Il problema della scelta di una fondazione per le strutture esiste in condizioni geologiche difficili. È razionale utilizzare la fondazione a griglia, che assume il 20% del costo di costruzione. La parte interrata delle aste pendenti aumenta la capacità portante del terreno e garantisce l'affidabilità della struttura. La ricostruzione di una fondazione di scarsa qualità richiede ulteriori investimenti, pertanto una progettazione opportuna è una direzione urgente.
- Definizione di fondazione su pali-griglia
- Selezione del mucchio
- Tipi di fondazione su pali-griglia
- Con il metodo dell'immersione nel terreno
- Per il grado di profondità
- Tecnologia di costruzione
- Il processo e le fasi di versamento del grillage
- Esecuzione di lavori sull'isolamento della fondazione
- Possibili errori
- Pro e contro delle fondamenta della griglia su pali
Definizione di fondazione su pali-griglia
La struttura viene utilizzata per la realizzazione di edifici su terreni instabili o nel caso della realizzazione di una struttura di grandi dimensioni. Come base vengono utilizzate pile con un'estremità appuntita, ognuna di esse resiste a una forza di 2 - 5 tonnellate La parte superiore delle aste è unita da una trave o una cintura di lastre, chiamata griglia. L'imbracatura viene applicata sotto le pareti portanti e viene posta lungo il perimetro della casa.
Per determinare il numero di elementi sospesi, viene effettuato un calcolo che richiede caratteristiche:
- il peso dell'edificio con carichi di attrezzature, persone, neve e vento;
- indicatori tecnici del suolo in cantiere.
La griglia distribuisce uniformemente le forze statiche e lega le aste verticali in modo che non si muovano sotto carico. I pali sono realizzati in metallo o cemento armato e per le travi di collegamento vengono presi profili metallici, cemento, blocchi di legno.
Nella costruzione di abitazioni private, la griglia di fondazione su pali viene utilizzata raramente a causa della grande parte dei costi. L'uso di tale struttura è giustificato se la casa viene costruita in un'area paludosa o su terreni appartenenti alla categoria delle sabbie mobili.
Selezione del mucchio
La lunghezza della pila, il diametro dipende dal carico, dalla resistenza dello strato di terreno ed è assegnato in modo che l'elemento si trovi al di fuori della zona di congelamento del suolo. La lunghezza del pozzo dipende dalle capacità dell'attrezzatura di perforazione. Il fondo della griglia è determinato dalla presenza di un sottofondo tecnico, seminterrato, rilievo del terreno.
Il progetto di fondazione su pali si basa sui risultati degli sviluppi ingegneristici, sulle informazioni sulla sismicità dell'area. Quando si sceglie una tecnologia, vengono presi in considerazione i requisiti ambientali e vengono confrontate le opzioni economiche per altre soluzioni. Le regole di calcolo sono fornite nel documento normativo SNiP 11.В.1 - 62.
Nella pianta vengono posizionati pali con passo costante o variabile, precedentemente indicato nel disegno. Gli elementi sospesi e la griglia sono calcolati in base alle deformazioni con la condizione che la struttura si assesti di una quantità inferiore all'indicatore standard. Il metodo consente di determinare la redditività della base della griglia prima dell'installazione di una fondazione a strisce monolitiche, una solida lastra di cemento.
Tipi di fondazione su pali-griglia
I terreni deboli vengono forati con la punta dell'asta fino a quando non si ferma in terreni stabili, che sono strati grossolani, rocciosi e rocce dure argillose. La lunghezza della palancola verticale può arrivare fino a 20 metri.
La fondazione su pali con grigliato è suddivisa in base alle caratteristiche:
- materiale: ci sono opzioni in cemento armato, legno, acciaio e cemento;
- metodo di immersione nel terreno - sono classificati come guidati, vibroimmersi, a vite;
- movimentazione del terreno: le strutture sospese distribuiscono il carico utilizzando l'attrito e i puntoni trasferiscono le forze direttamente alla roccia stabile.
La sezione delle scanalature è quadrata, poligonale, tubolare. Gli elementi sono realizzati in composito, monopezzo, a vite, ad espansione. Le strutture monolitiche hanno una cavità cilindrica all'interno, sono un pezzo unico con una lunghezza costante. Le opzioni prefabbricate sono collegate da blocchi di cemento armato e reclutate alla lunghezza richiesta.
Con il metodo dell'immersione nel terreno
I pali infissi sono guidati da apparecchiature a percussione. La punta sposta le particelle di terreno lateralmente, verso l'alto quando si approfondisce e penetra nel terreno. L'asta espelle il volume del terreno pari al volume dell'area sommersa e comprime ulteriormente la base. In cantiere vengono utilizzati martelli diesel e ad asta.
Il metodo di vibrazione riduce l'attrito nel terreno e sull'area laterale dell'elemento sommerso. È richiesto uno sforzo, che è molte volte inferiore rispetto al metodo di impatto. La terra viene compattata a una distanza di 1,5 - 3 diametri di pila dal suo corpo. Vengono utilizzati driver vibratori elettromeccanici che, con l'aiuto dell'ampiezza della pulsazione e della massa del palo, rompono la struttura del suolo.
L'avvitamento con pressione viene effettuato per pali in cemento armato e acciaio utilizzando installazioni automobilistiche. Gli elementi verticali hanno punta con lama elicoidale, canna, guida e prolunga. Sono utilizzati per la ricostruzione e la riparazione delle fondamenta e per la costruzione nelle regioni del permafrost, su terreni agitati e irrigati.
Per il grado di profondità
La griglia sospesa funziona in un ambiente di compressione del terreno, distribuisce il carico usando la forza di attrito laterale, la resistenza della punta. Tali elementi non possono essere approfonditi ad una formazione stabile, e questo è il loro svantaggio. Per affidabilità, l'area del tallone della parte di guida aumenta e sul sito viene posizionato un numero maggiore di elementi.
Un aumento delle dimensioni porta ad un aumento del costo della struttura di fondazione, un aumento dell'intensità del lavoro. Una grande quantità tirerà il peso e il progetto aggiuntivo. Ridurre la distanza tra le aste sospese a volte salva la giornata.
Le cremagliere hanno una punta che trasferisce la forza agli strati incomprimibili; tali aste non portano al ritiro della struttura. Le scanalature del rack vengono utilizzate per rafforzare le fondamenta durante la posa di comunicazioni, condutture, linee ferroviarie, poiché hanno un alto coefficiente di resistenza al taglio. In città, vengono eretti come supporti per muri e per la costruzione di unità industriali con attrezzature pesanti.
Tecnologia di costruzione
I fori vengono approfonditi con trapani a mano, per cui viene perforato un diametro di 100-200 mm e la lunghezza è limitata da una distanza di 1 m. Le macchine motorizzate, idrauliche ed elettriche aumentano la dimensione laterale del pozzo e la lunghezza del passaggio fino a tre metri. Le griglie per fondazioni su pali richiedono uno strato di sabbia e pietrisco con uno spessore di 15 - 20 cm.
La composizione della biancheria da letto è consentita:
- pietrisco fine, sabbia - 1: 2, rispettivamente;
- sabbia grossolana, ghiaia di media frazione - 2: 3, rispettivamente.
Il numero di aste verticali viene preso dal calcolo, ma se non ce n'è, viene preso il margine di sicurezza della base, le pile si trovano con un passo minimo di 1 M. I centri delle aste coincidono con gli assi della casa rottura, il diametro delle pile può essere di 170 - 400 mm. Per il rinforzo vengono utilizzati telai saldati o lavorati a maglia con rinforzo a coste con un diametro superiore a 12 mm. Le aste longitudinali dovrebbero essere realizzate in metallo di classe A-3 e A-1 dovrebbero essere posizionate nella direzione trasversale.
Il processo e le fasi di versamento del grillage
La sigillatura delle prese di rinforzo e il collegamento rigido della griglia con pali sono forniti in caso di terreni deboli e carico laterale sull'edificio. Le estremità sono piegate e fissate al telaio della griglia utilizzando un filo per maglieria. La griglia viene colata a strati, fino a 25 cm viene cementata in un unico passaggio Un vibratore elettrico viene utilizzato per espellere le bolle d'aria dalla massa. Il calcestruzzo guadagna il 100% di resistenza dopo 28 giorni, solo dopo che viene caricato e viene posizionata una griglia.
Istruzioni passo passo per un corretto riempimento:
- riempire la cassaforma di un terzo;
- il tubo del miscelatore automatico viene sollevato in modo che parte di esso cada sul fondo;
- la massa fuoriuscita viene pressata a terra per formare una piattaforma di appoggio rigida;
- i raccordi sono inseriti in modo che la parte superiore non sporga oltre il livello del tubo;
- nella parte superiore del calcestruzzo viene posta una barra filettata per l'unione con la griglia, l'elemento sporge di 30 cm.
È meglio versare continuamente la cassaforma con una pausa per la compattazione degli strati. Se scavi una trincea lungo la larghezza della griglia, non è necessaria alcuna cassaforma, il calcestruzzo può essere versato direttamente nel terreno.
Esecuzione di lavori sull'isolamento della fondazione
La griglia in cemento armato diventa un ponte freddo, indipendentemente dalla sua posizione a livello del suolo. La struttura sottrae calore alle pareti che vengono erette direttamente su di essa. L'isolamento funziona in modo simile all'isolamento di una base a nastro e protegge la griglia stessa dalle perdite di energia.
Una trave di legno o di metallo lascia uno spazio al vento sotto la casa. Il divario è chiuso con isolamento per risparmiare sul riscaldamento della casa. In questo spazio viene posata anche la rete fognaria, l'approvvigionamento idrico e l'isolamento termico impedisce il congelamento dell'acqua e degli scarichi.
I detriti e le foglie entrano nello spazio aperto sotto l'edificio, che richiederà una pulizia aggiuntiva. La parte inferiore chiusa e ben rifinita sembra attraente e adorna la facciata. L'isolamento del seminterrato viene eseguito contemporaneamente alla creazione di un'area cieca isolata all'esterno lungo il perimetro delle pareti. Le opzioni di isolamento termico dipendono dall'altezza della parte del seminterrato, dalle caratteristiche della griglia.
Possibili errori
È meglio affidare l'installazione di pile con una griglia a specialisti o lavorare secondo un disegno e solo dopo un calcolo tecnico. La violazione della tecnologia porterà al cedimento e alla distruzione della casa.
Errori tipici:
- mancanza di verticalità durante l'approfondimento della pila;
- uso di fosse durante il serraggio delle aste delle viti;
- installazione in modo che la pila tocchi le solide fondamenta, ma dovrebbe entrare in essa di 0,2 - 0,3 m;
- violazione del piano tecnico per il posizionamento degli elementi;
- ignorando le teste di metallo in cima alla pila;
- usando i fori delle vecchie pile per installarne di nuove.
Le aste inclinate riducono la capacità portante della fondazione, nel tempo tali elementi possono essere estratti dal terreno. I pali devono essere arrotolati nel terreno, partendo dalla superficie del terreno. La cavità dell'elemento viene cementata dopo la martellatura ed è limitata da un copricapo che protegge dall'umidità.
Pro e contro delle fondamenta della griglia su pali
Il dispositivo richiede meno materiali rispetto alla fabbricazione di una lastra monolitica solida, mentre viene scelto qualsiasi approfondimento, è possibile costruire su terreno traballante o in condizioni di permafrost. Il piccolo volume di terreno scavato non richiede l'uso di un escavatore e le pile a vite sono guidate da un trapano.
Le caratteristiche tecnologiche consentono di ridurre il costo di una fondazione su pali a un indicatore simile per una fondazione a strisce dimostrando caratteristiche di elevata resistenza. La riduzione dell'intensità del lavoro porta al fatto che il complesso dei lavori, insieme all'isolamento, viene eseguito da un team di specialisti composto da tre persone.
Lo svantaggio di una fondazione su pali con una griglia è che è difficile costruire un seminterrato o un seminterrato in tali case. Per la loro costruzione, è necessaria un'ulteriore serie di lavori per sigillare lo spazio con pareti calde, il che aumenta il costo di costruzione.
La tecnologia presuppone un'aderenza precisa al rapporto tra i componenti del calcestruzzo e i gradi dei materiali costitutivi per evitare che l'asta si rompa sotto la pressione laterale del terreno.
