Perhitungan Tiang Pancang: Cara Menghitung Jumlah Material Untuk Pondasi Tiang Pancang, Kehalusan Desain, Tingkat Daya Dukung

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 05:44

Pondasi adalah fondasi bangunan, dan perhitungannya yang benar adalah dasar untuk umur panjang seluruh struktur. Untuk menghitung jumlah tumpukan sekrup yang diperlukan, lebarnya, dan parameter lain yang diperlukan untuk konstruksi pondasi, Anda harus mematuhi metode standar yang diverifikasi. Ini mencakup serangkaian formula di mana perlu untuk mengganti data geodesi tentang kekhasan area tertentu dan nilai-nilai tabular yang sesuai dengan parameter fondasi yang diperlukan. Untuk menghitung jumlah tumpukan sekrup untuk fondasi di rumah pribadi, perlu mempelajari semua fitur dan seluk-beluk perhitungan.

Janji temu

Pondasi pada tiang pancang adalah solusi yang sangat baik untuk area dengan medan yang sulit, yang, apalagi, memiliki harga yang wajar. Kekhususan teknologi ini memungkinkan pemasangan penyangga dalam 3 hari dan pada saat yang sama menjamin keandalan fondasi setidaknya selama 100 tahun. Untuk mendapatkan hasil berkualitas tinggi, perlu untuk mempertimbangkan semua faktor yang melekat dalam proses teknis: distribusi beban yang seragam, karakteristik tanah, kedalaman pembekuan tanah, keberadaan dan spesifikasi air tanah, dll.

Sebagai hasil dari semua perhitungan, muncul data yang memberikan jawaban atas pertanyaan seperti:

• ketinggian tumpukan sekrup yang dibutuhkan;
• diameter tumpukan sekrup;
• kedalaman pemasangannya;
• jumlah tumpukan sekrup yang diperlukan;
• total biaya bahan.

Urutan perhitungan

Desain selalu menjadi langkah pertama dalam pekerjaan apa pun.

Untuk perhitungan, Anda dapat menggunakan metode standar untuk tiang pancang yang dijelaskan dalam SNiP 2.02.03–85. Ini didasarkan pada data survei geodetik untuk sebidang tanah tertentu.

Mereka termasuk informasi berikut:

• deskripsi relief situs;
• komposisi dan kepadatan tanah;
• tingkat air tanah;
• kedalaman pembekuan tanah;
• curah hujan musiman di wilayah pengembangan.

Dengan menggunakan data ini, jumlah tiang pancang untuk pondasi (K) dihitung.

Untuk perhitungan, Anda memerlukan indikator berikut:

• beban total pada pondasi (P), yang merupakan jumlah massa semua bahan yang digunakan;
• faktor keamanan (k), yang merupakan indikator korektif untuk nilai beban total pada tiang;
• daya dukung tanah - nilai tabular;
• luas tumit tumpukan, yang berbanding lurus dengan diameternya, adalah nilai tabular;
• beban maksimum yang diizinkan (S), indikator untuk satu tiang adalah nilai tabular.

Ini diikuti dengan substitusi nilai dalam rumus bentuk berikut: K = P * k / S.

Faktor keandalan (k) berkorelasi dengan jumlah total tiang dan memiliki nilai yang sesuai:

• k = 1,4, jika tumpukan terdiri dari 11 hingga 22 buah;
• k = 1,65 - dari 5 hingga 10 buah;
• k = 1,75 - dari 1 hingga 5 buah.

Setiap tiang dibebani dengan beban yang sama dengan beban total dibagi jumlah tumpuan. Semakin kecil ada, semakin kuat beban pada satu tumpukan dan semakin cepat rusak, dan bersama mereka seluruh fondasi dan rumah.

Perhitungan yang benar terdiri dari pemilihan jumlah tumpukan seperti itu, yang akan cukup untuk seluruh periode operasi struktur, tetapi tanpa kelebihan yang berlebihan, yang merupakan pemborosan dana.

Dengan menggunakan rumus di atas, koefisien untuk tiang pancang, perhitungan beban dan konstruksi lebih lanjut tidak terkait dengan kesulitan khusus.

Dalam perhitungan akhir, perlu untuk mendistribusikan beban di bawah struktur pendukung dan titik kritis dengan tekanan berlebihan pada fondasi, dengan mempertimbangkan:

• jenis tumpukan (gantung atau rak);
• massa;
• nilai kekuatan gulungan.

Parameter

Saat menghitung fondasi sekrup dan beban yang diberikan padanya, indikator berikut harus diperhitungkan:

• massa total struktur (konstanta), diukur dalam kilogram, adalah jumlah massa elemen-elemen tersebut:

  • dinding dan partisi;
  • tumpang tindih;
  • atap;

• beban tambahan (sementara, variabel):

  • massa salju di atap;
  • massa semua barang di rumah: furnitur, peralatan, bahan finishing dan penghuni (nilai rata-rata 350 kg / sq. m);

• beban dinamis yang bersifat jangka pendek timbul dari efek:

  • hembusan angin;
  • proses sedimentasi;
  • fluktuasi suhu.

Varietas

Tergantung pada struktur (bentuk) tumpukan sekrup, spesifisitas penerapannya berbeda.

Ada jenis umum seperti itu:

• shirokoplastny dengan ujung cor - digunakan untuk bangunan kecil dengan tanah sederhana;
• multi-layer dengan beberapa bilah pada level yang berbeda - digunakan dengan peningkatan beban di tanah yang sulit;
• dengan perimeter variabel - produk profil sempit untuk kondisi tertentu;
• plastik sempit dengan ujung bergigi cor - digunakan di tanah beku dan tanah berbatu.

spesifikasi

Ada beberapa karakteristik teknis utama dari tumpukan sekrup.

Ini termasuk:

• panjang barel dan bahan pembuatan;
• diameter tumpukan;
• berbagai bilah dan metode pemasangannya ke laras.

Diameter

Tumpukan diproduksi dengan dimensi standar untuk kinerja tugas yang sesuai:

• 89 mm (diameter bilah 250 mm) - dengan beban desain pada satu penyangga tidak lebih dari 5 ton, ini terutama rumah rangka satu lantai;
• 108 mm (diameter bilah 300 mm) - dengan beban desain pada satu penyangga tidak lebih dari 7 ton: rangka rumah satu dan dua lantai, bangunan kayu dan struktur blok busa;
• 133 mm (diameter bilah 350 mm) - dengan beban desain pada satu penyangga tidak lebih dari 10 ton: bata dan rumah beton aerasi menggunakan elemen logam.

Panjang

Pemilihan panjang tiang didasarkan pada indikator kepadatan tanah: tiang hanya boleh ditopang pada tanah padat.

Juga, panjangnya tergantung pada perbedaan ketinggian yang tersedia di situs:

• kedalaman lempung kurang dari 1 meter - panjang tumpukan adalah 2,5 meter;
• dengan tanah gembur atau pasir hisap, panjang tumpukan ditentukan oleh kedalaman perendaman bor ke lapisan keras;
• dalam kasus ketidakrataan situs, perbedaan panjang tumpukan dapat bervariasi dari 0,5 meter atau lebih, tergantung pada kasus tertentu.

Jumlah dukungan dan interval lokasinya

Nilai tabular lokasi dukungan relatif satu sama lain termasuk nilai-nilai berikut:

• dari 2 hingga 2,5 meter - untuk rumah berbingkai kayu dan bangunan balok;
• 3 meter - untuk bangunan yang terbuat dari kayu atau kayu gelondongan.

Saat menempatkan tiang pondasi untuk distribusi beban yang merata, aturan berikut untuk penempatannya harus diperhitungkan:

• di setiap sudut rumah;
• pada titik persimpangan dinding penahan beban dan partisi internal;
• dekat pintu masuk portal;
• dalam perimeter bangunan pada interval 2 meter;
• setidaknya 2 tumpukan di bawah perapian;
• di bawah dinding penahan beban, di lokasi balkon, mezanin atau struktur serupa.

panggangan

Panggangan adalah elemen pondasi yang diperlukan untuk mendistribusikan beban yang diberikan oleh struktur pada pondasi secara merata. Untuk memastikan keandalan pemanggangan, perlu untuk menghitung sejumlah parameter, sedangkan jenis pemanggangan tidak masalah.

Perhitungannya meliputi:

• kekuatan meninju fondasi;
• gaya meninju yang bekerja pada setiap sudut secara terpisah;
• kekuatan lentur.

Jika pemanggangan tinggi digunakan, seluruh beban diterapkan ke tiang pancang. Beban vertikal bekerja dari bawah, beban deformasi bekerja dari samping. Perhitungan seperti itu sangat kompleks dan membutuhkan pengetahuan profesional. Untuk perhitungan, Anda harus menggunakan standar konstruksi individu.

Mereka mendefinisikan norma-norma berikut:

• penyangga dapat dihubungkan ke pemanggang dengan dua cara: kaku dan bebas;
• kedalaman masuknya kepala tiang ke dalam panggangan minimal 10 cm;
• jarak antara tanah dan panggangan setidaknya 20 cm;
• ketebalan panggangan tidak boleh kurang dari ketebalan dinding dan setidaknya 40 cm;
• panggangan harus memiliki ketinggian lebih dari 30 cm;
• panggangan diperkuat dengan tulangan memanjang dan melintang dengan bagian batang dari 10 hingga 12 mm.

Menghitung contoh

Contoh ini berfungsi untuk menunjukkan secara detail penerapan rumus dalam perhitungan pondasi tiang pancang.

Data awal untuk rumah dengan keliling 10x10 adalah:

• sebuah rumah yang dibangun menggunakan teknologi bingkai, atapnya ditutupi dengan batu tulis, ada teras;
• dimensi pondasi - 10x10, tinggi bangunan - 3 meter;
• dua partisi dipasang di dalam, yang, melintasi, membagi ruangan menjadi 3 kamar;
• kemiringan atap - 60 derajat;
• bingkai terbuat dari batang dengan bagian 150x150;
• panggangan terbuat dari batang dengan bagian 200x200;
• dindingnya terbuat dari panel SIP.

Selanjutnya, perhitungan elemen struktural berikut dilakukan:

• luas dinding:

  • operator: 10 * 3 * 4 = 120 sq. M;
  • partisi: 10 * 3 + 5 * 3 = 45 sq. M;

• massa dinding (massa 1 meter persegi dinding dari batang dan partisi diambil dari tabel nilai rata-rata):

  • bantalan beban: 50 kg * 120 = 6000 kg;
  • partisi: 30 kg * 45 = 1350 kg;
  • total: 6000 + 1350 = 7350 kg;

• massa lantai per 100 meter persegi. M.:

  • ruang bawah tanah: 150 kg * 100 = 15.000 kg;
  • loteng: 100 kg * 100 = 10.000 kg;
  • atap: 50 kg * 100 = 5000 kg;
  • total: 15.000 * 10.000 + 5.000 = 30.000 kg;

• massa elemen tambahan (isi internal rumah, jenis peralatan rumah tangga, finishing, jumlah penghuni, dll.), diambil nilai rata-rata tabular untuk 1 meter persegi. m dalam 350 kg:

  350 * 100 = 35000 kg.

• massa total bangunan:

  35000 + 30.000 + 7350 = 72.350 kg

• misalnya, faktor keandalan 1, 4 diambil;
• beban maksimum pada tumit tiang pancang dengan diameter 300 mm adalah 2600 kg, dengan syarat tahanan tanah 3 kg/cu. cm (tanah dengan kepadatan rata-rata, kejadian air dalam dan tingkat pembekuan tidak lebih dari 1 meter);
• kami menghitung jumlah tumpukan sesuai dengan rumus K = P * k / S: K = 72350 * 1, 4/2600 = 39 tumpukan.

Rekomendasi tambahan

Dalam proses menghitung jumlah tiang dan distribusinya di seluruh area pondasi, ada banyak fitur kecil, yang masing-masing dalam satu atau lain cara mempengaruhi peningkatan hasil akhir:

• saat memasang fondasi yang terbuat dari tumpukan sekrup di tanah kompleks yang tidak stabil, untuk memperkuat struktur pendukung, pengikat digunakan menggunakan sudut atau saluran logam di lantai dasar;
• dengan tidak adanya data geodesi untuk perhitungan, lebih baik menggunakan parameter yang sesuai dengan beban desain minimum, yaitu, menciptakan faktor keamanan maksimum;
• untuk meningkatkan kualitas perhitungan, selain formula dan data tabel, ada baiknya menggunakan program desain: itu akan menghitung ulang semua parameter dan menyangkal atau mengkonfirmasi perhitungan manual;
• tumpukan yang paling tidak tahan lama memiliki batang pipa jahitan dengan bilah yang dilas;
• menurut norma, ruang bawah tanah tidak boleh naik lebih dari 60 cm di atas tanah, sedangkan panjang tumpukan harus dari 20 hingga 30 cm.

Perkiraan jumlah tiang tidak selalu optimal: mungkin ada keadaan tambahan yang memerlukan penggunaan jumlah tiang yang lebih banyak. Selain itu, margin keamanan yang kecil memiliki efek menguntungkan pada daya tahan pondasi.

Saat memasang tumpukan di area yang tidak rata, disarankan untuk meninggalkan margin dengan panjang 20-50 cm, di masa depan kelebihannya dapat dipotong atau ditarik. Tetapi jika ada kekurangan, Anda harus mengemudi di tumpukan baru.