þegargrunnskrúfa undirstöðurumsókn felur í sérþyngri eða fjöl-hæða einingabyggingar, spurningin vaknar:Geta jarðskrúfur einar og sér veitt fullnægjandi stuðning, eða er þörf á viðbótarstyrkingu á grunni?Þessi ritgerð skoðar burðargetu jarðskrúfa, helstu áhrifaþætti og aðstæður þar sem styrking verður nauðsynleg.
1. Skilningur á jarðskrúfutækni
Hringlaga hrúgur fyrir þilfareru stórar málmskrúfur sem eru knúnar vélrænt í jarðveginn til að þjóna sem stöðugt grunnkerfi. Þeir virka svipað og hefðbundnir staurar en eru settir upp án uppgröfts og nota tog til að festa sig á öruggan hátt. Burðargeta- jarðskrúfa fer eftir þáttum eins og:
- Þvermál og lengd skrúfuskaftsins
- Lögun og stærð helix (spíralplata)
- Jarðvegsgerð og þéttleiki
- Uppsetningar tog
- Tæringarvörn og efnisflokkun
Hverskrúfa hrúguvirkar eins og súla og flytur álag frá burðarvirkinu fyrir ofan í jörðina. Þeir standast ekki aðeins lóðrétta álag (þjöppun og spennu) heldur einnig hliðarkrafta og augnablik, sérstaklega ef þau eru sett upp í horn eða í hópum.
2. Burðargeta-jarðskrúfa
Burðargeta-ajarðskrúfaer mjög mismunandiallt eftir hönnun og jarðvegsaðstæðum. Að meðaltali:
- A staðalskrúfa fyrir-íbúð(76–114 mm í þvermál, 1,2–2,5 metrar á dýpt) getur staðið undir5–20 kN(~500–2.000 kg) á hvern haug.
- Þungar-jarðskrúfur, venjulega notað fyrir mát byggingar eða iðnaðar forrit, getur stutt50–200 kN(~5.000–20.000 kg) eða meira á hvern haug, sérstaklega í þéttum eða samloðnum jarðvegi.
Hvað varðar byggingarhönnun,fjöl-einingabyggingar hafa venjulega marktækt meira lóðrétt og hliðarálag, sérstaklega á skjálfta- eða vindsvæðum-viðkvæmt. Þó að jarðskrúfur geti staðið undir þessum álagi við viðeigandi aðstæður, er mikilvægt að huga að nokkrum verkfræðilegum breytum.
3. Þættir sem hafa áhrif á hæfi þungra eða fjölstiga- mátbygginga
a. Jarðvegsgerð og ástand
- Íþéttur sandur, leirkenndur eða blandaður jarðvegur, jarðskrúfur ná framúrskarandi-burðargetu, sem dregur úr þörfinni fyrir styrkingu.
- Ílausum, móríkum eða mjög lífrænum jarðvegi, hleðslugetan minnkar og oft er þörf á lengri eða breiðari skrúfum-eða viðbótargrunnþáttum-.
- Jarðvegsprófanir og jarðtæknilegar kannanireru nauðsynlegar áður en gengið er frá hönnun skrúfuhauga fyrir þungar byggingar.
b. Byggingarþyngd og hæð
- A ein-sagamát heimili getur sett á dreifða álag sem venjulegar jarðskrúfur geta auðveldlega höndlað.
- Tveggja- eða þriggja-hæða einingabyggingar, sérstaklega þau sem eru með steypt gólf eða þung vélræn kerfi, mynda einbeitt álag sem krefst annað hvort:
(1) Stærri eða dýpri skrúfuhrúgur
(2) Stöðuhópar sem eru þéttir á milli
(3) Hleðslu-undirgrind úr stáli eða bita
c. Álagsdreifingar- og rammakerfi
Þyngri einingabyggingar krefjast oft nákvæmrar álags-slóðatækni:
- Punkthleðsla úr dálkumkrefjast þess að jarðskrúfur séu settar beint undir.
- Dreift álagi yfir veggi eða spannkrefjast vandlegrar aðlögunar á hrúgum og hugsanlegasteyptar bitareðastálrásarbotnarað dreifa álaginu.
4. Hvenær eru viðbótarstyrkingar nauðsynlegar?
Þó að háþróaðir skrúfuhrúgur geti séð um mikið álag,Oft er þörf á viðbótarstyrkingu á grunnií eftirfarandi tilfellum:
i. Multi-Level Buildings (>2 sögur)
Byggingarreglur í mörgum löndum krefjast hærri álagsöryggisbila fyrir fjöl-hæða mannvirki. Þetta krefst oft:
- Skrúfuhaugar með meiri-getu(lengri, þykkari, tvöfaldur-helix)
- Flokkaðir skrúfuhrúgur á hvern álagspunkt
- Stöðug eða tengd grunngrind fyrir hliðarstöðugleika
ii. Jarðskjálftahrina eða mikil-vindsvæði
Á svæðum sem eru viðkvæm fyrir jarðskjálftum eða fellibyljum verða mannvirki að standast ekki aðeins lóðrétt álag heldur einnig hliðarkrafta og veltandi augnablik. Jarðskrúfur verða að vera:
- Sett dýpra fyrir festingu
- Pöruð með styrktum stálfestingum
- Tengt viðská spelkukerfieðaaugnabliks-viðnámsrammar
iii. Ójafnt eða hallandi landslag
Til að forðast ójafnt landnám eða hliðarskrið, þurfa byggingar í hlíðum oft:
- Skrúfið staur af mismunandi lengd
- Styrkthaughettureðastillanleg stáltengi
- Fylgivirki eða hliðartengingar
iv. Þung yfirbygging (steypt gólf, vélar)
Einingabyggingar sem notaðar eru til notkunar í atvinnuskyni eða iðnaðar-eins og gagnaver, rannsóknarstofur eða forsmíðaðar sjúkrahús- gætu innihaldið steypuplötur eða þungan búnað. Í slíkum tilvikum:
- Hrúguhettur eða járnbentar steinsteypubitar dreifa álagi yfir margar skrúfur
- Jarðbætur (td jarðvegsþjöppun, steinsúlur) gætu verið nauðsynlegar
5. Hönnunar- og vottunarstaðlar
Verkfræðingar sem hanna undirstöður skrúfunnar fyrir þungar byggingar verða að uppfylla alþjóðlega staðla, þar á meðal:
- Eurokóði 7(jarðtæknileg hönnun)
- IBC (International Building Code)eða staðbundin ígildi
- ETA (European Technical Assessment)fyrir skrúfubunkakerfi
- ISO 22477-10fyrir haugprófun og löggildingu
Þessir staðlar tryggja að staurakerfi séu ekki aðeins nógu sterk fræðilega heldur séu þau einnig prófuð á vettvangi við raunverulegar aðstæður.
6. Dæmirannsóknir og raunveruleg-heimsumsóknir
Nokkur raunveruleg-dæmi sýna að rétt hönnuð jarðskrúfakerfi geta stutt fjöl-einingabyggingar:
- ÍSkandinavíu, fjöl-eininga forsmíðaðar húsnæðissamstæður hafa verið byggðar með styrktum jarðskrúfum ásamt stálgrindarrömmum.
- ÍBretlandi, um tveggja-hæða einingaskólar og heilsugæslustöðvar byggjast algjörlega á jarðskrúfum án steypu, með því að nota álags-dreifandi grunngrind.
- ÍÞýskalandi, blönduð-byggingar með neðanjarðar veituhvelfingum hafa með góðum árangri notað mikla-afkastagetu skrúfur með steyptum haughettum.
Þessi dæmi sýna þaðjarðskrúfureru ekki bara fyrir létt, tímabundin mannvirki-þeir eru fullkomlega færir um að styðja við varanlegar, margar-hæða einingabyggingarþegar hann er hannaður rétt.
7. Kostir og takmarkanir
Kostir
- Hröð, ekki-ífarandi uppsetning
- Enginn uppgröftur eða herðingartími
- Endurvinnanlegir og endurnýtanlegir grunnþættir
- Tilvalið fyrir viðkvæmar eða fjarlægar síður
Takmarkanir
- Getur þurft styrkingu í fátækum jarðvegi eða háum byggingum
- Flóknari burðarvirki miðað við plötu-á-bekk
- Takmarkað framboð á þjálfuðum uppsetningaraðilum á sumum svæðum
- Hærri stofnverkfræðikostnaður fyrir þyngri mannvirki
Niðurstaða
Jarðskrúfur geta stutt þyngri eða fjöl- einingarbyggingar, en ekki almennt og ekki án skilyrða. Árangur þeirra veltur á:
- Alveg réttjarðvegsgreining og álagsútreikningur
- Notkun áviðeigandi haugstærð og skipulag
- Samþætting viðstyrkt undirbyggingargrind
- Samræmi við byggingarreglur og byggingaröryggisstaðla
Í mörgum tilfellum, jarðskrúfurán viðbótarstyrkingargæti dugað fyrir tveggja-hæða einingabyggingar á traustum grunni. Hins vegar, fyrir hærri eða þyngri notkun,styrking eins og hópstöplar, stálgrindur eða steyptar húfurer oft nauðsynlegt. Með réttri hönnun, verkfræði og gæðaeftirliti eru jarðskrúfur hagkvæmt grunnkerfi fyrir flókna mátbyggingu.
