Problem izbire temeljev za konstrukcije obstaja v težkih geoloških razmerah. Racionalno je uporabiti podlago iz pilotov, ki prevzame 20% stroškov gradnje. Podzemni del visečih palic povečuje nosilnost tal in zagotavlja zanesljivost konstrukcije. Obnova nekvalitetnega temelja zahteva dodatne naložbe, zato je smotrno načrtovanje pomembno področje.
Opredelitev pilotno-žarnega temelja
Zasnova se uporablja za gradnjo stavb na nestabilnih tleh ali v primeru gradnje velikih konstrukcij. Piloti s koničastim koncem se uporabljajo kot podlaga, vsak od njih se upira sili 2 - 5 ton, ki je združena s tramom ali ploščo, ki se imenuje rešetka. Jermen se uporablja pod nosilnimi stenami in je nameščen po obodu hiše.
Za določitev števila visečih elementov se izvede izračun, ki zahteva naslednje značilnosti:
- teža objekta z opremo, ljudmi, snežno in vetrno obremenitvijo;
- tehnični indikatorji tal na gradbišču.
Rešetka enakomerno porazdeli statične sile in veže navpične palice, da se pod obremenitvijo ne premikajo. Piloti so izdelani iz kovine ali armiranega betona, za povezovanje nosilcev pa se uporabljajo kovinski profili, beton in leseni bloki.
V zasebni stanovanjski gradnji se žarni temelji na pilotih redko uporabljajo zaradi visokih stroškov. Uporaba takšne zasnove je upravičena, če je hiša zgrajena na močvirnem območju ali na tleh, ki spadajo med živi pesek.
Izbira pilotov
Dolžina pilota in njegov premer sta odvisna od obremenitve, odpornosti plasti tal in sta dodeljena tako, da se element nahaja zunaj območja zmrzovanja tal. Dolžina vrtine je odvisna od zmogljivosti vrtalne opreme. Dno rešetke je določeno s prisotnostjo tehnične podlage, kleti in topografije zemljišča.
Zasnova temeljev na pilotih temelji na rezultatih inženirskega razvoja in podatkih o seizmičnosti območja. Pri izbiri tehnologije se upoštevajo okoljske zahteve in primerjajo ekonomske možnosti drugih rešitev. Pravila za izračun so navedena v regulativnem dokumentu SNiP 11.V.1 – 62.
V načrtu so piloti postavljeni s konstantnim ali spremenljivim korakom, ki je predhodno označen na risbi. Viseči elementi in rešetke so izračunani na podlagi deformacij s pogojem, da se konstrukcija posede za manjšo vrednost od standardne vrednosti.Metoda omogoča ugotavljanje prednosti rešetkastega temelja pred vgradnjo monolitnega tračnega temelja ali trdne betonske plošče.
Vrste temeljev za pilote
Šibka tla prebadamo s konico palice, dokler se ne dotaknejo stabilnih tal, to so grobe, kamnite plasti in trde glinene kamnine. Dolžina navpičnega pilota lahko doseže 20 metrov.
Pilotni temelj z rešetko je razdeljen glede na naslednje značilnosti:
- material - obstajajo možnosti iz armiranega betona, lesa, jekla in betona;
- metoda potopitve v tla - razvrščena kot gnana, vibracijska, vijačna;
- delo s tlemi - viseče strukture porazdelijo obremenitev s trenjem, drogovi pa prenesejo sile neposredno na stabilno skalo.
Prerez peres je lahko kvadraten, mnogokoten ali cevast. Elemente izdelujemo kot kompozitne, polne, vijačne ali z raztezanjem. Monolitne strukture imajo v notranjosti valjasto votlino; Montažne možnosti so povezane iz armiranobetonskih blokov in zgrajene na zahtevano dolžino.
Po metodi potopitve v tla
Zabiti piloti se zabijajo z udarno opremo. Konica pri poglabljanju premakne delce zemlje vstran, navzgor in prodre v tla. Palica izloči kubično prostornino zemlje, ki je enaka prostornini potopljene površine, in dodatno zbije podlago. Na gradbišču se uporabljajo dizelska in palična kladiva.
Metoda vibriranja zmanjša trenje v tleh in na bočnem delu potopljenega elementa. Potreben je nekajkrat manjši napor kot pri udarni metodi. Zemljo stisnemo na razdalji 1,5-3 premera kupa od njenega telesa.Uporabljajo se elektromehanska vibracijska kladiva, ki z uporabo amplitude pulzacij in mase pilota razbijejo strukturo tal.
Vijačenje hkrati s pritiskom se izvaja za armiranobetonske in jeklene pilote z uporabo avtomobilskih naprav. Navpični elementi imajo konico s spiralnim rezilom, cev, vodilni del in podaljšek. Uporabljajo se za rekonstrukcijo in popravilo temeljev ter med gradnjo v območjih permafrosta, na dvignjenih, prepojenih tleh.
Po stopnji globine
Viseča rešetka deluje obdana s stisljivo zemljo; obremenitev se porazdeli s silo bočnega trenja in upora konice. Takih elementov ni mogoče poglobiti v stabilno tvorbo in to je njihova pomanjkljivost. Za zanesljivost se poveča površina pete vodilnega dela in na mestu je nameščeno večje število elementov.
Povečanje velikosti vodi do povečanja stroškov temeljne konstrukcije in povečane delovne intenzivnosti. Velika količina bo potegnila težo in dodaten ugrez. Zmanjšanje razdalje med obešalnimi palicami včasih reši situacijo.
Regali imajo konico, ki prenaša silo na nestisljive plasti; takšne palice ne povzročajo krčenja strukture. Regalni piloti se uporabljajo za krepitev temeljev pri polaganju komunikacij, cevovodov in železniških tirov, ker imajo visok koeficient strižne odpornosti. V mestu se uporabljajo kot nosilci sten in za gradnjo industrijskih enot s težko opremo.
Tehnologija gradnje
Vrtine se poglabljajo z ročnimi vrtalniki s premerom vrtanja 100 - 200 mm, dolžina pa je omejena na razdaljo 1 m. Motorni, hidravlični in električni stroji povečajo prečno velikost vrtine in dolžino prehoda na tri metre. Rešetke za pilotne temelje zahtevajo vgradnjo peskovno-drobljenega kamna v debelini 15 - 20 cm.
Dovoljena sestava posteljnine:
- droben drobljen kamen, pesek - 1: 2;
- grob pesek, gramoz srednje frakcije - 2: 3.
Število navpičnih palic se vzame po izračunu, če pa ni, se vzame varnostni faktor baze, piloti so nameščeni z najmanjšim korakom 1 m. Središča palic sovpadajo z osmi hiše postavitev, premer pilotov je lahko 170 - 400 mm. Za ojačitev se uporabljajo varjeni ali pleteni okvirji z rebrasto ojačitvijo s premerom nad 12 mm. Vzdolžne palice morajo biti izdelane iz kovine razreda A-3, v prečni smeri pa A-1.
Postopek in faze izlivanja žara
V primeru šibkih tal in bočnih obremenitev objekta je zagotovljeno tesnjenje iztokov armature in togo povezavo rešetke s piloti. Konci so upognjeni in pritrjeni na okvir rešetke z vezno žico. Rešetka se vlije v plasteh, naenkrat se vlije do 25 cm betona, ki se uporablja za izgon zračnih mehurčkov. Beton dobi 100% trdnost po 28 dneh, šele nato se obremenjuje in vgrajuje rešetka.
Navodila po korakih za pravilno polnjenje:
- napolnite opaž za tretjino;
- cev avtomatskega mešalnika se dvigne tako, da nekaj pade na dno;
- iztekla masa se pritisne na tla, da se oblikuje togo podporno ploščad;
- fitingi so vstavljeni tako, da vrh ne štrli nad nivojem cevi;
- V zgornjem delu betona je nameščen navojni zatič za spoj z rešetko; element štrli 30 cm.
Bolje je neprekinjeno vlivanje opažev z odmori za kompaktiranje plasti. Če izkopljete jarek vzdolž širine rešetke, opaž ne bo potreben, beton lahko vlijete neposredno v tla.
Izvedba izolacijskih del temeljev
Armiranobetonska rešetka postane hladen most, ne glede na njeno lego na nivoju tal. Struktura odvaja toploto od sten, ki so zgrajene neposredno na njej. Izolacija deluje podobno kot izolacija tračne podlage in ščiti samo rešetko pred izgubo energije.
Leseni ali kovinski nosilec pušča prostor pod hišo, ki ga piha veter. Vrzel je prekrita z izolacijo, da prihranite pri ogrevanju hiše. V tem prostoru je položena tudi kanalizacija in vodovod, toplotna izolacija pa ščiti vodo in odtoke pred zmrzovanjem.
Odpadki in listi pridejo v odprt prostor pod stavbo, kar bo zahtevalo dodatno čiščenje. Zaprt in lepo zaključen spodnji del izgleda ugodno in okrasi fasado. Izolacija podlage poteka hkrati z ustvarjanjem izoliranega slepega območja zunaj vzdolž oboda sten. Možnosti toplotne izolacije so odvisne od višine osnovnega dela in značilnosti rešetke.
Možne napake
Namestitev pilotov z rešetko je bolje zaupati strokovnjakom ali delati po risbi in šele po tehničnih izračunih. Kršitev tehnologije bo povzročila pogrezanje in uničenje hiše.
Tipične napake:
- pomanjkanje navpičnosti pri poglabljanju kupa;
- uporaba jam pri zategovanju vijačnih palic;
- namestitev tako, da se kup dotika trdne podlage, vendar mora segati vanjo za 0,2 - 0,3 m;
- kršitev tehničnega načrta za postavitev elementov;
- ignoriranje kovinskih pokrovčkov na vrhu kupa;
- uporabo lukenj iz starih pilotov za namestitev novih.
Palice, ki stojijo pod kotom, zmanjšajo nosilnost temeljev, sčasoma se lahko takšni elementi iztrgajo iz tal. Pilote je treba zabiti v tla, začenši s površine tal. Votlina elementa se po zabijanju zabetonira in omeji s kapo, ki ščiti pred vlago.
Prednosti in slabosti temeljev na pilotih
Naprava zahteva manj materiala kot za izdelavo trdne monolitne plošče in lahko izberete katero koli globino; Majhna količina izkopane zemlje ne zahteva uporabe bagra, vijačne pilote pa zabijamo s svedrom.
Tehnološke značilnosti omogočajo zmanjšanje stroškov temeljev pilotov na podobno vrednost za tračne temelje, hkrati pa dokazujejo visoke trdnostne lastnosti. Zmanjšanje delovne intenzivnosti vodi v dejstvo, da kompleks dela, skupaj z izolacijo, izvaja skupina strokovnjakov, ki jo sestavljajo tri osebe.
Pomanjkljivost pilotne podlage z rešetko je, da je v takih hišah težko zgraditi klet ali pritličje. Njihova gradnja zahteva dodatna dela za tesnjenje prostora s toplimi stenami, kar podraži gradnjo.
Tehnologija vključuje natančno upoštevanje razmerja komponent betona in razredov sestavnih materialov, da se prepreči zlom palice pod bočnim pritiskom tal.
