As estacas são feitas de concreto, concreto armado, metal e são hastes ocas ou maciças, que são colocadas obliquamente ou verticalmente no solo. Os elementos são instalados sob a estrutura e transferem as cargas de compressão, torção e cisalhamento para o solo a partir da parte do solo. A capacidade de carga da pilha depende do material de fabricação e do tipo de solo.
Dependência de materiais de suporte e tipos de solo
A pilha está em contato com as camadas de terra, portanto sua capacidade de suportar cargas depende da categoria do solo. O número necessário de elementos de estaca é calculado com base nas características do material e do solo.
Na construção de casas particulares, os tipos de fundações se generalizaram:
- em estacas cravadas;
- em suportes de parafuso;
- com tripas furadas.
A capacidade de carga do solo é levada em consideração na determinação do tipo de fundação por estacas. Caracteriza a pressão que a área condicional da camada pode suportar. Este valor é inferior à característica semelhante do varão de estaca e depende do tipo de formação, sua saturação com água e densidade. Levantamentos geodésicos são realizados para determinar as propriedades da camada de terra no campo da construção.
Estacas de concreto armado são colocadas sob edifícios com cargas pesadas, empreendimentos industriais. Eles funcionam bem em compressão e flexão, pois têm uma estrutura de metal por dentro. Os elementos de aço resistem ao cisalhamento, ao impacto dinâmico e à torção, portanto, são utilizados em edifícios com cargas semelhantes. Varas de madeira são usadas em solos estáveis e absorvem a pressão de pequenos edifícios privados.
Determinação da capacidade de carga da fundação
A massa da casa é composta pelo peso dos elementos:
- barreiras verticais (paredes, divisórias);
- tetos entre pisos e porões;
- sistemas de viga, treliça e cobertura;
- acabamento externo com camadas de isolamento;
- equipamentos, comunicações, tecnologia, pessoas;
- neve e pressão do vento;
- Fundação.
Todos os componentes são cuidadosamente calculados e somados, o fator de resistência é aplicado e a carga total na base é obtida. Se as extensões forem assumidas ao longo do tempo, a pressão delas também é levada em consideração ao encontrar a capacidade de carga.
Se o valor obtido for inferior ao apurado, aceita-se a opção e a construção é efectuada de acordo com o plano. Caso contrário, o método de alargamento da base da estaca ou aumento do número de elementos de haste é usado. A expansão da parte de suporte é melhor para estacas de parafuso, quando é possível aumentar significativamente o diâmetro das lâminas.
Para elementos de concreto armado, use o método de perfuração com um expansor de broca ou faça estacas de camuflagem. O método de injeção de solo maximiza as propriedades de suporte de carga quando uma solução de areia e cimento é alimentada no espaço entre as estacas 1,5 - 2,0 metros abaixo do suporte do pilar.
Métodos de cálculo
Os projéteis passam por vários testes no canteiro de obras.O número de estudos de controle é escolhido pelo autor do projeto, levando em consideração as condições de campo, a estrutura do edifício, a capacidade de dimensionamento das estacas de acordo com as recomendações do GOST de construção para o levantamento de solos. Os testes de revisão são realizados no início da imersão para não desperdiçar concreto e metal e para utilizar totalmente a resistência do projeto.
As pesquisas de controle são realizadas por métodos:
- pressão estática na pilha;
- ação dinâmica;
- estudar o solo ao mergulhar a barra de referência;
- o estudo do solo com uma sonda estática.
1% do número de estacas do local é submetido a testes estáticos, o resultado depende da complexidade do solo, do formato das cargas e do número de tipos de apoios verticais. 2% do número de hastes está sujeito a carga dinâmica, mas não inferior a 6 - 9, dependendo da classe da estrutura.
As características de sustentação da estaca e do solo podem ser calculadas utilizando as fórmulas de forma teórica, dinâmica e experimental.
Teórico
O resultado qualitativo do cálculo da interação entre estacas e solo é obtido levando-se em consideração a plasticidade da camada de solo, a compressibilidade da haste de fundação. As áreas locais de tensão final e redistribuição de cargas tangenciais são determinadas. A distância mínima entre os elementos do parafuso é medida na medida do diâmetro da lâmina dupla, e a máxima é selecionada de acordo com a capacidade da grelha e do suporte em resistir à pressão.
O vão entre os pilares é considerado como uma viga rigidamente fixada a partir de duas pontas, a carga é determinada de forma que não ocorram deformações, e a deflexão central não seja maior do que os padrões.
Teoricamente, o cálculo da capacidade de carga da estaca é expresso pela fórmula W = H / dOnde:
- H - característica do rolamento de projeto da barra;
- d - coeficiente de resistência, levando em consideração a margem de resistência à pressão.
A quantidade H é determinado pela multiplicação da área do suporte ou pela resistência calculada do solo onde é assentado. Para camadas de solo comuns, esses indicadores são fornecidos em tabelas de construção, desde que a profundidade seja superior a 1,5 metros. Quando imersa, a terra perde sua densidade, as características iniciais demoram muito para se recuperar. A distância máxima entre os apoios é presumida ao nível de três metros. Se o cálculo resultar em grandes lacunas, adicione várias barras para reduzir a amplitude.
Dinâmico
A tecnologia do método dinâmico consiste no fato de que quando a coluna é aprofundada, a resistência da camada de solo aumenta. A relação entre a força de impacto durante a imersão e a característica de rolamento do elemento é levada em consideração. A condução revela pontos fracos do campo de estacas e cascas para calcular o diâmetro e comprimento do pilar de suporte.
Levantamentos dinâmicos não requerem equipamentos caros e custos elevados, eles são adequados para testar diferentes tamanhos padrão. A desvantagem é o fato de que a mudança de carga às vezes superestima o indicador de força e uma imprecisão aparece no cálculo. O teste dinâmico é realizado por técnicos experientes; substratos instáveis ou soltos não são adequados para este método.
O tipo de estacas é selecionado de acordo com as propriedades da camada, que está localizada sob a ponta da haste. Estacas-estacas são montadas se solos rochosos de baixa compressão forem usados. Em outras versões, estacas de fricção (presas no solo) são colocadas. O comprimento é escolhido levando em consideração o fato de que a haste fica embutida no corpo da grelha por 5 - 10 cm com uma carga vertical.
Tentativas
O processo de aprofundamento experimental é acompanhado de documentos técnicos, onde são afixados o tamanho, tipo e carga de projeto na pilha. Para a execução, é necessário um plano detalhado da fundação com as sondagens fornecidas, as quais foram investigadas por geólogos.A passagem de cabos de comunicação e elétricos é indicada.
O teste de condução é realizado no caso de:
- a presença de solos fracos, parcelas de preenchimento artificiais;
- o número de pilhas é superior a 2 mil;
- construção de prédios altos com cinco andares;
- se houver dúvidas sobre a correção da parte teórica do cálculo.
A imersão é acompanhada de documentos técnicos que indicam as cargas de projeto, o tipo de conchas. Os resultados do teste são registrados em um diário, que descreve os danos recebidos, a categoria do martelo e o número de golpes antes da imersão final.
Cálculo da capacidade de carga de estacas em condições específicas
As propriedades de rolamento das hastes de concreto armado acionadas são calculadas como a soma da resistência do solo sob a sola e a obstrução lateral F = y (Fd + Fr)Onde:
- Fd = u Σ y Fl Hl;
- você - o perímetro externo do poste;
- y - coeficiente de funcionamento;
- Fl - resistência lateral da terra;
- Hl - a espessura das camadas de solo na área de contato;
- Fr = y R S;
- R - resistência do solo sob a ponta de acordo com a norma;
- S - área de apoio na parte inferior.
O cálculo também é realizado para carcaças furadas. Para tais estacas, a capacidade de suporte é calculada pela fórmula F = R S + u ∫ y Fl HlOnde:
- R - resistência do solo sob a ponta de acordo com a norma;
- S - área de apoio na parte inferior;
- você - o perímetro externo da coluna;
- y - coeficiente de funcionamento;
- Fl - resistência lateral da terra;
- Hl - a espessura das camadas de solo na área de contato.
A fórmula para calcular o indicador para uma pilha de parafusos difere das expressões anteriores, uma vez que outras características são necessárias: F = yc ((a1 c1 + a2 y1 h1) D + u G (h - d))Onde:
- yc - coeficiente de funcionamento;
- a1 e a2 - coeficientes tabulares;
- c1 - coeficiente de linearidade do solo para areia ou coesão específica para argila;
- y1 - a gravidade específica da terra acima da lâmina;
- h1 - a quantidade de aprofundamento;
- D é o diâmetro das lâminas menos o diâmetro da própria pilha;
- u - perímetro da base da estaca;
- G - resistência lateral do solo;
- h - o comprimento da pilha;
- d É o diâmetro do parafuso de suporte.
A capacidade de carga após pesquisa dinâmica e estática e sondagem é verificada pelo cálculo das cargas e ações da resistência do material. Se um dos tipos de teste não confirmar os indicadores calculados, essas estacas não podem ser instaladas.
