El problema de elegir una base para las estructuras existe en condiciones geológicas difíciles. Es racional utilizar la base de rejilla de pilotes, que asume el 20% del costo de construcción. La parte subterránea de las varillas colgantes aumenta la capacidad de carga del suelo y asegura la confiabilidad de la estructura. La reconstrucción de una base de mala calidad requiere inversiones adicionales, por lo tanto, el diseño oportuno es una dirección urgente.
- Definición de cimentación de pilotes enrejados
- Selección de pila
- Tipos de cimientos de pilotes enrejados
- Por el método de inmersión en el suelo.
- Por el grado de profundidad
- Tecnología de construcción
- El proceso y las etapas de vertido de la parrilla.
- Realización de trabajos de aislamiento de la cimentación.
- Posibles errores
- Pros y contras de la base de pilotes enrejados
Definición de cimentación de pilotes enrejados
La estructura se utiliza para la construcción de edificios en suelos inestables o en el caso de la construcción de una estructura de gran tamaño. Como base se utilizan pilotes con un extremo puntiagudo, cada uno de ellos soporta una fuerza de 2 a 5 toneladas La parte superior de las varillas está unida por una viga o cinta de losa, que se llama rejilla. El arnés se coloca debajo de los muros de carga y se coloca alrededor del perímetro de la casa.
Para determinar la cantidad de elementos colgantes, se realiza un cálculo que requiere características:
- el peso del edificio con equipos, personas, nieve y cargas de viento;
- indicadores técnicos del suelo en el sitio de construcción.
La rejilla distribuye las fuerzas estáticas de manera uniforme y une las varillas verticales para que no se muevan bajo carga. Los pilotes están hechos de metal u hormigón armado, y se toman perfiles metálicos, hormigón, bloques de madera para las vigas de conexión.
En la construcción de viviendas privadas, la rejilla de cimentación sobre pilotes rara vez se usa debido a la gran parte del costo. El uso de una estructura de este tipo está justificado si la casa se está construyendo en una zona pantanosa o en suelos pertenecientes a la categoría de arenas movedizas.
Selección de pila
La longitud del pilote, el diámetro depende de la carga, la resistencia de la capa de suelo y se asigna para que el elemento se ubique fuera de la zona de congelación del suelo. La longitud del pozo depende de las capacidades del equipo de perforación. La parte inferior de la rejilla está determinada por la presencia de un contrapiso técnico, sótano, relieve de la parcela de tierra.
El proyecto de cimentación de pilotes se basa en los resultados de los desarrollos de ingeniería, información sobre la sismicidad del área. Al elegir una tecnología, se tienen en cuenta los requisitos medioambientales y se comparan las opciones económicas para otras soluciones. Las reglas de cálculo se dan en el documento normativo SNiP 11.В.1 - 62.
En el plano, los pilotes se colocan con un paso constante o variable, que se indica previamente en el dibujo. Los elementos de suspensión y las rejas se calculan de acuerdo con las deformaciones con la condición de que la estructura se asiente en una cantidad menor que el indicador estándar. El método le permite determinar la rentabilidad de la base de la rejilla antes de la instalación de una base de tira monolítica, una losa de hormigón sólido.
Tipos de cimientos de pilotes enrejados
Los suelos débiles se perforan con la punta de la varilla hasta que se detiene en un suelo estable, que son capas gruesas, rocosas y rocas arcillosas duras. La longitud de la tablestaca vertical puede ser de hasta 20 metros.
La cimentación de pilotes con rejilla se subdivide de acuerdo con las características:
- material: hay opciones de hormigón armado, madera, acero y hormigón;
- método de inmersión en el suelo: se clasifican como impulsados, vibro-sumergidos, tornillo;
- Manejo del suelo: las estructuras colgantes distribuyen la carga mediante fricción y los puntales transfieren las fuerzas directamente a la roca estable.
La sección de las ranuras es cuadrada, poligonal, tubular. Los elementos son de composite, monobloque, roscado, con dilatación. Las estructuras monolíticas tienen una cavidad cilíndrica en el interior, son de una pieza con una longitud constante. Las opciones prefabricadas se conectan a partir de bloques de hormigón armado y se reclutan a la longitud requerida.
Por el método de inmersión en el suelo.
Los pilotes impulsados son impulsados por equipos de percusión. La punta desplaza las partículas de suelo hacia un lado, hacia arriba al profundizar y penetra en el suelo. La varilla expulsa el volumen de suelo igual al volumen del área sumergida y además comprime la base. En la obra se utilizan martillos diésel y de varilla.
El método de vibración reduce la fricción en el suelo y en el área lateral del elemento sumergido. Se requiere un esfuerzo, que es varias veces menor que con el método de impacto. La tierra se compacta a una distancia de 1,5 - 3 diámetros de pilotes de su cuerpo. Se utilizan impulsores vibratorios electromecánicos que, con la ayuda de la amplitud de pulsación y la masa del pilote, rompen la estructura del suelo.
El atornillado con presión se realiza para pilotes de hormigón armado y acero mediante instalaciones de automoción. Los elementos verticales tienen una punta con una hoja helicoidal, un barril, una guía y una extensión. Se utilizan para la reconstrucción y reparación de cimientos y para la construcción en regiones de permafrost, en suelos agitados y regados.
Por el grado de profundidad
La rejilla colgante funciona en un entorno de tierra comprimida, distribuye la carga utilizando la fuerza de fricción lateral, la resistencia de la punta. Tales elementos no se pueden profundizar hasta una formación estable, y esta es su desventaja. Para mayor confiabilidad, el área del talón de la parte de guía aumenta y se coloca una mayor cantidad de elementos en el sitio.
Un aumento de tamaño conduce a un aumento en el costo de la estructura de la base, un aumento en la intensidad del trabajo. Una gran cantidad arrastrará peso y tiro adicional. Reducir la distancia entre las varillas colgantes a veces salva el día.
Los bastidores tienen una punta que transfiere la fuerza a las capas incompresibles; tales varillas no provocan la contracción de la estructura. Las ranuras para bastidores se utilizan para fortalecer la base al colocar comunicaciones, tuberías, líneas ferroviarias, ya que tienen un alto coeficiente de resistencia al corte. En la ciudad se erigen como soportes de muros y para la construcción de naves industriales con equipo pesado.
Tecnología de construcción
Los pozos se profundizan con taladros manuales, mediante los cuales se perfora un diámetro de 100-200 mm, y la longitud se limita a una distancia de 1 m. Máquinas motorizadas, hidráulicas y eléctricas aumentan la dimensión lateral del pozo y la longitud del paso. hasta tres metros. Las rejas para cimientos de pilotes requieren una capa de arena y piedra triturada con un espesor de 15 a 20 cm.
La composición de la ropa de cama está permitida:
- piedra fina triturada, arena - 1: 2, respectivamente;
- arena gruesa, grava de fracción media - 2: 3, respectivamente.
El número de varillas verticales se toma por cálculo, pero si no hay ninguna se toma el margen de seguridad de la base, los pilotes se ubican con un paso mínimo de 1 m. Los centros de las varillas coinciden con los ejes de la casa. avería, el diámetro de las pilas puede ser de 170 a 400 mm. Para el refuerzo se utilizan marcos soldados o tejidos con refuerzo nervado con un diámetro superior a 12 mm. Las varillas longitudinales deben estar hechas de metal de clase A-3 y las barras A-1 deben colocarse en la dirección transversal.
El proceso y las etapas de vertido de la parrilla.
El sellado de las salidas de refuerzo y la conexión rígida de la rejilla con pilotes se proporciona en caso de suelos débiles y carga lateral en el edificio. Los extremos se doblan y se unen al marco de la rejilla con un alambre de tejer. La rejilla se vierte en capas, se hormigona hasta 25 cm en un solo paso, se utiliza un vibrador eléctrico para expulsar las burbujas de aire de la masa. El hormigón gana un 100% de resistencia después de 28 días, solo después de que se carga y se coloca una rejilla.
Instrucciones paso a paso para un llenado correcto:
- rellenar el encofrado en un tercio;
- el tubo del automezclador se eleva para que parte del mismo caiga al fondo;
- la masa filtrada se presiona contra el suelo para formar una plataforma de soporte rígida;
- los accesorios se insertan de modo que la parte superior no sobresalga por encima del nivel de la tubería;
- Se coloca una varilla roscada en la parte superior del hormigón para su unión con la reja, el elemento sobresale 30 cm.
Es mejor verter continuamente el encofrado con un descanso para la compactación de las capas. Si cava una zanja a lo ancho de la rejilla, no se necesita encofrado, el hormigón se puede verter directamente en el suelo.
Realización de trabajos de aislamiento de la cimentación.
La reja de hormigón armado se convierte en un puente frío, independientemente de su ubicación a nivel del suelo. La estructura extrae el calor de las paredes que se erigen directamente sobre ella. El aislamiento funciona de manera similar al aislamiento de una base de tira y protege la rejilla de las pérdidas de energía.
Una viga de madera o metal deja un espacio arrastrado por el viento debajo de la casa. El hueco se cierra con aislamiento para ahorrar en la calefacción de la casa. El alcantarillado, el suministro de agua también se coloca en este espacio, y el aislamiento térmico evita que el agua y los desagües se congelen.
Los escombros y las hojas ingresan al espacio abierto debajo del edificio, lo que requerirá una limpieza adicional. La parte inferior cerrada y bellamente terminada se ve atractiva y adorna la fachada. El aislamiento del sótano se realiza simultáneamente con la creación de un área ciega aislada en el exterior a lo largo del perímetro de las paredes. Las opciones de aislamiento térmico dependen de la altura de la parte del sótano, las características de la rejilla.
Posibles errores
Es mejor confiar la instalación de pilotes con una rejilla a especialistas o trabajar de acuerdo con un dibujo y solo después de un cálculo técnico. La violación de la tecnología conducirá al hundimiento y destrucción de la casa.
Errores típicos:
- falta de verticalidad al profundizar el pilote;
- uso de hoyos al apretar las varillas roscadas;
- instalación de modo que la pila toque la base sólida, pero debe entrar entre 0,2 y 0,3 m;
- violación del plan técnico para la colocación de elementos;
- ignorando las cabezas de metal en la parte superior de la pila;
- usando agujeros de pilas viejas para instalar nuevas.
Las varillas inclinadas reducen la capacidad de carga de la base; con el tiempo, dichos elementos pueden ser arrancados del suelo. Las pilas deben rodar hacia el suelo, comenzando desde la superficie del suelo. La cavidad del elemento se hormigona después del martilleo y está limitada por un protector de cabeza que protege contra la humedad.
Pros y contras de la base de pilotes enrejados
El dispositivo requiere menos materiales que para la fabricación de una losa monolítica sólida, aunque se elige cualquier profundización, es posible construir en suelos inestables o en condiciones de permafrost. El pequeño volumen de suelo excavado no requiere el uso de una excavadora, y las pilas de tornillos son impulsadas por un taladro.
Las características tecnológicas hacen posible reducir el costo de una base de pilotes a un indicador similar para una base de tira, al tiempo que demuestran características de alta resistencia. La reducción de la intensidad laboral lleva a que el complejo de trabajos, junto con el aislamiento, sea realizado por un equipo de especialistas formado por tres personas.
La desventaja de una base de pilotes con rejilla es que es difícil construir un sótano o un sótano en tales casas. Para su construcción, se requiere un conjunto adicional de trabajo para sellar el espacio con paredes cálidas, lo que aumenta el costo de construcción.
La tecnología asume una adherencia precisa a la proporción de componentes de hormigón y grados de materiales constituyentes para evitar que la varilla se rompa bajo la presión lateral del suelo.
