A confiabilidade das fundações de estacas e colunares depende diretamente do número de elementos de suporte. Ao projetar e marcar o campo de fundação, é necessário determinar a distância entre as estacas para que a carga do edifício seja distribuída uniformemente entre todos os apoios. Antes de iniciar o trabalho, é necessário estudar os requisitos e recomendações dos documentos normativos.
Projeto de fundação
O principal documento que rege o projeto de fundações é o Código de Normas 24.13330.2011. "Fundações de pilha".
A seção 4 do documento obriga ao projetar levar em consideração:
- resultados de pesquisas de engenharia;
- informações sobre risco sísmico na área de construção;
- dados sobre a finalidade, características de projeto da estrutura e condições de operação;
- cargas atuando na fundação;
- desenvolvimento existente e o impacto de novas construções sobre ele;
- Requerimentos ambientais;
- comparação técnica e econômica de possíveis soluções de design;
- condição das águas subterrâneas;
- especificações técnicas emitidas por organizações autorizadas.
Com base nos resultados da análise, as decisões de projeto são feitas sobre o número necessário de estacas e o método de sua distribuição.
Tipos de pilhas
O número de suportes necessários depende do tipo e tamanho, método de instalação e área de base.
Na construção civil e industrial, são utilizados os seguintes tipos de estacas:
- Cravado em concreto armado ou aço. Quando instalado, o martelo mecanizado bate, aprofundando o suporte. O solo ao redor da pilha é compactado e parte da carga será posteriormente absorvida pelas paredes laterais.
- Entediado. Para estacas, é feito um furo com a profundidade e o diâmetro necessários. A estrutura de reforço é montada na cava e o furo é feito com concreto. Na disposição dos furos, é possível expandir a parte inferior do eixo, aumentando assim a área da seção transversal. Com base nisso, a distância entre as estacas perfuradas pode ser maior do que a de outros tipos.
- Pias vibrossubmersíveis sem grandes cargas de choque. A pilha vibra e empurra o solo com seu próprio peso. O método é usado para tubos ocos de grande diâmetro, a terra espremida na cavidade interna é removida e retirada do canteiro de obras.
- As bases aparafusadas são mais utilizadas na construção de edifícios residenciais em caixilharia ou de madeira, uma vez que a instalação do suporte pode ser efectuada sem a utilização de equipamentos pesados. As lâminas são soldadas na parte inferior da estrutura, o que aumenta significativamente a área de apoio. Portanto, a distância entre as estacas de parafuso pode ser maior do que com outros tipos de construção.
- O tipo push-in é adequado para pequenos edifícios e cercas. Para instalação, é necessário equipamento especial.
Concreto armado, metal, madeira são usados como material.
Para uma distribuição ideal da carga, as estacas são conectadas com cintas ou grades. Um caso especial é a combinação de um campo de estacas e uma fundação de faixa.
Coleta de informações para design
Os indicadores críticos que afetam o número de elementos de suporte necessários são a capacidade de suporte do solo e as cargas que atuam na fundação.
Cálculo teórico de estacas no terreno
Para a análise, são realizadas escavações de prospecção no canteiro de obras. De acordo com a cláusula 5.5. De acordo com o Código de Regras, se a carga no conjunto de estacas exceder 3 Nm, o furo de sondagem é perfurado a uma profundidade de 5 metros abaixo da extremidade de apoio.
Em solos leves - volumosos, arenosos, ligeiramente argilosos e dilatados - a perfuração é realizada nas rochas densas subjacentes, sobre as quais as estacas irão repousar.
Nem sempre é possível fazer um cálculo independente do número de apoios "no terreno", para isso é necessário ter conhecimentos de engenharia.
A fórmula é semelhante a esta: F = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * f * l).
Designações de parâmetros:
- F - capacidade de carga;
- Yc, Ycr, Ycri - coeficientes das tabelas do Código de Regras;
- MAS - área de suporte;
- você - o perímetro das paredes da estaca;
- F - a força de atrito das paredes laterais;
- R - a capacidade de carga do solo, obtida em mesa ou em resultado de testes de campo;
- eu - comprimento da pilha.
Substituindo os valores necessários na fórmula, eles calculam a carga que um suporte pode suportar.
Medição instrumental de parâmetros do solo
Método de carga estática consiste na realização do seguinte complexo de obras:
- No canteiro de obras, racks de fundação de teste são instalados, resistindo ao tempo para ganho de força, se a pilha for perfurada.
- Aplique uma carga de um macaco escalonado ao suporte.
- Instrumentos de medição precisos medem o encolhimento após a aplicação de uma carga.
- A capacidade de carga é calculada usando um algoritmo especial e tabelas.
De acordo com a experiência dos construtores, esse método é considerado o mais preciso.
Método de carregamento dinâmico fornece cargas de choque na pilha de controle com medição simultânea da contração da base após cada impacto. Com base nos resultados, obtém-se o valor desejado da carga máxima possível.
Soando com o auxílio de uma pilha de teste e sensores nela instalados, permite a obtenção de dados sobre a resistência de cada camada do solo, se não homogêneas.
Cálculo de carga
A carga total na fundação é determinada por cálculo.
Adicionar:
- uma massa de pilhas e grades;
- peso de paredes, tetos, telhados;
- neve, vento e carga operacional.
Os pesos específicos dos materiais de construção podem ser obtidos em livros de referência e dados do fabricante.
A carga de neve é obtida com base nos resultados de observações de longo prazo na região de construção. Os valores estão refletidos nos manuais de construção.
Para regiões com ventos fortes, a pressão das correntes de ar é significativa. É impossível negligenciá-los no cálculo, especialmente para telhados com declives acentuados.
A carga operacional é entendida como a massa de pessoas que vivem ou ficam temporariamente na casa. Adicione peso a peças de mobília e acessórios elétricos e hidráulicos domésticos.
A carga resultante ao calcular a fundação deve ser aumentada em 10-15%. Muitas vezes surgem situações planejadas e imprevistas, por exemplo, há o desejo de embainhar a casa com revestimento de plástico ou metal, o que aumentará a carga sobre a fundação.
Determinando o número de pilhas
Sequência de cálculos:
- A carga total em kg é dividida pela capacidade de carga do solo, medida em kg / cm2. Como resultado, é obtida a área total necessária dos apoios.
- Calcule a área de um suporte.
- Dividindo a área necessária da fundação na seção transversal de um suporte, o número necessário deles é obtido.
Se for produzido um grande número de estacas, é melhor usar suportes com uma área de base maior.
Distribuição de área
Ao colocar o batente, leve em consideração as distâncias mínimas e máximas permitidas.
A distância entre as estacas cravadas não pode ser inferior a 3 diâmetros do suporte, caso contrário haverá uma influência mútua negativa.
Ao distribuir suportes sobre o campo de fundação, o requisito de distribuição uniforme de cargas é levado em consideração.
Certifique-se de montar estacas nos cantos do edifício e na interseção de quaisquer paredes entre si. Um grande número de suportes é montado sob pesadas paredes capitais.
A diferença de pesos entre as estacas mais e menos carregadas não deve exceder 15%. As cargas de suporte permanente não devem diferir em mais de 5% e as cargas de curto prazo em mais de 20%. Isso é importante, por exemplo, para a fundação de uma garagem embutida na casa.
O espaçamento máximo das estacas deve-se à presença ou não de gradeamento. Na maioria dos casos, as estacas não devem ter mais de 1,5 m de distância.
Alocar métodos de instalação:
- solteiro;
- arbusto;
- fita;
- campo sólido.
A escolha da opção depende dos cálculos efetuados anteriormente, da configuração do edifício, dos locais de cargas máximas e mínimas.
As estacas simples destinam-se à instalação de postes de iluminação ou pequenas estruturas.
Os arbustos são montados com altas cargas por unidade de área, por exemplo, sob as paredes de edifícios de vários andares.
As correias em uma fileira são usadas com mais frequência na construção de paredes de contenção longas.
Para casas particulares de dois andares e em edificações em geral de grande área, são instalados campos de fundação, com inclinação da estaca calculada com base na carga.
Edifícios leves
Para estruturas de peso leve, por exemplo, terraços e galpões com animais, utiliza-se um método simplificado de cálculo e instalação. Basta instalar estacas nos cantos do prédio e fazer uma cintagem com uma barra.
Em tal fundação, você pode colocar estruturas de pórtico preenchidas com lajes OSB.
É melhor confiar o cálculo correto da fundação na ausência de educação especial a uma organização especializada. A robustez de toda a estrutura e a segurança de uso dependem do projeto correto. Antes de iniciar a construção, é aconselhável estudar os requisitos básicos que serão úteis para monitorar o empreiteiro.
