Piloti so iz betona, armiranega betona, kovine in so votle ali polne palice, ki se poševno ali navpično polagajo globoko v tla. Elementi so nameščeni pod objektom in prenašajo tlačne, torzijske in strižne obremenitve iz talnega dela na tla. Nosilnost pilota je odvisna od materiala izdelave in vrste tal.
Odvisnost od nosilnih materialov in vrste tal
Pilot je v stiku z zemeljskimi plastmi, zato je njegova sposobnost upiranja obremenitvam odvisna od kategorije tal. Zahtevano število elementov pilotov se izračuna na podlagi značilnosti materiala in tal.
Pri gradnji zasebnih hiš so se razširile naslednje vrste temeljev:
- na zabitih pilotih;
- na vijačnih nosilcih;
- z zdolgočasenimi školjkami.
Pri določanju vrste podlage za pilote se upošteva nosilnost tal. Označuje pritisk, ki ga lahko prenese nazivna površina plasti. Ta vrednost je nižja od podobne značilnosti pilotne palice in je odvisna od vrste formacije, njene nasičenosti z vodo in gostote.Geodetske raziskave se izvajajo za ugotavljanje lastnosti plasti tal na območju gradnje.
Armirani betonski piloti so nameščeni pod zgradbami z velikimi obremenitvami in industrijskimi podjetji. Dobro se obnesejo pri stiskanju in upogibanju, saj imajo v notranjosti kovinski okvir. Jekleni elementi so odporni na strig, dinamične udarce in torzijo, zato se uporabljajo pod objekti s podobnimi obremenitvami. Lesene palice se uporabljajo v stabilnih tleh in absorbirajo pritisk majhnih zasebnih zgradb.
Določitev nosilnosti temeljev
Masa hiše je sestavljena iz teže elementov:
- navpične ograje (stene, predelne stene);
- medetažna in kletna tla;
- škarniški, nosilni in strešni sistemi;
- zunanja obdelava s plastmi izolacije;
- oprema, komunikacije, tehnologija, ljudje;
- pritisk snega in vetra;
- temelj.
Vse komponente se skrbno izračunajo, nato seštejejo, uporabi se koeficient trdnosti in dobi se skupna obremenitev podlage. Če so podaljšanja predlagana v času, se pri ugotavljanju nosilnosti upošteva tudi pritisk iz njih.
Če je dobljena vrednost manjša od izračunane vrednosti, se opcija sprejme in gradnja izvede po načrtu. V nasprotnem primeru se uporablja metoda razširitve osnove kupa ali povečanja števila paličnih elementov. Za vijačne pilote je bolje zagotoviti razširitev nosilnega dela, ko se lahko premer lopatic znatno poveča.
Pri armiranobetonskih elementih se uporablja metoda vrtanja s povrtalom ali pa se izdelujejo kamuflažni piloti.Metoda vbrizgavanja tal poveča nosilnost, ko se raztopina peska in cementa dovaja v prostor med palicami pilotov 1,5 - 2,0 metra pod nosilcem stebra.
Metode izračuna
Lupine so podvržene številnim preskusom na gradbišču. Število kontrolnih študij izbere avtor projekta ob upoštevanju terenskih pogojev, zasnove stavbe, konstrukcijske zmogljivosti pilotov v skladu s priporočili gradbenih GOST za raziskavo tal. Revizijski testi se izvajajo na začetku potopitve, da ne pride do prekomerne porabe betona in kovine ter da se v celoti izkoristi projektna trdnost.
Kontrolne raziskave se izvajajo z naslednjimi metodami:
- statični pritisk na kup;
- dinamično delovanje;
- preučevanje tal med potapljanjem referenčne palice;
- pregled tal s statično sondo.
1% števila pilotov na mestu je podvrženo statičnemu testiranju; rezultat je odvisen od kompleksnosti tal, oblike obremenitev in števila vrst navpičnih nosilcev. 2% števila palic je izpostavljeno dinamični obremenitvi, vendar ne manj kot 6 - 9, odvisno od razreda konstrukcije.
Nosilnost pilota in zemlje je mogoče izračunati s pomočjo formul teoretično, dinamično in poskusno.
Teoretično
Kvalitativni rezultat izračuna interakcije pilotov in tal dobimo ob upoštevanju plastičnosti sloja tal in stisljivosti temeljne palice. Določena so lokalna območja mejne napetosti in prerazporeditev strižnih obremenitev. Najmanjša razdalja med vijačnimi elementi je enaka dvojnemu premeru rezila, največja pa je izbrana glede na sposobnost rešetke in podpore, da se upreta pritisku.
Razpon med stebri se šteje za togo pritrjen nosilec na dveh koncih, obremenitev je določena tako, da ne pride do deformacije, sredinski upogib pa ni večji od standardov.
Teoretično je izračun nosilnosti pilota izražen s formulo Š=V/d, kjer:
- H — izračunana nosilnost palice;
- d — koeficient trdnosti ob upoštevanju meje tlačne odpornosti.
Magnituda H se določi z množenjem površine podpore ali z izračunano odpornostjo tal, kjer je položena v tla. Za navadne plasti tal so takšni kazalniki navedeni v konstrukcijskih tabelah, če je globina večja od 1,5 metra. Pri potopitvi zemlja izgubi svojo gostoto, prvotne lastnosti pa se dolgo časa obnavljajo. Predpostavlja se, da je največja razdalja med nosilci tri metre. Če izračun povzroči velike vrzeli, dodajte več palic, da zmanjšate razpon.
Dinamično
Tehnologija dinamične metode je, da ko se steber poglobi, se odpornost plasti tal poveča. Upošteva se razmerje med udarno silo pri potopitvi in nosilnostjo elementa. Vožnja razkrije šibke točke v pilotnem polju in lupinah za izračun premera in dolžine nosilnega stebra.
Dinamične raziskave ne zahtevajo drage opreme ali visokih stroškov in so primerne za testiranje različnih standardnih velikosti.Slaba stran je dejstvo, da spreminjajoča se obremenitev včasih preceni indikator trdnosti in se med izračunom pojavi netočnost. Dinamično testiranje izvajajo izkušeni tehniki in ni primerno za nestabilne ali drobljive podlage.
Vrsta pilotov je izbrana glede na lastnosti plasti, ki se nahaja pod konico palice. Regalni piloti so nameščeni, če se uporabljajo nizko stisljiva kamnita tla. V drugih možnostih so nameščeni torni piloti (pritrjeni v tla). Dolžina je izbrana ob upoštevanju dejstva, da je palica pod navpično obremenitvijo vgrajena v telo rešetke za 5-10 cm.
Sojenje
Postopek poskusnega poglabljanja spremlja tehnična dokumentacija, ki navaja velikost, vrsto in projektno obremenitev pilota. Za izvedbo je potreben natančen načrt temeljenja z danimi sondažnimi jamami, ki so jih pregledali geologi. Naveden je prehod komunikacijskih in električnih kablov.
Testne vožnje se izvajajo v naslednjih primerih:
- prisotnost šibkih tal, območij umetnega polnjenja;
- število pilotov več kot 2 tisoč;
- gradnja visokih stavb nad petimi nadstropji;
- če obstaja dvom o pravilnosti teoretičnega dela izračuna.
Potopitev spremlja tehnična dokumentacija, ki navaja projektne obremenitve in vrsto školjk. Rezultati testa se zapišejo v dnevnik, v katerem so opisane nastale poškodbe, kategorija kladiva in število udarcev do končnega potopitve.
Izračun nosilnosti pilotov v posebnih pogojih
Nosilne lastnosti gnanih armiranobetonskih palic se izračunajo kot vsota upora tal pod podplatom in stransko oviro F = y (Fd + Fr), kjer:
- Fd = u Σ y Fl Hl;
- u - zunanji obod stebra;
- l — obratovalni koeficient;
- Fl — stranski upor zemlje;
- Hl — debelina plasti tal v območju stika;
- Fr = y R S;
- R — odpornost na tla pod konico v skladu z normo;
- S - podporni prostor na dnu.
Izračuni se izvajajo tudi za izvrtane lupine. Za takšne pilote se nosilnost izračuna po formuli F = R S + u ∫ y Fl Hl, kjer:
- R — odpornost na tla pod konico v skladu z normo;
- S — podporni prostor na dnu;
- u - zunanji obod stebra;
- l — obratovalni koeficient;
- Fl — stranski upor zemlje;
- Hl — debelina plasti tal v območju stika.
Formula za izračun indikatorja za vijačni pilot se razlikuje od prejšnjih izrazov, ker druge potrebne lastnosti: F = yc ((a1 c1 + a2 y1 h1) D + u G (h – d)), kjer:
- yc — obratovalni koeficient;
- a1 in a2 — tabelarni koeficienti;
- c1 — koeficient linearnosti tal za pesek ali specifični oprijem za glino;
- y1 — specifična teža zemlje nad rezilom;
- h1 — globina globine;
- D je premer rezil minus premer samega kupa;
- u je obseg baze pilota;
- G — stranski upor tal;
- h — dolžina kupa;
- d — premer podpornega vijaka.
Nosilnost po dinamičnih, statičnih raziskavah in sondiranju se preveri z izračunom obremenitev in upornih učinkov materiala. Če ena vrsta preskusa ne potrdi izračunanih indikatorjev, takih pilotov ni dovoljeno namestiti.
