I pali sono realizzati in cemento, cemento armato, metallo e sono tondini cavi o pieni, che vengono posati obliquamente o verticalmente nel terreno. Gli elementi sono installati sotto la struttura e trasferiscono i carichi di compressione, torsione e taglio al suolo dalla parte a terra. La capacità portante del palo dipende dal materiale di fabbricazione e dal tipo di terreno.
Dipendenza dai materiali di supporto e dai tipi di terreno
Il palo è a contatto con gli strati di terra, quindi la sua capacità di resistere ai carichi dipende dalla categoria del suolo. Il numero richiesto di elementi del palo viene calcolato in base alle caratteristiche del materiale e del terreno.
Nella costruzione di case private, i tipi di fondazioni si sono diffusi:
- su pali infissi;
- su supporti a vite;
- con involucri annoiati.
La capacità portante del terreno viene presa in considerazione quando si determina il tipo di fondazione su pali. Caratterizza la pressione che l'area condizionale dello strato può sopportare. Questo valore è inferiore all'analoga caratteristica del palo e dipende dal tipo di formazione, dalla sua saturazione d'acqua e dalla densità. Vengono eseguite indagini geodetiche per determinare le proprietà dello strato di terreno nel campo delle costruzioni.
Le pile di cemento armato sono collocate sotto edifici con carichi pesanti, imprese industriali. Funzionano bene in compressione e flessione, poiché hanno una struttura metallica all'interno. Gli elementi in acciaio resistono al taglio, all'impatto dinamico e alla torsione, quindi vengono utilizzati sotto edifici con carichi simili. Le aste di legno vengono utilizzate in terreni stabili e assorbono la pressione da piccoli edifici privati.
Determinazione della capacità portante della fondazione
La massa della casa è costituita dal peso degli elementi:
- barriere verticali (pareti, tramezzi);
- solai interpiano e seminterrato;
- sistemi di travi, capriate e coperture;
- rivestimento esterno con strati di isolamento;
- attrezzature, comunicazioni, tecnologia, persone;
- pressione della neve e del vento;
- fondazione.
Tutti i componenti vengono accuratamente calcolati, quindi aggiunti, viene applicato il fattore di resistenza e si ottiene il carico totale sulla base. Se si ipotizzano estensioni nel tempo, la pressione da esse esercitata viene presa in considerazione anche per determinare la capacità portante.
Se il valore ottenuto è inferiore a quello calcolato, l'opzione viene accettata e la costruzione viene eseguita secondo il piano. Altrimenti, viene utilizzato il metodo per ampliare la base del palo o aumentare il numero di elementi ad asta. L'espansione della parte di supporto è migliore per le pile a vite, quando è possibile aumentare significativamente il diametro delle lame.
Per gli elementi in cemento armato, utilizzare il metodo di perforazione con un trapano-espansore o realizzare pile mimetiche. Il metodo di iniezione del terreno massimizza le proprietà portanti quando una soluzione di sabbia e cemento viene immessa nello spazio tra i pali del palo 1,5 - 2,0 metri sotto il supporto del pilastro.
Metodi di calcolo
I gusci vengono sottoposti a diversi test in cantiere.Il numero di studi di controllo è scelto dall'autore del progetto, tenendo conto delle condizioni del campo, della struttura dell'edificio, della capacità di progettazione dei pali secondo le raccomandazioni del GOST di costruzione per il rilevamento dei terreni. Le prove di revisione vengono eseguite all'inizio dell'immersione in modo da non sprecare calcestruzzo e metallo e sfruttare appieno la resistenza di progetto.
Le indagini di controllo sono effettuate con metodi:
- pressione statica sul palo;
- azione dinamica;
- studiare il terreno durante l'immersione dell'asta di riferimento;
- lo studio del suolo con sonda statica.
L'1% del numero di pali sul sito è sottoposto a prova statica, il risultato dipende dalla complessità del terreno, dal formato dei carichi e dal numero di tipi di supporti verticali. Il 2% del numero di aste è soggetto a carico dinamico, ma non inferiore a 6 - 9, a seconda della classe della struttura.
Le caratteristiche portanti del palo e del terreno possono essere calcolate utilizzando le formule in modo teorico, dinamico e di prova.
Teorico
Il risultato qualitativo del calcolo dell'interazione tra pali e terreno si ottiene tenendo conto della plasticità dello strato di terreno, della comprimibilità dell'asta di fondazione. Vengono determinate le aree locali di sollecitazione ultima e la ridistribuzione dei carichi tangenziali. La distanza minima tra gli elementi a vite è presa nella quantità di diametro della doppia lama e la massima è selezionata in base alla capacità della griglia e del supporto di resistere alla pressione.
La luce tra i pilastri è considerata come una trave rigidamente fissata da due estremità, il carico è determinato in modo che non si verifichino deformazioni e la deflessione centrale non sia superiore agli standard.
In teoria, il calcolo della capacità portante del palo è espresso dalla formula L = H / ddove:
- H - caratteristica portante di progetto della barra;
- d - coefficiente di resistenza, tenendo conto del margine di resistenza alla pressione.
La quantità H è determinato moltiplicando l'area del supporto o per la resistenza calcolata del terreno in cui è posato nel terreno. Per gli strati di terreno comuni, tali indicatori sono forniti nelle tabelle di costruzione, a condizione che la profondità sia superiore a 1,5 metri. Quando è immersa, la terra perde la sua densità, le caratteristiche iniziali richiedono molto tempo per riprendersi. Si presume che la distanza massima tra i supporti sia a livello di tre metri. Se il calcolo risulta in grandi spazi, aggiungere diverse barre per ridurre l'intervallo.
Dinamico
La tecnologia del metodo dinamico consiste nel fatto che quando la colonna viene approfondita, aumenta la resistenza dello strato di terreno. Viene presa in considerazione la relazione tra la forza d'urto durante l'immersione e la caratteristica di appoggio dell'elemento. La guida rivela i punti deboli del campo di pali e dei gusci per calcolare il diametro e la lunghezza del pilastro di supporto.
I rilievi dinamici non richiedono attrezzature costose e costi elevati, sono adatti per testare diverse dimensioni standard. Lo svantaggio è il fatto che il carico variabile a volte sovrastima l'indicatore di forza e nel calcolo appare un'imprecisione. I test dinamici vengono eseguiti da tecnici esperti; i substrati instabili o sciolti non sono adatti per questo metodo.
Il tipo di pile viene selezionato in base alle proprietà dello strato, che si trova sotto la punta dell'asta. Le pile a cremagliera vengono montate se vengono utilizzati terreni rocciosi a bassa compressione. In altre versioni, vengono posizionati pali di attrito (pizzicati nel terreno). La lunghezza viene scelta tenendo conto del fatto che l'asta è incorporata nel corpo della griglia di 5 - 10 cm con un carico verticale.
Prova
Il processo di approfondimento di prova è accompagnato da documenti tecnici, dove sono apposti la dimensione, il tipo e il carico di progetto sul palo. Per l'esecuzione, è necessario un piano dettagliato della fondazione con le fosse fornite di sondaggio, che sono state studiate dai geologi.È indicato il passaggio delle comunicazioni e dei cavi elettrici.
La prova di guida viene effettuata in caso di:
- la presenza di terreni deboli, appezzamenti di riempimento artificiali;
- il numero di pile è superiore a 2 mila;
- costruzione di grattacieli su cinque piani;
- se vi sono dubbi sulla correttezza della parte teorica del calcolo.
L'immersione è accompagnata da documenti tecnici che indicano i carichi di progetto, il tipo di gusci. I risultati della prova sono registrati in un registro, che descrive il danno ricevuto, la categoria del martello e il numero di colpi prima dell'immersione finale.
Calcolo della capacità portante dei pali in condizioni specifiche
Le proprietà portanti delle barre in cemento armato guidate sono calcolate come la somma della resistenza del terreno sotto la suola e dell'ostruzione laterale F = y (Fd + Fr)dove:
- Fd = u Σ y Fl Hl;
- tu - il perimetro esterno del palo;
- sì - coefficiente di funzionamento;
- fl - resistenza laterale della terra;
- Hl - lo spessore degli strati di terreno nell'area di contatto;
- Fr = y R S;
- R - resistenza al suolo sotto la punta a norma;
- S - area di appoggio in basso.
Il calcolo viene effettuato anche per le carcasse forate. Per tali pali, la capacità portante è calcolata dalla formula F = R S + u y Fl Hldove:
- R - resistenza al suolo sotto la punta a norma;
- S - area di appoggio in basso;
- tu - il perimetro esterno del palo;
- sì - coefficiente di funzionamento;
- fl - resistenza laterale della terra;
- Hl - lo spessore degli strati di terreno nell'area di contatto.
La formula per calcolare l'indicatore per una pila di viti differisce dalle espressioni precedenti, poiché sono richieste altre caratteristiche: F = yc ((a1 c1 + a2 y1 h1) D + u G (h - d))dove:
- yc - coefficiente di funzionamento;
- a1 e a2 - coefficienti tabellari;
- c1 - coefficiente di linearità del terreno per sabbia o coesione specifica per argilla;
- y1 - il peso specifico della terra sopra la pala;
- h1 - la quantità di approfondimento;
- D è il diametro delle pale meno il diametro del palo stesso;
- u - perimetro della base del palo;
- G - resistenza laterale del suolo;
- h - la lunghezza del palo;
- d È il diametro della vite di supporto.
La capacità portante dopo ricerca dinamica, statica e tastatura viene verificata calcolando i carichi e le azioni di resistenza del materiale. Se uno dei tipi di test non conferma gli indicatori calcolati, tali pile non possono essere installate.
