Problema alegerii unei fundații pentru structuri există în condiții geologice dificile. Este rațional să folosiți fundația de grătar, care presupune 20% din costul construcției. Partea subterană a tijelor suspendate mărește capacitatea portantă a solului și asigură fiabilitatea structurii. Reconstrucția unei fundații de calitate slabă necesită investiții suplimentare, prin urmare, proiectarea rapidă este o direcție urgentă.
Definiția pile-grillage foundation
Structura este utilizată pentru construcția de clădiri pe soluri instabile sau în cazul construcției unei structuri de dimensiuni mari. Ca bază sunt folosite grămezi cu capăt ascuțit, fiecare dintre ele rezistând la o forță de 2 - 5 tone. Vârful tijelor este unit de o grindă sau o centură de placă, care se numește grătar. Hamul se aplică sub pereții portanți și este plasat în jurul perimetrului casei.
Pentru a determina numărul de elemente suspendate, se face un calcul care necesită caracteristici:
- greutatea clădirii cu echipamente, oameni, zăpadă și încărcături de vânt;
- indicatori tehnici ai solului pe șantier.
Grilajul distribuie uniform forțele statice și leagă tijele verticale astfel încât acestea să nu se miște sub sarcină. Pilele sunt realizate din metal sau beton armat, iar profilele metalice, betonul, blocurile de lemn sunt luate pentru grinzile de legătură.
În construcția de locuințe private, grătarul de fundație pe grămezi este rar folosit din cauza costului mare. Utilizarea unei astfel de structuri este justificată dacă casa este construită într-o zonă mlăștinoasă sau pe soluri care aparțin categoriei nisipurilor mișcătoare.
Selecția grămezii
Lungimea grămezii, diametrul depinde de sarcină, rezistența stratului de sol și este atribuit astfel încât elementul să fie situat în afara zonei de îngheț a solului. Lungimea puțului depinde de capacitățile echipamentului de foraj. Fundul grătarului este determinat de prezența unui subsol tehnic, subsol, relief al terenului.
Proiectul de fundație a grămezii se bazează pe rezultatele dezvoltărilor inginerești, informații despre seismicitatea zonei. La alegerea unei tehnologii, se iau în considerare cerințele de mediu și se compară opțiunile economice pentru alte soluții. Regulile de calcul sunt date în documentul normativ SNiP 11.В.1 - 62.
În plan, grămezile sunt plasate cu un pas constant sau variabil, care este indicat anterior în desen. Elementele suspendate și grătarul sunt calculate în funcție de deformări cu condiția ca structura să se stabilească cu o cantitate mai mică decât indicatorul standard. Metoda vă permite să determinați profitabilitatea bazei de grătar înainte de instalarea unei fundații de benzi monolitice, o placă solidă de beton.
Tipuri de fundație de grătar
Solurile slabe sunt străpunse cu vârful tijei până când se oprește în sol stabil, care sunt straturi grosiere, stâncoase și roci argiloase dure. Lungimea grămezii de foi verticale poate fi de până la 20 de metri.
Fundația de grămadă cu un grătar este împărțită în funcție de caracteristici:
- material - există opțiuni de beton armat, lemn, oțel și beton;
- metoda de scufundare în sol - sunt clasificate ca antrenate, vibrante, cu șurub;
- manipularea solului - structurile suspendate distribuie sarcina folosind frecarea, iar colțurile transferă forțele direct pe roca stabilă.
Secțiunea canelurilor poate fi pătrată, poligonală, tubulară. Elementele sunt realizate din compozit, dintr-o singură bucată, cu șurub, cu expansiune. Structurile monolitice au în interior o cavitate cilindrică, sunt dintr-o singură bucată, cu o lungime constantă. Opțiunile prefabricate sunt conectate din blocuri de beton armat și sunt recrutate la lungimea necesară.
Prin metoda de scufundare în pământ
Pilotele antrenate sunt conduse de echipamente de percuție. Vârful deplasează particulele de sol în lateral, în sus când se adâncește și pătrunde în pământ. Lanseta scoate volumul de sol egal cu volumul zonei scufundate și comprimă suplimentar baza. Ciocanele diesel și cu tijă sunt utilizate la șantier.
Metoda de vibrație reduce fricțiunea în sol și pe zona laterală a elementului scufundat. Este necesar un efort, care este de câteva ori mai mic decât în cazul metodei de impact. Pământul este compactat la o distanță de 1,5 - 3 diametre de grămadă de corpul său. Se utilizează mecanisme de vibrație electromecanice care, cu ajutorul amplitudinii pulsației și a masei grămezii, sparg structura solului.
Înșurubarea împreună cu presiunea se realizează pentru grămezi de beton armat și oțel folosind instalații auto. Elementele verticale au un vârf cu o lamă elicoidală, un butoi, un ghidaj și o prelungire. Acestea sunt utilizate pentru reconstrucția și repararea fundațiilor și pentru construcția în regiunile de permafrost, pe soluri ridicate, udate.
După gradul de adâncime
Grătarul suspendat funcționează într-un mediu de comprimare a solurilor, distribuie sarcina folosind forța de frecare laterală, rezistența vârfului. Astfel de elemente nu pot fi aprofundate până la o formație stabilă și acesta este dezavantajul lor. Pentru fiabilitate, zona călcâiului piesei de ghidare crește și un număr mai mare de elemente sunt plasate pe șantier.
O creștere a dimensiunii duce la o creștere a costului structurii fundației, o creștere a intensității muncii. O cantitate mare va atrage greutatea și tirajul suplimentar. Reducerea distanței dintre tijele suspendate salvează uneori ziua.
Rafturile au un vârf care transferă forța către straturile incompresibile; astfel de tije nu duc la contracția structurii. Șanțurile cremaliere sunt utilizate pentru a întări fundația la stabilirea comunicațiilor, conductelor, liniilor ferate, deoarece au un coeficient ridicat de rezistență la forfecare. În oraș, acestea sunt ridicate ca suporturi pentru ziduri și pentru construcția de unități industriale cu echipamente grele.
Tehnologia construcției
Forajele sunt adâncite cu burghie manuale, prin care se găsește un diametru de 100-200 mm, iar lungimea este limitată la o distanță de 1 m. Mașinile motorizate, hidraulice și electrice măresc dimensiunea laterală a forajului și lungimea pasajului până la trei metri. Grătarele pentru fundațiile de grămadă necesită un strat de nisip și piatră zdrobită cu grosimea de 15 - 20 cm.
Compoziția așternutului este permisă:
- piatră zdrobită fină, nisip - respectiv 1: 2;
- nisip grosier, pietriș cu fracțiune medie - respectiv 2: 3.
Numărul tijelor verticale se ia prin calcul, dar dacă nu există, se ia marja de siguranță a bazei, grămezile sunt situate cu un pas minim de 1 m. Centrele tijelor coincid cu axele casei avarie, diametrul piloților poate fi de 170 - 400 mm. Pentru armare, se utilizează cadre sudate sau tricotate cu armături nervurate cu un diametru de peste 12 mm. Tijele longitudinale trebuie să fie din metal de gradul A-3, iar A-1 să fie plasate în direcție transversală.
Procesul și etapele turnării grătarului
Etanșarea orificiilor de întărire și conectarea rigidă a grătarului cu piloți este asigurată în cazul solurilor slabe și a încărcării laterale pe clădire. Capetele sunt pliate și atașate la cadrul grătarului folosind un fir de tricotat. Grătarul este turnat în straturi, până la 25 cm este betonat într-un singur pas.Un vibrator electric este folosit pentru a expulza bulele de aer din masă. Betonul câștigă o rezistență de 100% după 28 de zile, numai după aceea este încărcat și se pune un grătar.
Instrucțiuni pas cu pas pentru umplerea corectă:
- umpleți cofrajul cu o treime;
- conducta automixerului este ridicată astfel încât o parte din ea să cadă în fund;
- masa scursă este presată la sol pentru a forma o platformă rigidă de susținere;
- fitingurile sunt introduse astfel încât partea superioară să nu iasă deasupra nivelului țevii;
- o tijă filetată este plasată în partea superioară a betonului pentru îmbinarea cu grătarul, elementul iese 30 cm.
Este mai bine să turnați continuu cofrajul cu o pauză pentru compactarea straturilor. Dacă săpați un șanț de-a lungul lățimii grătarului, nu este nevoie de cofraj, betonul poate fi turnat direct în pământ.
Efectuarea lucrărilor de izolare a fundației
Grătarul din beton armat devine un pod rece, indiferent de locația sa la nivelul solului. Structura atrage căldura de pe pereții care sunt ridicați direct pe ea. Izolația funcționează similar cu izolarea unei baze de benzi și protejează grătarul însuși de pierderile de energie.
O grindă de lemn sau metal lasă un spațiu suflat de vânt sub casă. Lumenul este închis cu izolație pentru a economisi la încălzirea casei. Canalizarea, alimentarea cu apă este, de asemenea, amplasată în acest spațiu, iar izolația termică protejează apa și scurgerile de îngheț.
Resturile și frunzele intră în spațiul deschis de sub clădire, ceea ce va necesita o curățare suplimentară. Partea inferioară închisă și finisată frumos arată atractiv și împodobește fațada. Izolarea subsolului se face simultan cu crearea unei zone orb izolate în exterior de-a lungul perimetrului pereților. Opțiunile de izolare termică depind de înălțimea părții subsolului, de caracteristicile grătarului.
Posibile greșeli
Este mai bine să încredințați specialiștilor instalarea piloților cu un grătar sau să lucrați conform unui desen și numai după un calcul tehnic. Încălcarea tehnologiei va duce la scăderea și distrugerea casei.
Erori tipice:
- lipsa de verticalitate la adâncirea grămezii;
- utilizarea gropilor la strângerea tijelor cu șurub;
- instalarea astfel încât grămada să atingă fundația solidă, dar ar trebui să intre în ea cu 0,2 - 0,3 m;
- încălcarea planului tehnic pentru amplasarea elementelor;
- ignorarea capetelor metalice din partea de sus a grămezii;
- folosind găuri din grămezi vechi pentru instalarea altora noi.
Tijele înclinate reduc capacitatea portantă a fundației; în timp, astfel de elemente pot fi scoase din sol. Grămezile ar trebui să fie rulate în sol, începând de la suprafața solului. Cavitatea elementului este betonată după ciocănit și este limitată de o apărătoare de cap care protejează împotriva umezelii.
Pro și contra unui fond de ten pentru grătar
Dispozitivul necesită mai puține materiale decât pentru fabricarea unei plăci monolitice solide, în timp ce se alege orice adâncire, este posibil să se construiască pe sol tremurat sau în condiții de permafrost. Volumul mic de sol excavat nu necesită utilizarea unui excavator, iar grămezile cu șurub sunt acționate de un burghiu.
Caracteristicile tehnologice fac posibilă reducerea costului unei fundații de grămadă la un indicator similar pentru o fundație de bandă, demonstrând în același timp caracteristici de rezistență ridicată. Reducerea intensității muncii duce la faptul că complexul de lucrări, împreună cu izolația, este realizat de o echipă de specialiști formată din trei persoane.
Dezavantajul unei fundații de grămadă cu un grătar este că este dificil să construiți un subsol sau subsol în astfel de case. Pentru construcția lor, este necesar un set suplimentar de lucru pentru a sigila spațiul cu pereți calzi, ceea ce crește costul construcției.
Tehnologia presupune aderența precisă la raportul dintre componentele din beton și clasele de materiale constitutive pentru a preveni ruperea tijei sub presiunea laterală a solului.
