Die Installation von Schraubpfählen ist ein komplexer Prozess, der jedoch hauptsächlich auf körperliche Anstrengung während der Installation zurückzuführen ist. Die Hauptarbeit, die Berechnung der Parameter und der Anzahl der Pfähle, kann in einem bequemen Stuhl durchgeführt werden. Heute geben wir Ihnen einen Leitfaden zur Lastberechnung und praktischen Anwendung von Schraubpfählen – Einschrauben mit einem Handwerkzeug.
Stützkapazität des Pfahls
Wenn Sie beabsichtigen, eine unabhängige Berechnung des Pfahlfundaments für die Erstellung eines Projekts durchzuführen, ist dies äußerst schwierig, ohne die Mechanik des Schraubenpfahls zu verstehen. Im Gegensatz zu Streifenfundamenten und Betonpfählen weisen die in dieser Übersicht betrachteten Produkte eine eher spezifische Struktur auf, die sich in einem komplexeren Prinzip der Lastverteilung in der tragenden Bodenschicht äußert..
Beginnen wir mit der Pfahlklinge als Hauptstützelement. Trotz seiner nahezu senkrechten Position zum Hauptlastvektor spielt die Neigung der Stützplattform eine Rolle. Gemäß dem Code von SP 50-101-2004 sollte die schiefe Ebene des Trägers durch einen Korrekturfaktor in Analogie zur Kompensation für die Rolle eines Stahlbetonfundaments ausgeglichen werden.
Da es noch keinen einheitlichen Standard für die Herstellung von Schraubpfählen gibt, muss man sich mit ungefähren Werten des Koeffizienten im Bereich von 0,85 bis 0,95 zufrieden geben. Ein genauerer Wert hängt nicht nur vom Anstellwinkel der Klinge ab, sondern auch von der Art des Bodens, auf dem sie ruht. Im einfachsten Fall kann die Stützfläche aus dem Abschnitt der Schaufeln in einer horizontalen Projektion ohne Anwendung eines Korrekturfaktors berechnet werden.
Die Bemessungstragfähigkeit des Pfahlfundaments wird analog zu allen anderen Fundamenttypen bestimmt – durch zwei Arten von Grenzzuständen. Die erste wird ausschließlich durch die Eigenschaften des Bodens bestimmt, die zweite durch die Fähigkeit des Pfahls, sich zu verformen. Im ersten Fall ist alles ganz einfach und gleichzeitig komplex. Hier benötigen Sie ein Gutachten zu einem geologischen Abschnitt, das die Tragfähigkeit des Bodens in kg / m bestimmt2, Stützbereich in der Tiefe jeder der Klingen.
Durch Anwenden eines Korrekturfaktors zum Ausgleich einer geneigten Stütze ist es erforderlich, die maximale Stützfläche für einen bestimmten Pfahltyp zu bestimmen und auf der Grundlage des erhaltenen Werts die minimal erforderliche Anzahl von ihnen gemäß dem installierten Leergewicht des Gebäudes zu berechnen. Wenn Pfähle zwei oder mehr Klingen auf verschiedenen Ebenen haben, kann ihre Stützfläche nicht einfach als Summe ihrer Komponenten berechnet werden. Neben der Tatsache, dass die oberen Blätter Druck auf die bereits belasteten Bodenschichten ausüben, kann sich deren Tragfähigkeit in unterschiedlichen Tiefen erheblich unterscheiden. Es ist besser, diese Art der Berechnung dem Pfahlhersteller anzuvertrauen. Dabei sollten die Merkmale der Produktform, die Höhenunterschiede und die Daten des geologischen Abschnitts berücksichtigt werden..
Lastberechnung
Das Leergewicht eines Gebäudes ist definiert als die Summe von drei Komponenten. In erster Linie geht es um die Masse der Gebäudestrukturen. Bei Fundamenten auf Schraubpfählen wird deren Eigengewicht nicht berücksichtigt, da bei der Berechnung der Tragfähigkeit die Reibungskräfte, die den Pfahlpfosten indirekt beeinflussen, nicht berücksichtigt werden. Gebäudestrukturen bedeuten Grill, Wände, Trennwände, Oberflächenmaterialien, Verglasung, Decken und Dach.
Die zweite Komponente ist die Betriebslast (Nutzlast). Sie wird für jede Etage einzeln berechnet. Gemäß SNiP 2.01.07-85 wird der Durchschnittswert für Wohngebäude mit 150 kg / m angenommen2, für die Industrie – 200 kg / m2 und höher. Dabei wird nicht die Nutzfläche berücksichtigt, sondern die Gesamtfläche des Gebäudes im Horizontalschnitt ohne die tragenden Wände. Dies liegt daran, dass sich die Konfiguration von Trennwänden ohne Tragfähigkeit im Laufe der Zeit ändern kann..
Der dritte Teil des Leergewichts sind Schneelasten. Sie werden gemäß der regionalen Tabelle aus dem obigen Satz von SNiP bestimmt. Das russische Klima ist geprägt von Lasten von 120 bis 200 kg / m2 Dachabschnitte in horizontaler Projektion.
Wenn diese drei Arten von Lasten zur Gesamtmasse des Gebäudes kombiniert werden, wird ein Sicherheitsfaktor auf das Ergebnis angewendet. Sie wird individuell festgelegt, für Wohngebäude darf sie jedoch nicht unter 1,2 liegen. Werte dieses Koeffizienten nahe 3–3,5 werden normalerweise für Regionen mit hoher seismischer Aktivität oder auf schwach wassergesättigten Böden verwendet..
Warum müssen Sie Löcher bohren?
Fahren wir mit der Beschreibung des Installationsprozesses fort. Der erste notwendige Schritt, der oft vernachlässigt wird, ist das Bohren von Löchern. Erstens ist es ein hervorragendes Markierungswerkzeug, mit dem Sie die Pfähle genau positionieren und eine gleichmäßige Lastverteilung über den Grill erzielen können. Löcher bieten aber auch andere Vorteile..
Beim Festziehen von Pfählen, insbesondere von Hand, besteht die schwierigste Aufgabe darin, ihre vertikale Position beizubehalten. Selbst bei einer geringen Durchbiegung kann ein großer Teil der Lagerbelastung verloren gehen, üblicherweise aufgrund der Gefahr einer Verformung der Pfahlsäule.
Die Löcher können mit einem normalen Gartenbohrer gebohrt werden. Ihr Durchmesser muss nicht der Breite der Klingen entsprechen, sollte aber nicht geringer sein als die Dicke des Pfahlrohrs. Es ist erforderlich, bis zu einer Tiefe zu bohren, die die Dicke der oberen alluvialen Bodenschicht (Chernozem) um 25–30 cm überschreitet. Eine solche Vertiefung in eine dichtere Bodenschicht reicht aus, um sicher zu schrauben und die Richtung für das weitere Eintauchen beizubehalten.
Pfähle einschrauben
Die Technologie sieht zwei Methoden zum Einschrauben von Schraubpfählen vor. Das zuverlässigste und produktivste – mit Mechanisierung im kleinen Maßstab. Dies können sowohl speziell ausgestattete Maschinen als auch Anlagen sein, die von der Zapfwelle eines Traktors oder eines handgeführten Traktors angetrieben werden. Der Vorteil der Methode ist, dass der Kunde nicht direkt am Prozess teilnehmen muss, sondern nur die Richtigkeit der Arbeit kontrolliert und die korrekte räumliche Lage der Pfähle überwacht.
Die manuelle Schraubmethode ist zeitaufwändiger. Dabei wird ein Spindelstock verwendet, der durch Crimpen mit Schrauben befestigt und durch mehrere lange einstellbare Hebel gedreht wird. Wenn Löcher vorhanden sind, muss keine zusätzliche Axialkraft aufgebracht werden, da sonst die Klemme aufgrund des Eigengewichts der Arbeiter ausgeführt wird. In letzter Zeit wird immer mehr motorisierter Spindelstock verwendet, der keine Übertragung von Rotationskraft durch Arbeiter erfordert. Sie müssen nur von zwei oder drei länglichen Stangen getragen werden, um die Drehrichtung festzulegen..
Es gibt Situationen, in denen Pfähle nur manuell eingeschraubt werden können. Dies geschieht normalerweise beim Bau von angeschlossenen Gebäuden, wenn die Geräte nicht in der Nähe der Wand fahren können. In diesem Fall wird der Hebel ständig nur zur Seite geworfen. Der Nachteil des Verfahrens besteht darin, dass sich die Arbeiter während des normalen Schraubens an den gegenüberliegenden Enden des Hebels festhalten, sich gegenseitig ausgleichen und den Stapel in aufrechter Position halten.
Die Richtigkeit der Installation wird mit einem Lot überprüft, das alle 5 bis 8 Umdrehungen am Spindelstock befestigt wird, bis der Pfahl sicher die Richtung einnimmt. Um den Stapel zu nivellieren, wenn er blockiert ist, reicht es aus, dass die Arbeiter einen Vorteil in die der Blockierung entgegengesetzte Richtung bieten. Es wird empfohlen, den Stapel vorab um 3-5 Umdrehungen abzuschrauben. Um das Einschrauben unter das Rohr zu erleichtern, können Sie Wasser hinzufügen.
Installation von Kappen und Grill
Eine Reihe von Spezialprodukten wird verwendet, um die Pfähle zuverlässig mit dem Rest des Gebäudes zu verbinden. Am gebräuchlichsten sind flache Flanschköpfe, die eine quadratische oder runde Stahlplattform bieten. Es gibt auch spezielle Formen von Plattformen, zum Beispiel fern und verstärkt. Manchmal hat der Kopf die Form von zwei Hörnern mit Löchern, die zum Verlegen eines Grills aus einem Kanalbalken bestimmt sind, der mit einem massiven Stahlstift befestigt ist.
Unabhängig von der Form des Kopfes gibt es nur eine Technik, um ihn zu fixieren. Im unteren Teil des Kopfes befindet sich eine Gehäusehülse mit einer Klemmschraube. Es ist verdreht, um eine zuverlässige vorübergehende Fixierung zu erreichen, und wird sorgfältig mit einer Rack-Ebene ausgerichtet.
Die Hauptbefestigung des Kopfes am Pfahl erfolgt durch Lichtbogenschweißen. Zuerst müssen Sie Topflappen an vier diametral gegenüberliegenden Punkten herstellen und prüfen, ob die Position der Stelle nicht verloren geht. Infolgedessen wird eine einteilige Schweißnaht aufgebracht, die Schlacke abgeschlagen und eine Schutzbeschichtung aufgebracht, beispielsweise Alkydemail. Nach Abschluss der Installation aller Köpfe wird ein Grill installiert.
Es gibt zwei Hauptgrillarten für Schraubpfähle. Bei Rahmengebäuden und Blockhäusern ist der Grill mit einem Kronenstamm mit rechteckigem Querschnitt oder in Form einer Obapola angeordnet. Die Stämme werden flach auf die Kopfplattformen gelegt, mit einem Hinterschnitt zusammengespleißt und dann durch Löcher in den Stahlplatten starr an den Pfählen befestigt. Zur Befestigung können Bolzen oder Stifte, lange Stifte oder zerlumpte Krücken verwendet werden.
Die zweite Art von Grill ist Stahlbeton. Für das Gerät ist die Installation einer Schalung eines recht komplexen Typs erforderlich. Normalerweise ist es auf einem unbefestigten Damm angeordnet, der in der Ebene der Kopfplattformen ausgerichtet ist. Die Seitenteile sind nach dem Prinzip der Plattenschalung aus Platten oder OSB angeordnet. Die untere Ebene der Schalung kann geformt werden, ohne den Boden zu entleeren. In dieser Version wird die breite Platte mit warmgewalztem Draht durch die Löcher an die Plattformen gebunden. Bei dieser Version des Geräts sollte die Stufe der Pfähle sehr häufig sein. Sie können auch Zwischenstützen aus Ziegeln oder Unterlegkeilen installieren.
Kannst du erklären, wie die Berechnung und Installation von Schraubpfählen bei einer Fundamentinstallation durchgeführt wird? Ich habe gehört, dass sie eine effektive Methode sind, aber ich möchte gerne mehr darüber erfahren. Vielen Dank im Voraus für deine Hilfe!