 0,5 = 3,14 m.
Wir finden die Grillmasse: 0,4 m · 0,5 m · 30 m · 2500 kg / m3 · 1,3 = 19500 kg.
Finden Sie die Masse der Pfähle: 21 • 3 m • 0,196 m² • 2500 kg / m3. • 1,3 = 40131 kg.
Finden Sie die Masse des gesamten Gebäudes: die Summe aus der Tabelle + die Masse der Pfähle + Masse des Grills = 244167 kg oder 244 Tonnen.
Für die Berechnung wird die Belastung der linearen Meter Grill = Q = 244 t / 30 m = 8,1 t / m benötigt.
Berechnung der Pfähle. Beispiel
Wir finden die zulässige Belastung für jedes Element gemäß der zuvor angegebenen Formel:
P = (0,7 · 46 Tonnen / m² · 0,196 m²) + (3,14 m · 0,8 · 1,2 t / m² · 3 m) = 15,35 t .
Die Steigung der Pfähle entspricht P / Q = 15,35 / 8,1 = 1,89 m. Wir runden auf 1,9 m auf. Wenn die Stufe zu groß oder zu klein ist, müssen Sie einige weitere Optionen prüfen und die Länge und den Durchmesser der Fundamente ändern.
Für Rahmen werden Stangen D = 14 mm und Klemmen D = 8 mm verwendet.
Berechnung des Grillens. Beispiel
Es ist notwendig, die Masse des Gebäudes ohne Pfähle zu berechnen. Daher ist M = 204 Tonnen.
Die Breite des Bandes wird gleich M / (L · R) = 204 / (30 · 75) = 0,09 m angenommen.
Ein solcher Grill kann nicht verwendet werden. Die Überhänge der Wände eines Backsteingebäudes vom Fundament sollten 4 cm nicht überschreiten. Wir weisen eine strukturelle Breite von 400 mm zu. Die Höhe bleibt 500 mm.
Verstärkung des Grillens der Pfahlgründung:
- Arbeiten 0,1% * 0,4 * 0,5 = 0,0002 m² = 2 m² Es werden genügend 4 Stangen mit einem Durchmesser von 8 mm vorhanden sein, aber gemäß den gesetzlichen Bestimmungen verwenden wir den kleinstmöglichen Durchmesser von 12 mm.
- Horizontale Klemmen - 6 mm;
- Vertikale Klemmen - 6 mm.
Die Berechnungen dauern einen bestimmten Zeitraum. Mit ihrer Hilfe können Sie jedoch während des Bauprozesses Geld und Zeit sparen.
Sie können das Fundament auch mit dem Online-Rechner berechnen. Klicken Sie einfach auf den Link Berechnung des Fundaments des Spaltentyps und folgen Sie den Anweisungen.