L'affidabilità delle fondazioni su pali e colonne dipende direttamente dal numero di elementi di supporto. Quando si progetta e si contrassegna il campo di fondazione, è necessario determinare la distanza tra le pile in modo che il carico dell'edificio sia distribuito uniformemente tra tutti i supporti. Prima di iniziare il lavoro, è necessario studiare i requisiti e le raccomandazioni dei documenti normativi.
Progettazione della fondazione
Il principale documento normativo che disciplina la progettazione delle fondazioni è il Codice delle Regole 24.13330.2011. "Fondazioni su pali".
La sezione 4 del documento obbliga, in sede di progettazione, a tenere conto:
- risultati del sondaggio di ingegneria;
- informazioni sulla pericolosità sismica nell'area di costruzione;
- dati sullo scopo, caratteristiche progettuali della struttura e condizioni operative;
- carichi agenti sulla fondazione;
- lo sviluppo esistente e l'impatto della nuova costruzione su di esso;
- requisiti ambientali;
- confronto tecnico ed economico di possibili soluzioni progettuali;
- condizione delle acque sotterranee;
- specifiche tecniche rilasciate da organismi autorizzati.
Sulla base dei risultati dell'analisi, vengono prese decisioni progettuali sul numero richiesto di pile e sul metodo della loro distribuzione.
Tipi di pile
Il numero di supporti necessari dipende dal tipo e dalle dimensioni, dal metodo di installazione, dall'area di base.
Nell'edilizia industriale e civile vengono utilizzati i seguenti tipi di pali:
- Carcassato, cemento armato o acciaio. Una volta installato, il martello meccanizzato colpisce, approfondendo il supporto. Il terreno attorno al palo viene compattato e parte del carico verrà successivamente assorbito dalle pareti laterali.
- Annoiato. Per le pile, viene praticato un foro della profondità e del diametro richiesti. Il telaio di rinforzo è montato nella fossa e il foro è colato con calcestruzzo. Quando si organizzano i fori, è possibile espandere la parte inferiore dell'albero, aumentando così l'area della sezione trasversale. Sulla base di ciò, la distanza tra i pali trivellati può essere maggiore di quella di altri tipi.
- Lavelli vibrosommergibili senza grandi carichi d'urto. La pila riceve una vibrazione e spinge il terreno sotto il suo stesso peso. Il metodo viene utilizzato per tubi cavi di grande diametro, la terra schiacciata nella cavità interna viene rimossa e rimossa dal cantiere.
- Le basi a vite sono più spesso utilizzate nella costruzione di telai o edifici residenziali in legno, poiché l'installazione del supporto può essere eseguita senza l'uso di attrezzature pesanti. Le lame sono saldate alla parte inferiore della struttura, che aumenta notevolmente l'area di appoggio. Pertanto, la distanza tra i pali delle viti può essere maggiore rispetto ad altri tipi di costruzione.
- Il tipo push-in è adatto per piccoli edifici e recinzioni. Per l'installazione sono necessarie attrezzature speciali.
Come materiale vengono utilizzati cemento armato, metallo, legno.
Per una distribuzione ottimale del carico, i pali sono collegati con reggia o griglia. Un caso speciale è la combinazione di un campo di pali e una fondazione a strisce.
Raccolta di informazioni per il design
Gli indicatori critici che influenzano il numero di elementi di supporto richiesti sono la capacità portante del terreno e i carichi che agiscono sulla fondazione.
Calcolo teorico dei pali a terra
Per l'analisi vengono effettuati scavi di prospezione in cantiere. Secondo la clausola 5.5. Del Codice delle regole, se il carico sul gruppo di pali supera i 3 Nm, il foro viene perforato a una profondità di 5 metri sotto l'estremità del cuscinetto.
Su terreni leggeri - voluminosi, sabbiosi, leggermente argillosi e rigonfi - si effettua la perforazione delle fitte rocce sottostanti, su cui poggeranno i pali.
Non è sempre possibile effettuare un calcolo indipendente del numero di supporti "a terra", per questo è necessario disporre di conoscenze ingegneristiche.
La formula è simile a questa: F = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * f * l).
Denominazioni dei parametri:
- F - capacità di carico;
- Yc, Ycr, Ycri - coefficienti dalle tabelle del Codice delle Regole;
- MA - area di supporto;
- tu - il perimetro delle pareti dei pali;
- F - la forza di attrito delle pareti laterali;
- R - la capacità portante del terreno, ricavata da tabella o a seguito di prove in campo;
- l - lunghezza del pelo.
Sostituendo i valori richiesti nella formula, calcolano quale carico può sopportare un supporto.
Misura strumentale dei parametri del suolo
Metodo di carico statico consiste nella realizzazione del seguente complesso di opere:
- Nel cantiere, vengono installati i rack di fondazione di prova, resistono al tempo per aumentare la forza, se la pila è annoiata.
- Applicare un carico da un martinetto a gradini al supporto.
- Strumenti di misura accurati misurano il ritiro dopo l'applicazione di un carico.
- La capacità portante viene calcolata utilizzando uno speciale algoritmo e tabelle.
Secondo l'esperienza dei costruttori, questo metodo è considerato il più accurato.
Metodo di caricamento dinamico fornisce carichi d'urto sul palo di controllo con misurazione simultanea del ritiro di base dopo ogni impatto. Sulla base dei risultati, si ottiene il valore desiderato del carico massimo possibile.
suonando con l'ausilio di una pila di prova e dei sensori installati su di essa, consente di ottenere dati sulla resistenza di ogni strato di terreno, se disomogeneo.
Calcolo del carico
Il carico totale sulla fondazione è determinato mediante calcolo.
Addizionare:
- una massa di pile e grillage;
- peso di pareti, solai, tetti;
- neve, vento e carico operativo.
I pesi specifici dei materiali da costruzione possono essere ottenuti dai libri di riferimento e dai dati del produttore.
Il carico di neve viene preso in base ai risultati delle osservazioni a lungo termine nella regione di costruzione. I valori si riflettono nei manuali di costruzione.
Per le regioni con venti forti, la pressione delle correnti d'aria è significativa. È impossibile trascurarli durante il calcolo, specialmente per i tetti con forti pendenze.
Il carico operativo è inteso come la massa di persone che vivono o soggiornano temporaneamente nella casa. Aggiungere peso ai mobili e agli impianti elettrici e idraulici domestici.
Il carico risultante durante il calcolo della fondazione deve essere aumentato del 10-15%. Spesso sorgono situazioni pianificate e impreviste, ad esempio, c'è il desiderio di rivestire la casa con rivestimenti in plastica o metallo, che aumenteranno il carico sulle fondamenta.
Determinazione del numero di pile
Sequenza di calcoli:
- Il carico totale in kg viene diviso per la capacità portante del terreno, misurata in kg/cm2. Di conseguenza, si ottiene l'area totale richiesta dei supporti.
- Calcola l'area di un supporto.
- Dividendo l'area richiesta della fondazione nella sezione trasversale di un supporto, si ottiene il numero richiesto.
Se viene prodotto un numero elevato di pile, è meglio utilizzare supporti con un'area di base più ampia.
Distribuzione dell'area
Quando si posiziona la fermata, tenere conto delle distanze minime e massime consentite.
La distanza tra i pali infissi non può essere inferiore a 3 diametri del supporto, altrimenti si ha un'influenza reciproca negativa.
Quando si distribuiscono i supporti sul campo di fondazione, viene preso in considerazione il requisito per la distribuzione uniforme dei carichi.
Assicurati di montare pile negli angoli dell'edificio e l'intersezione di qualsiasi muro tra loro. Un numero maggiore di supporti è montato sotto pesanti muri di capitello.
La differenza di peso tra le pile più caricate e quelle meno caricate non dovrebbe superare il 15%. I carichi di supporto permanenti non dovrebbero differire di oltre il 5% e i carichi a breve termine di oltre il 20%. Questo è importante, ad esempio, per le fondamenta di un garage costruito in casa.
La spaziatura massima dei pali è dovuta alla presenza o meno di una griglia. Nella maggior parte dei casi, le pile non dovrebbero essere distanti più di 1,5 m.
Assegna i metodi di installazione:
- singolo;
- cespuglio;
- nastro;
- campo solido.
La scelta dell'opzione dipende dai calcoli effettuati in precedenza, dalla configurazione dell'edificio, dai luoghi di carico massimo e minimo.
I pali singoli sono progettati per l'installazione di pali di illuminazione o piccole strutture.
Le boccole sono montate sotto carichi elevati per unità di superficie, ad esempio sotto le pareti di edifici a più piani.
Le cinghie in una fila sono più spesso utilizzate nella costruzione di lunghi muri di sostegno.
Per le case private a due piani e in genere gli edifici di una vasta area, vengono installati i campi di fondazione, con un passo dei pali calcolato in base al carico.
Edifici leggeri
Per strutture leggere, ad esempio terrazze e capannoni con animali, viene utilizzato un metodo semplificato di calcolo e installazione. È sufficiente installare pile negli angoli dell'edificio e realizzare una reggia con una barra.
Su tale base, puoi mettere strutture a telaio riempite con lastre OSB.
È meglio affidare il calcolo corretto della fondazione in assenza di un'istruzione speciale a un'organizzazione specializzata. La forza dell'intera struttura e la sicurezza d'uso dipendono dal progetto corretto. Prima di iniziare la costruzione, è consigliabile studiare i requisiti di base che torneranno utili per il monitoraggio dell'appaltatore.
