Vaia- ja sammasvundamentide töökindlus sõltub otseselt tugielementide arvust. Vundamendivälja projekteerimisel ja märgistamisel on vaja määrata vaiade vaheline kaugus, et hoonest tulev koormus jaotuks kõigi tugede vahel ühtlaselt. Enne tööle asumist on vaja tutvuda regulatiivsete dokumentide nõuete ja soovitustega.
Vundamendi disain
Peamiseks sihtasutuste projekteerimist reguleerivaks dokumendiks on eeskirjad 24.13330.2011. "Vaivundamendid".
Dokumendi punkt 4 kohustab projekteerimisel arvestama:
- inseneriuuringute tulemused;
- teave seismiliste ohtude kohta ehitusalal;
- andmed otstarbe, ehitise projekteerimisomaduste ja ekspluatatsioonitingimuste kohta;
- vundamendile mõjuvad koormused;
- olemasolevad hooned ja uue ehitamise mõju neile;
- keskkonnanõuded;
- võimalike projektlahenduste tehniline ja majanduslik võrdlus;
- põhjavee seisund;
- volitatud organisatsioonide väljastatud tehnilised kirjeldused.
Analüüsi tulemuste põhjal tehakse projekteerimisotsused vajaliku vaiade arvu ja nende jaotamise meetodi osas.
Vaiade tüübid
Vajalike tugede arv sõltub tüübist ja suurusest, paigaldusviisist ja aluspinnast.
Tööstus- ja tsiviilehituses kasutatakse järgmist tüüpi vaiu:
- Sõidetud, raudbetoon või teras. Paigaldamisel lööb jõuhaamer, süvendades tuge. Vaia ümber olev pinnas tihendatakse ja osa koormusest neelavad seejärel külgseinad.
- Igav. Vaia jaoks puuritakse vajaliku sügavuse ja läbimõõduga auk. Paigaldage tugevdusraam süvendisse ja täitke auk betooniga. Aukude paigutamisel on võimalik võlli alumist osa laiendada, suurendades seeläbi ristlõike pindala. Sellest lähtuvalt võib puurvaiade vaheline kaugus olla suurem kui teist tüüpi vaiade oma.
- Vibro-sukeldavad on süvistatavad ilma suurte põrutuskoormusteta. Vaiale antakse vibratsioon ja see surub pinnase oma raskuse alla. Meetodit kasutatakse suure läbimõõduga õõnestorude puhul siseõõnde pigistatud maa eemaldatakse ja eemaldatakse ehitusplatsilt.
- Kruvialuseid kasutatakse sagedamini karkass- või puidust elamute ehitamisel, kuna toe paigaldamist saab teostada ilma raskeid seadmeid kasutamata. Terad on keevitatud konstruktsiooni põhja külge, mis suurendab oluliselt tugipinda. Seetõttu võib kruvivaiade vaheline kaugus olla suurem kui muud tüüpi konstruktsioonide puhul.
- Push-in tüüp sobib väikestele hoonetele ja piirdeaedadele. Paigaldamine nõuab spetsiaalset varustust.
Materjalidena on kasutatud raudbetooni, metalli ja puitu.
Koormuse optimaalseks jaotamiseks ühendatakse vaiad rihma või võre abil. Erijuhtum on vaiavälja ja lintvundamendi kombinatsioon.
Info kogumine disaini jaoks
Kriitilise tähtsusega indikaatorid, mis mõjutavad vajalike tugielementide hulka, on pinnase kandevõime ja vundamendile mõjuvad koormused.
Vaiade teoreetiline arvutus maapinnal
Analüüsi läbiviimiseks tehakse ehitusobjektil uurimuslikke väljakaevamisi. Vastavalt punktile 5.5. Reeglite koodeks, kui vaiakobara koormus ületab 3 Nm, puuritakse süvend 5 meetri sügavusele tugiotsast allapoole.
Kergetel muldadel - lahtisel, liivasel, kergelt savisel ja paisuval - puuritakse all olevad tihedad kivimid, millele vaiad toetuvad.
Tugede arvu iseseisvaks arvutamiseks "maapinnal" pole selleks alati vaja inseneri teadmisi.
Valem näeb välja selline: F = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * f * l).
Parameetrite tähistused:
- F - kandevõime;
- Yc, Ycr, Ycri — koefitsiendid reeglistiku tabelitest;
- A — tugiala;
- U — vaia seinte ümbermõõt;
- F — külgseinte hõõrdejõud;
- R — mulla kandevõime, saadud tabelist või välikatsete tulemusena;
- L - hunniku pikkus.
Asendades valemis vajalikud väärtused, arvutavad nad välja, kui suurt koormust üks tugi talub.
Mullaparameetrite instrumentaalne mõõtmine
Muldade kandevõime katseliseks määramiseks on võimalusi.
Staatilise koormuse meetod koosneb järgmiste tööde teostamisest:
- Ehitusplatsil paigaldatakse proovivundamendi postid ja vaia puurimisel lastakse aega tugevuse saamiseks.
- Kandke koormus astmelisest tungrauast toele.
- Täppismõõteriistad mõõdavad kokkutõmbumist pärast koormuse rakendamist.
- Spetsiaalse algoritmi ja tabelite abil arvutatakse kandevõime.
Ehitajate kogemuste kohaselt peetakse seda meetodit kõige täpsemaks.
Dünaamilise koormuse meetod annab kontrollvaiale löökkoormused samaaegse vundamendi kokkutõmbumise mõõtmisega pärast iga lööki. Tulemuste põhjal saadakse maksimaalse võimaliku koormuse soovitud väärtus.
Sondimine katsevaia ja sellele paigaldatud andurite kasutamine võimaldab saada andmeid iga mullakihi vastupidavuse kohta, kui need on heterogeensed.
Koormuse arvutamine
Vundamendi kogukoormus määratakse arvutusega.
Voldi:
- vaiade ja võre mass;
- seinte, lagede, katuse kaal;
- lumi, tuul ja töökoormus.
Ehitusmaterjalide erikaalusid saab teatmeteostest ja tootja andmetest.
Lumekoormus võetakse ehituspiirkonna pikaajaliste vaatluste tulemuste põhjal. Väärtused kajastuvad ehituse teatmeteostes.
Tugeva tuulega piirkondades on õhuvoolude rõhk märkimisväärne. Neid ei saa arvutustes tähelepanuta jätta, eriti järskude nõlvadega katuste puhul.
Töökoormus viitab ajutiselt majas elavate või seal viibivate inimeste massile. Lisa kaalu mööblile ning kodumajapidamises kasutatavatele elektri- ja sanitaartehnilistele seadmetele.
Vundamendi arvutamisel saadud koormust tuleb suurendada 10–15%. Tihti tuleb ette planeeritud ja ettenägematuid olukordi, näiteks soovitakse maja katta plastik- või metallvooderdusega, mis suurendab vundamendi koormust.
Vaiade arvu määramine
Pärast andmete kogumist pinnase kandevõime ja koormuse kogumassi kohta saab arvutada minimaalse vajaliku vaiade arvu.
Arvutuste järjestus:
- Kogukoormus kilogrammides jagatakse pinnase kandevõimega, mõõdetuna kg/cm2. Tulemuseks on kogu vajalik tugipind.
- Arvutage ühe toe pindala.
- Jagades vundamendi vajaliku pindala ühe toe ristlõikega, saadakse vajalik arv.
Kui saate suure hulga vaiade, on parem kasutada suurema aluspinnaga tugesid.
Pindala jaotus
Paigalduskohtade korraldamisel arvestage minimaalse ja maksimaalse lubatud vahekaugusega.
Vaiade vaheline kaugus ei tohi olla väiksem kui 3 tugidiameetrit, vastasel juhul on vastastikune negatiivne mõju.
Tugede jaotamisel üle vundamendivälja arvestatakse koormuste ühtlase jaotuse nõuet.
Kindlasti paigaldage vaiad hoone nurkadesse ja mis tahes seinte ristumiskohta. Raskete kapitaalsete seinte alla paigaldatakse suurem hulk tugesid.
Enim ja kõige vähem koormatud vaiade kaalude erinevus ei tohiks ületada 15%. Püsikoormused tugedele ei tohiks erineda rohkem kui 5% ja lühiajalised koormused üle 20%. See on oluline näiteks maja sisse ehitatud garaaži vundamendi jaoks.
Vaiade maksimaalne samm määratakse võre olemasolu või puudumise järgi. Enamasti ei tohiks vaiad asuda üksteisest kaugemal kui 1,5 m.
On installimisviise:
- vallaline;
- põõsas;
- lint;
- pidev väli.
Võimaluse valik sõltub eelnevalt tehtud arvutustest, hoone konfiguratsioonist ning maksimaalsete ja minimaalsete koormuste asukohtadest.
Üksikud vaiad on mõeldud valgustuspostide või väikeste konstruktsioonide paigaldamiseks.
Puksid paigaldatakse suure koormusega pinnaühiku kohta, näiteks mitmekorruseliste majade seinte alla.
Ühes reas teipe kasutatakse kõige sagedamini pikaajaliste tugiseinte ehitamisel.
Kahekorruseliste eramajade ja üldiselt suure pindalaga hoonete jaoks paigaldatakse vundamendiväljad, mille vaiade vahe arvutatakse koormuse alusel.
Väikesed hooned
Kergete ehitiste, näiteks terrasside ja loomadega kuuride puhul kasutatakse lihtsustatud arvutus- ja paigaldusmeetodit. Piisab, kui paigaldada hoone nurkadesse vaiad ja raamida need puiduga.
Sellisele vundamendile on võimalik püstitada OSB-plaatidega täidetud karkasskonstruktsioone.
Erihariduse puudumisel on sihtasutuse õige arvutamine parem usaldada spetsialiseeritud organisatsioonile. Õigest konstruktsioonist sõltub kogu konstruktsiooni tugevus ja kasutusohutus. Enne ehituse alustamist on soovitatav tutvuda põhinõuetega, mis on kasulikud töövõtja jälgimisel.