As fundações feitas com estacas de parafuso são utilizadas para a construção de casas particulares e estruturas de pontes, para a construção de estruturas de pequeno porte, como gazebos e estufas. Elementos de palheta que compactam o solo por baixo contribuem para a maior resistência da base. Para que a estrutura seja durável, é necessário realizar corretamente os trabalhos de preparação e o cálculo das estacas-pregos.
Estudo das características do solo
Para calcular o número de estacas aparafusadas, você precisa determinar o tipo de solo no qual a construção está planejada. Para descobrir sua resistência, você pode perfurar manualmente meio metro mais fundo do que a base será localizada. O cálculo da fundação por estaca requer conhecimento das características e coeficientes que afetam a resistência da construção. Você precisa descobrir:
- Tipo de solo: franco, franco-arenoso, solo arenoso, etc.
- Coeficiente que mostra a proporção de partículas de solo para vazios.
- O tipo de consistência e o coeficiente de resistência correspondente. Para solos argilosos, são utilizados 2 valores, um dos quais caracteriza a área ao longo do comprimento da pilha, o outro na área de seu fundo. O solo pode ser duro, semiduro ou plástico (amassando facilmente ou com força).
Para determinar o tipo de solo, você precisa usar as informações do apêndice da norma estadual “Solos. Classificação". Este documento fornece as características nas quais se basear. Você também precisa de tabelas que fornecem os valores de resistência de solos que têm certa composição e consistência. O coeficiente depende da dureza e composição do solo. Ao considerar o indicador para solos argilosos ao longo do comprimento da pilha, você pode ver: quanto maior a profundidade, maior o valor. A resistência dos solos arenosos finos, que já é pequena, diminui com a umidade.
Você não pode construir uma casa em solo empoeirado: você precisa substituí-la por areia grossa ou escolher um local mais adequado.
Coleta de cargas de fundação de estaca
Ao calcular uma fundação parafuso-estaca, é necessário encontrar a soma das cargas que atuam sobre ela em unidades de massa (para grandes edifícios, essas são toneladas). Eles podem ser divididos em constantes e temporários. A última categoria inclui:
- Longo prazo - equipamento estacionário com seu enchimento, cercas temporárias.
- Curto prazo - fatores climáticos (neve, etc.), equipamento móvel, transporte, os efeitos dos seres vivos.
- Específico - ação de incêndios, explosões, danos à fundação (afetando a estrutura interna do solo), fator sísmico. Seu valor pode ser negativo.
O cálculo da carga total na fundação é realizado simplesmente somando os valores das cargas para todas as categorias dadas. Para descobrir a quantidade de influências constantes, você precisa determinar a proporção de materiais gastos no trabalho de construção. As informações necessárias podem ser fornecidas por seu fornecedor. Conhecendo o material, sua espessura e tipo de construção, pode-se usar o valor tabular do parâmetro. O concreto armado tem o maior peso específico por metro quadrado. Isso se aplica a estruturas de parede e pisos. O peso do telhado deve ser levado em consideração.
Quando o cálculo de estacas e fundações é feito com as próprias mãos, deve-se levar em consideração que o indicador de carga é determinado como um parâmetro padrão multiplicado pelo fator de confiabilidade γf... O último valor depende do material de construção e de sua densidade e geralmente está na faixa de 1,05-1,3.
Por exemplo, o perímetro P as paredes internas e externas de uma casa de madeira têm 50 m de altura h - 5 m, e o indicador específico de matéria-prima - 70 kg / m2. Então a carga será calculada pela fórmula P * h * gravidade específica = 50 m * 5 m * 70 kg / m² = 17.500 kg = 17,5 toneladas. Indicadores semelhantes são calculados para telhado e pisos. No primeiro caso, a gravidade específica do material é multiplicada pela área. No segundo, mais um fator é adicionado - o número de elementos sobrepostos. Esses três valores - para estruturas de enquadramento, telhados e lajes - somam-se. O resultado, multiplicado pelo fator de segurança (para uma construção de madeira, é 1,1), será o valor de carga constante.
Como na fase de projeto é impossível saber com precisão a massa total dos móveis, equipamentos e seres vivos atuando nos pisos, para os cálculos utilizam-se o indicador de carga uniformemente distribuída por metro quadrado aceito nas normas (Pt) Nas moradias, o seu valor é considerado igual a 150 kg / m². A fórmula de cálculo é semelhante a esta: S * Pt * nOnde n - o número de pisos usados.
Além disso, durante a construção, a carga de neve no edifício, que é característica desta região, é levada em consideração. Na parte central da ETR, o indicador calculado é considerado igual a 180 kgf / m². Em alguns lugares esse número é muito maior - em algumas regiões da Sibéria pode chegar a 400 kgf / m². Você pode descobrir o valor desejado olhando o mapa das regiões de neve. A fórmula de carga consiste em três fatores: área do telhado, valor do projeto e fator de inclinação. O último parâmetro para os revestimentos mais típicos com uma inclinação de 30-45 graus é considerado igual a 0,7.
O fator de carga do vento é frequentemente expresso como um número negativo (o que significa uma diminuição no peso total). Por isso, ao construir estruturas massivas, muitas vezes é negligenciado. Para pequenas estruturas de vela, ao contrário, é muito importante, pois durante a sua construção é necessário imaginar o efeito do puxão e outras ações sobre as estacas. Determine a pressão do vento pela fórmula: W = 0,7 * k (z) * c * gOnde k (z) - coeficiente de altura z (encontrado na tabela para tipos de terreno), a partir de - índice aerodinâmico (depende da inclinação do telhado e de onde o vento sopra com mais frequência - no frontão ou na inclinação), g - fator de segurança igual a 1,4. Para calcular a carga total do telhado, o número resultante C multiplique pela área do telhado.
As dimensões da grelha e seu reforço
Antes de calcular o número de estacas para a fundação por estacas, é necessário saber quais as dimensões que a grade terá. De acordo com SNiP 52-01, a profundidade de embutimento da estaca deve corresponder às dimensões da ancoragem da armadura. Assim, no cálculo da grade, a menor altura é escolhida de acordo com o nível de embutimento da liberação dos elementos de reforço a serem instalados. Como um indicador padrão em edifícios baixos, é usado um valor de 30-40 cm, mas muitas vezes você pode encontrar desvios em uma direção ou outra.
O indicador de altura é influenciado por vários fatores:
- a massa do edifício - determina o nível de carga no solo;
- material e arranjo da fundação, método de instalação da pilha;
- características do solo, dependendo da região e do clima.
Se você tiver que trabalhar em solos exigentes ou climas específicos, todos os fatores acima são levados em consideração. Em geral, é geralmente aceito que a altura da parte do ladrilho é igual a H + 25 cm, onde H - profundidade de instalação do elemento de estaca na grade. Ao realizar os cálculos, as normas do SNiP são levadas em consideração.
O cálculo da armadura da grelha não é tão difícil como no caso das fundações de faixa, devido à previsibilidade das tensões resultantes. A vantagem nesta situação são as qualidades de suporte confiáveis das estacas, o que é especialmente importante para solos instáveis (volumoso, pantanoso, etc.), que em tais casos reduz os custos em várias vezes. A configuração do vergalhão ajuda a compensar o alongamento. Deve ser organizado com hastes e hastes de aço. Os primeiros têm uma seção periódica, os segundos são lisos.
Não é recomendado o uso de armadura mista para estruturas de concreto devido a sua alta tendência à tração, o que acarreta a abertura de fissuras.
Como em estruturas de faixa, grampos são usados para reforço longitudinal para organizar a geometria espacial. Além deles, são instalados elementos de barra vertical para áreas de alongamento e outras áreas exigentes. Se o reforço estiver marcado com a letra C, as juntas de topo são conectadas por soldagem, nos outros casos, é realizada a cintagem de arame. Caso não seja possível convidar especialistas para os cálculos, eles podem ser realizados no programa Scad Office (ferramenta Arbat). A moldura moldada é colocada na fôrma sobre o forro de concreto armado e as hastes de reforço verticais são montadas.
As recomendações para o reforço correto das juntas podem ser estudadas em SP 63. 13330.
Cálculo do número de estacas de parafuso
O cálculo do número de estacas para uma fundação requer o conhecimento de dois parâmetros: a carga total na fundação, obtida a partir da soma dos indicadores permanentes e temporários, e a capacidade de carga de uma estaca. Ao dividir o primeiro número pelo segundo e arredondar o resultado para cima, você pode obter a quantidade desejada. Por exemplo, se a quantidade de carga do edifício for 60 toneladas e a capacidade de carga de um elemento for 3,8 toneladas, 60 / 3,8 = 15,8 → 16 estacas serão necessárias. No entanto, muitas vezes acontece que, na prática, você precisa de vários outros deles, especialmente em solos "desconfortáveis".
É importante calcular corretamente as estacas para a fundação e organizá-las em torno do perímetro. Um elemento é colocado em cada canto interno e externo, bem como em todos os pontos de interseção e conexão das partes envolvidas. O resto das estacas são uniformemente espaçadas em seções retas. A distância entre os apoios adjacentes não deve ser superior a 3 m.
Para calcular a capacidade de carga de um único elemento, a fórmula pode ser representada da seguinte forma: W = (S * R) / kOnde C - capacidade de carga, S - a área da seção transversal da lâmina, R - a resistência do solo calculada na área do aprofundamento (valor tabular), k É o fator para a margem operacional. O último parâmetro depende da precisão da identificação da estrutura do solo. Como o seu estudo profissional em laboratórios é um processo caro e raramente usado na construção de casas particulares, o coeficiente é geralmente considerado grande, igual a 1,5-1,7 (enquanto ao conectar os serviços de especialistas é de 1,2-1,3) . Assim, a economia neste aspecto é paga com o aumento do número de estacas envolvidas.
Erros comuns ao projetar uma fundação por estaca
Um erro comum é fazer um cálculo geral para uma residência e edifícios relacionados (galpões, varandas, etc.). Isso não pode ser feito, uma vez que essas salas claras têm um nível de estresse completamente diferente. Para eles, o projeto é compilado separadamente. O mesmo se aplica a grandes objetos internos - caldeiras de ferro fundido, fogões. Nesse caso, um projeto separado também é preparado e o fortalecimento adicional do local é realizado.
Além disso, você não pode desapertar o elemento de pilha de volta. Às vezes, usando essa manipulação, eles tentam ajustar a altura. A ação é prejudicial na medida em que o solo se solta ao mesmo tempo, a capacidade de carga diminui e existe o perigo de afundamento do suporte.
Ao dobrar trabalhos na grelha, não aqueça o reforço.Para conectar os elementos entre si, são usados mandris, dobradores de tubos e equipamentos semelhantes. Os cantos são reforçados de acordo com esquemas especialmente preparados. Não negligencie a camada protetora e permita que os componentes de reforço entrem em contato com a fôrma.
As pilhas devem ser estritamente verticais. Se, no processo de aprofundamento, ele se desviou um pouco, apoiando-se em uma rocha dura, você não pode torcê-lo mais. Isso leva a uma perda das propriedades de suporte. Não há necessidade de cavar um buraco com antecedência no local de instalação. Para que a pilha mantenha suas características funcionais, ela deve ser aparafusada ao solo. É perigoso instalar o suporte não suficientemente profundo. Também negligências comuns incluem negligência com o tratamento anticorrosivo e a análise geológica do solo.
Antes do trabalho de instalação, você precisa calcular corretamente a carga total na fundação. Erros de projeto e instalação levam à necessidade de reparos mais caros do que a correta instalação da fundação.
