O problema de escolher uma fundação para estruturas existe em condições geológicas difíceis. É racional o uso da fundação gradeamento por estacas, que assume 20% do custo de construção. A parte subterrânea das hastes suspensas aumenta a capacidade de carga do solo e garante a confiabilidade da estrutura. A reconstrução de uma fundação de baixa qualidade requer investimentos adicionais, portanto, um projeto adequado é uma direção urgente.
- Definição de fundação grade sobre estacas
- Seleção de pilha
- Tipos de fundação sobre grelha
- Pelo método de imersão no solo
- Pelo grau de profundidade
- Tecnologia de construção
- O processo e as etapas de despejar a grelha
- Execução de trabalhos de isolamento da fundação
- Possíveis erros
- Prós e contras da fundação de grade de pilha
Definição de fundação grade sobre estacas
A estrutura é utilizada para a construção de edifícios em solos instáveis ou no caso da construção de uma estrutura de grande dimensão. As estacas com ponta pontiaguda são utilizadas como base, cada uma delas resiste a uma força de 2 a 5 toneladas.O topo das hastes é unido por uma viga ou cinta de lajes, que é chamada de gradeamento. O arnês é colocado sob as paredes de suporte e é colocado ao redor do perímetro da casa.
Para determinar o número de elementos suspensos, é feito um cálculo que requer características:
- o peso do edifício com equipamentos, pessoas, cargas de neve e vento;
- indicadores técnicos do solo no canteiro de obras.
A grade distribui as forças estáticas uniformemente e liga as hastes verticais para que não se movam sob carga. As estacas são feitas de metal ou concreto armado, e perfis de metal, concreto, blocos de madeira são levados para as vigas de conexão.
Na construção de moradias privadas, a grade de fundação em estacas raramente é usada devido ao grande custo. A utilização de tal estrutura justifica-se se a casa estiver sendo construída em área pantanosa ou em solos pertencentes à categoria areia movediça.
Seleção de pilha
O comprimento da pilha, o diâmetro depende da carga, da resistência da camada de solo e é atribuído de forma que o elemento fique localizado fora da zona de congelamento do solo. O comprimento do poço depende da capacidade do equipamento de perfuração. O fundo da grade é determinado pela presença de subpavimento técnico, embasamento, relevo do terreno.
O projeto de fundação por estacas é baseado nos resultados de desenvolvimentos de engenharia, informações sobre a sismicidade da área. Ao escolher uma tecnologia, os requisitos ambientais são levados em consideração e as opções econômicas para outras soluções são comparadas. As regras de cálculo são fornecidas no documento normativo SNiP 11.V.1 - 62.
Na planta, as estacas são colocadas com passo constante ou variável, previamente indicado no desenho. Os elementos suspensos e gradeamento são calculados de acordo com as deformações com a condição de que a estrutura se assente em um valor inferior ao indicador padrão. O método permite determinar a rentabilidade da base gradeada antes da instalação de uma fundação em faixa monolítica, uma laje maciça de concreto.
Tipos de fundação sobre grelha
Solos fracos são perfurados com a ponta da haste até que pare em solo estável, que são camadas grossas e rochosas e rochas argilosas duras. O comprimento da estaca-prancha vertical pode ser de até 20 metros.
A fundação por estaca com gradeamento é subdividida de acordo com as características:
- material - existem opções de concreto armado, madeira, aço e concreto;
- método de imersão no solo - são classificados como acionados, vibro-imersos, parafuso;
- manuseio do solo - estruturas suspensas distribuem a carga por fricção e as escoras transferem as forças diretamente para a rocha estável.
A seção dos sulcos é quadrada, poligonal, tubular. Os elementos são constituídos por compósito, peça única, parafuso, com expansão. As estruturas monolíticas possuem uma cavidade cilíndrica no seu interior, são uma peça única com comprimento constante. As opções pré-fabricadas são conectadas a partir de blocos de concreto armado e recrutadas para o comprimento necessário.
Pelo método de imersão no solo
As estacas cravadas são cravadas por equipamento de percussão. A ponta desloca as partículas do solo para o lado, para cima ao aprofundar e penetra no solo. A haste expulsa o volume do solo igual ao volume da área submersa e adicionalmente comprime a base. No canteiro de obras são utilizados martelos a diesel e de haste
O método de vibração reduz o atrito no solo e na área lateral do elemento submerso. É necessário um esforço, que é várias vezes menor do que com o método de impacto. A terra é compactada a uma distância de 1,5 - 3 diâmetros de estaca de seu corpo. São utilizadas chaves vibratórias eletromecânicas que, com o auxílio da amplitude de pulsação e da massa da pilha, quebram a estrutura do solo.
O aparafusamento com pressão é realizado em concreto armado e estacas de aço em instalações automotivas. Os elementos verticais possuem uma ponta com lâmina helicoidal, um cano, uma guia e uma extensão. Eles são usados para reconstrução e reparo de fundações e para construção em regiões de permafrost, em solos elevados e irrigados.
Pelo grau de profundidade
A grade suspensa funciona em um ambiente de compactação do solo, distribui a carga utilizando a força do atrito lateral, a resistência da ponta. Esses elementos não podem ser aprofundados para uma formação estável, e esta é a sua desvantagem. Para maior confiabilidade, a área do calcanhar da parte guia aumenta e um maior número de elementos são colocados no local.
Um aumento no tamanho leva a um aumento no custo da estrutura da fundação, um aumento na intensidade do trabalho. Uma grande quantidade puxará peso e tração adicional. Reduzir a distância entre as hastes suspensas às vezes salva o dia.
As cremalheiras possuem uma ponta que transfere a força para as camadas incompressíveis, tais hastes não levam ao encolhimento da estrutura. As ranhuras da cremalheira são utilizadas para fortalecer a fundação no assentamento de comunicações, oleodutos, linhas ferroviárias, uma vez que apresentam alto coeficiente de resistência ao cisalhamento. Na cidade, são erguidos como suportes de paredes e para a construção de unidades industriais com equipamentos pesados.
Tecnologia de construção
Os furos são aprofundados com brocas manuais, em que um diâmetro de 100-200 mm é perfurado, e o comprimento é limitado por uma distância de 1 m. Máquinas motorizadas, hidráulicas e elétricas aumentam a dimensão lateral do furo e o comprimento da passagem até três metros. As grelhas para fundações por estacas requerem uma camada de areia e pedra britada com uma espessura de 15 a 20 cm.
A composição da cama é permitida:
- brita fina, areia - 1: 2, respectivamente;
- areia grossa, cascalho de fração média - 2: 3, respectivamente.
O número de hastes verticais é tomado por cálculo, mas se não houver, é tomada a margem de segurança da base, as estacas estão localizadas com um passo mínimo de 1 m. Os centros das hastes coincidem com os eixos da casa desagregação, o diâmetro das estacas pode ser de 170-400 mm. Para o reforço, são utilizadas armações soldadas ou tricotadas com reforço canelado com diâmetro superior a 12 mm. As hastes longitudinais devem ser feitas de metal da classe A-3 e A-1 deve ser colocada na direção transversal.
O processo e as etapas de despejar a grelha
A vedação das saídas de reforço e a ligação rígida da grade com estacas são fornecidas em caso de solos fracos e carregamento lateral do edifício. As pontas são dobradas e fixadas à moldura da grelha com um fio de tricô. O gradeamento é feito em camadas, até 25 cm é concretado em uma única etapa.Um vibrador elétrico é usado para expulsar as bolhas de ar da massa. O concreto ganha 100% de resistência após 28 dias, só depois é carregado e colocado um gradeamento.
Instruções passo a passo para o enchimento correto:
- preencher a cofragem por um terço;
- o tubo do automixer é levantado de forma que parte dele caia no fundo;
- a massa vazada é pressionada contra o solo para formar uma plataforma de suporte rígida;
- os acessórios são inseridos de forma que a parte superior não se projete acima do nível do tubo;
- na parte superior do concreto é colocada uma haste roscada para a união com a grade, o elemento se projeta 30 cm.
É preferível vazar continuamente a fôrma com intervalo para compactação das camadas. Se você cavar uma trincheira ao longo da largura da grade, não há necessidade de cofragem, o concreto pode ser despejado diretamente no solo.
Execução de trabalhos de isolamento da fundação
A grade de concreto armado torna-se uma ponte fria, independentemente de sua localização ao nível do solo. A estrutura retira o calor das paredes que são erguidas diretamente sobre ela. O isolamento funciona de forma semelhante ao isolamento de uma base de tira e protege a grade contra perdas de energia.
Uma viga de madeira ou metal deixa um espaço soprado pelo vento sob a casa. A lacuna é fechada com isolamento para economizar no aquecimento da casa. Esgoto, abastecimento de água também são colocados neste espaço e isolamento térmico evita que a água e os esgotos congelem.
Detritos e folhas entram no espaço aberto sob o prédio, o que exigirá limpeza adicional. A parte inferior fechada e bem acabada parece atraente e adorna a fachada. O isolamento da cave é feito em simultâneo com a criação de uma zona cega isolada no exterior ao longo do perímetro das paredes. As opções de isolamento térmico dependem da altura da parte do subsolo, das características da grade.
Possíveis erros
É preferível confiar a instalação de estacas com grelha a especialistas ou trabalhar por desenho e apenas após cálculo técnico. A violação da tecnologia levará à subsidência e destruição da casa.
Erros típicos:
- falta de verticalidade ao aprofundar a pilha;
- uso de poços ao apertar hastes de parafuso;
- instalação de forma que a estaca toque a fundação sólida, mas deve entrar nela por 0,2 - 0,3 m;
- violação do plano técnico de colocação de elementos;
- ignorando cabeças de metal no topo da pilha;
- usando furos de pilhas velhas para instalar novas.
As hastes inclinadas reduzem a capacidade de carga da fundação; com o tempo, esses elementos podem ser arrancados do solo. As estacas devem ser roladas até o solo, começando da superfície do solo. A cavidade do elemento é concretada após o martelamento e é limitada por um protetor de cabeça que protege contra a umidade.
Prós e contras da fundação de grade de pilha
O dispositivo requer menos materiais do que para a fabricação de uma laje monolítica sólida, enquanto qualquer aprofundamento é escolhido, é possível construir em solo instável ou em condições de permafrost. O pequeno volume de solo escavado dispensa o uso de escavadeira e as estacas roscadas são cravadas por furadeira.
As características tecnológicas tornam possível reduzir o custo de uma fundação por estaca a um indicador semelhante para uma fundação por faixa, ao mesmo tempo que demonstra características de alta resistência. A redução da intensidade do trabalho faz com que o conjunto de obras, juntamente com o isolamento, seja executado por uma equipa de especialistas composta por três pessoas.
A desvantagem de uma fundação por estacas com uma grade é que é difícil construir um porão ou porão em tais casas. Para a sua construção, é necessário um conjunto adicional de obras para vedar o espaço com paredes quentes, o que aumenta o custo da construção.
A tecnologia pressupõe aderência precisa à proporção de componentes de concreto e graus de materiais constituintes para evitar que a barra se quebre sob a pressão lateral do solo.
