Conteúdo
- Tipos de fundações com grelha
- O que são pilhas de parafusos
- Calculamos a distância entre as estacas e a profundidade de sua instalação
- Como estabelecer as bases com base em cálculos
- Exemplos de cálculo
O cálculo da fundação da pilha é uma etapa muito importante na criação do projeto da futura casa. Se você cometer o menor erro, a vida útil do edifício será reduzida em vinte anos, na melhor das hipóteses. Sob circunstâncias menos favoráveis, uma catástrofe pode ocorrer mesmo durante a construção..
Se no canteiro de obras houver solos instáveis nos quais haja alta umidade ou alguns relevos complexos, nesse caso, a única solução ideal seria um cálculo competente da fundação da estaca. A principal vantagem desse projeto é a confiabilidade extremamente alta da fixação, mesmo em solos relativamente fracos, devido ao fato de os suportes serem imersos a uma profundidade suficientemente grande. Essas estruturas são muito mais confiáveis e duráveis, e sua implementação não exige muito concreto, mas você deve entender que o processo de cálculo e construção é bastante demorado.
As razões para o cálculo da fundação da pilha podem ser encontradas mais que o suficiente. Em primeiro lugar, um design modelado corretamente é altamente estável. Em segundo lugar, dirigir estacas é muito mais barato do que erguer uma fita ou uma estrutura de ladrilhos. Em terceiro lugar, com uma pequena capacidade de carga do solo – a fundação da pilha é a única opção.
Se o local tiver baixa capacidade de sustentação, depois de ter feito o cálculo correto, você não precisará cavar pilhas profundas da fundação da pilha para criar uma fundação confiável. Para isso, são utilizadas pilhas de parafusos. Mas as fórmulas de cálculo ao usar esses materiais são muito mais complicadas.
Tipos de fundações com grelhados ↑
A churrasqueira é a parte superior da fundação, com a ajuda da qual as cabeças das estacas são combinadas em uma única unidade, e é a churrasqueira que é o suporte para o futuro edifício. A combinação de grelhar e estacas é realizada usando soldagem especializada ou por vazamento de concreto padrão.
De acordo com o método de instalação, as grades podem ser divididas em várias categorias:
- Fita – apenas pilhas adjacentes são combinadas;
- Lado a lado – cada cabeça individual é conectada.
Por tipo de material:
- De concreto com acessórios. As estacas são instaladas sob as paredes do mancal e as trincheiras de pequena profundidade penetram na profundidade e largura da grelha;
- Pendurado em concreto. É semelhante à versão anterior, no entanto, uma característica distintiva de tal fundação é que a fita de concreto não entra em contato com o solo, e o dispositivo de folga de compensação fornece ao mesmo tempo uma oportunidade de impedir a quebra dos suportes quando ocorre uma vibração significativa no solo;
- Concreto reforçado. A fabricação de tal fundação envolve o uso de uma viga em I ou de um canal metálico amplo, enquanto o canal 30 é montado sob as paredes de suporte, enquanto os suportes restantes são conectados usando o canal 15-20;
- Feito de madeira. Uma opção extremamente rara, que recentemente não foi praticamente usada;
- Combinado. Aqui não são usados apenas elementos de suporte de metal, mas também concreto.
O que são pilhas de parafusos ↑
Para realizar o cálculo correto da fundação da pilha, você precisa aprender o máximo possível sobre o material principal. Isso permitirá que você elabore com mais precisão um projeto com base nas características das construções de estacas, bem como em suas propriedades.
Todas as pilhas de cima são unidas por uma grelha. Pode ser fabricado com vigas de madeira e metal. Você também pode usar uma laje sólida de concreto armado. Mas isso adicionará muito peso à estrutura principal.
As construções de estacas para calcular a fundação podem ser feitas de forma independente e encomendadas na fábrica. Ao fabricar diretamente no canteiro de obras, sua base é melhor plana.
Para fazer o cálculo correto da fundação da pilha, conhecer apenas a área da estrutura não é suficiente. É necessário levar em consideração a força de atrito que ocorre entre a superfície lateral da haste e o solo.
Anteriormente, as pilhas de parafusos eram frequentemente usadas por engenheiros militares na construção de fortificações. Isso se deve ao fato de permitirem que a estrutura suporte cargas aumentadas em condições extremas.
A parte principal da pilha é o tronco. Seu diâmetro é de 80 a 130 mm. O final tem a forma de um cone afiado. Uma lâmina é soldada nela. Isso permite que você aparafuse rápida e eficientemente as estruturas de estacas no chão..
Algumas pilhas ficam sem cabeça. Nesse caso, há um buraco no final do barril. Uma alavanca é inserida nela, o que permite que você gire a pilha na velocidade desejada. Esse recurso permite alongar o barril, se necessário. Esta opção é extremamente necessária quando o trabalho é realizado em solos instáveis..
As vantagens das construções de estacas incluem:
- Tecnologia de instalação segura, que permite construir rapidamente a base da casa.
- Possibilidade de uso em qualquer solo. A única exceção são as formações rochosas.
- Quando as estacas são aparafusadas, uma carga de impacto não é formada. Graças a esse recurso, fundações de estacas podem ser construídas mesmo em locais de desenvolvimento denso, sem medo da segurança de casas próximas.
- Uma vez instalados os elementos do parafuso, as grelhas podem ser montadas imediatamente. Obviamente, esse recurso é levado em consideração nos cálculos.
- O cálculo da fundação da estaca pode ser feito tanto em terrenos montanhosos quanto em áreas irregulares.
- A instalação é realizada em quase todas as condições climáticas. Não importa quantos graus fora da janela. Isso não afetará a qualidade da fundação..
- A possibilidade de reconstrução. Nenhum outro tipo de fundação oferece tanto espaço para mudanças estruturais quanto a pilha. Se necessário, o parafuso de aço pode ser desaparafusado e parafusado em outro local.
Conhecendo as vantagens e os recursos da fundação da pilha, é possível realizar os cálculos mais precisos, levando em consideração todos os recursos do projeto.
Calculamos a distância entre as estacas e a profundidade de sua instalação ↑
O cálculo de uma fundação parafusada com uma grade inclui um grande número de pontos, mas, antes de tudo, é determinada a profundidade da pilha, que depende do tipo e da complexidade do solo. Antes de tudo, você precisa determinar a profundidade padrão do congelamento do solo na sua região de residência e depois medir abaixo de 20 a 25 cm – essa será a profundidade do empilhamento.
Após a realização do trabalho de levantamento, será necessário determinar o nível da localização das águas subterrâneas, bem como a possibilidade de suas flutuações em diferentes estações do ano e as características qualitativas do solo no local. E o melhor de tudo, se um especialista qualificado projetar a fundação da pilha e equipá-la.
Ao calcular o número de pilhas de parafusos para a fundação em cada caso individual, as seguintes características devem ser levadas em consideração:
- Quão durável é o material e a grelha usados;
- Qual a capacidade de carga próxima ao solo, levando em consideração também a compactação durante a instalação do suporte;
- Se houver alterações significativas no relevo, nesse caso, a capacidade de suporte da base de suporte é determinada e levada em consideração;
- Quanto as estacas encolherão sob a influência da carga vertical;
- Qual o peso da estrutura com o conteúdo interno;
- Quais são as cargas sazonais, dinâmicas e eólicas?.
Além disso, é imperativo levar em consideração o assentamento da fundação da estaca. A fundação da estaca deve ser feita de acordo com o plano de trabalho, por isso é melhor que um arquiteto profissional cuide dela.
Os dados para fórmulas computacionais, neste caso, serão selecionados dependendo da qualidade do solo e do seu tipo. Vale ressaltar que o cálculo da fundação da pilha para retração e deformação requer a maior precisão possível dos indicadores de saída.
Como estabelecer as bases com base em cálculos ↑
Para construir os cálculos corretos, é necessário realizar levantamentos geodésicos no canteiro de obras. Primeiro de tudo, você precisa determinar a profundidade da camada em solos macios que podem suportar o peso do edifício.
Para descobrir em que profundidade é necessário aparafusar as estacas, é realizada uma perfuração preliminar. Isso permite determinar onde ocorre a água subterrânea. Você também precisa considerar o quanto o solo congela no inverno.
Todo o processo de construção é dividido condicionalmente nos seguintes estágios:
- Primeiro, a marcação e o alinhamento são feitos. Os locais onde as pilhas principais serão instaladas são determinados. Depois disso, você pode montar elementos secundários. A distância entre eles deve estar no intervalo de dois a três metros. Parafusos de aço devem estar sob todas as paredes da casa.
- Aparafusar começa com pilhas de canto. A sucata é passada no orifício superior do parafuso de aço. Para estender a alavanca nos tubos de sucata são colocados. Ao aparafusar, o desvio da vertical não pode exceder dois graus. O ângulo de inclinação durante a operação é controlado pelo nível magnético.
- O cálculo da fundação da estaca nas estacas de canto é feito usando o nível da mangueira. Então as marcas são colocadas. Eles definem o plano horizontal e a borda inferior da grelha..
- As pilhas restantes são parafusadas.
- A profundidade do parafuso deve ser tal que, de cima para o chão, seja de 20 cm.
- A superfície do rolamento é cortada nos níveis indicados.
- Argamassa de cimento é misturada. Uma parte de cimento para quatro partes de areia. As pilhas estão cheias..
Os cálculos executados corretamente no nível de planejamento da fundação da pilha permitem criar uma estrutura sólida e confiável..
Exemplos de cálculo ↑
O cálculo da força de um elemento permite determinar quanto, em geral, as pilhas serão necessárias para a fundação. Como constante, tomamos a distância entre os postes em dois metros. Além disso, de acordo com as tendências arquitetônicas modernas, os suportes devem ter uma grade comum.
Exemplo um ↑
O diâmetro de um parafuso de metal é de 30 centímetros. A massa estimada do edifício é de cem toneladas. Na fórmula para calcular a fundação da pilha, a capacidade de suporte do solo desempenha um papel especial. Tome a figura mais comum de quatro quilogramas por centímetro quadrado.
O indicador da força que atuará em cada pilha na fundação é indicado como Fsv. O cálculo do parâmetro é realizado de acordo com a seguinte fórmula:
(πd2 / 4) * R
Esclarecemos os valores de todas as variáveis:
- π – um valor constante, um número infinito que, para simplificar os cálculos matemáticos, é geralmente indicado como 3,14..
- d é o diâmetro do parafuso de metal (30 cm).
- R é o raio, neste caso quatro quilogramas.
Vamos trazer tudo para uma fórmula:
Fsv = (πd2 / 4)? R = 707,7? 4 = 2826 kg.
É esse peso que uma pilha de fundação pode suportar neste solo. Com base nesses dados – continuamos o cálculo.
O peso total do edifício é exatamente 100 toneladas. Este valor foi obtido para facilitar o cálculo. Antes de realizar um cálculo adicional da fundação da pilha, é necessário levar os indicadores para um sistema métrico. Converta toneladas em quilogramas e obtenha o valor N (número de suportes).
N = 100000/2826 = 35,4.
É claro que ninguém montará trinta e cinco apoios e meio. Portanto, arredondamos para cima. Acontece que, para construir uma casa que pesa cem toneladas em solos com capacidade de carga de 4 kg / m2 precisa de pelo menos 36 suportes.
Exemplo dois ↑
Para entender o algoritmo de cálculo da fundação da pilha, fixamos o material e alteramos ligeiramente os indicadores básicos. Expandimos a base para 50 centímetros. Isso aumentará a praticidade de toda a estrutura. Os demais indicadores permanecerão inalterados..
Fsv = 1962,5? 4 = 7850 kg
Vamos calcular a base da pilha e obter 13 pilares. Como você pode ver, a expansão da base pode economizar significativamente o número de estacas, alcançando bons indicadores de estabilidade estrutural.
Exemplo Três ↑
O cálculo da fundação da estaca, um exemplo que você verá mais adiante, pode ser usado tanto em casas de campo leves quanto em chalés maciços, apenas no primeiro caso, pilhas de parafuso padrão são usadas, enquanto na construção de chalés será necessário usar estacas maciças de perfuração, capazes de suportar o suficiente cargas sérias.
Para simplificar o exemplo, o cálculo da fundação da estaca é realizado em suportes de parafuso. Vale ressaltar que, para estacas tão pequenas, o processo de cálculo não leva em consideração o atrito lateral, que é determinado durante a construção de edifícios pesados que afetam significativamente as estacas..
Nesse caso, será considerado um cálculo detalhado do número total de estacas, bem como a etapa de sua instalação para uma casa térrea, com 7×7 m de tamanho:
- Inicialmente, a massa total de consumíveis é determinada. Suponha que o peso total do telhado, madeira e revestimento seja de 27526 kg, levando em consideração a carga de neve;
- O tamanho da carga útil é 7x7x150 = 7350;
- A carga de neve é 7x7x180 = 8820;
- Assim, a massa aproximada da carga na fundação será 27526 + 7350 + 8820 = 43696 kg;
- Agora, o peso resultante precisará ser multiplicado pelo fator de segurança 43696×1,1 = 48065,6 kg;
- Suponha que seja fornecida a instalação de suportes de parafuso, cujo tamanho é 86x250x2500. Para calcular seu número, será necessário distribuir a carga total resultante à carga aplicada a cada pilha. 48065.6 / 2000 = 24.03, arredonde a quantidade resultante para 24 e obtenha o número exato do número de pilhas que precisamos;
- Para instalar 24 suportes, você precisará usar a etapa de instalação de 1,2 metros. Para formar defasagens sexuais, você precisará usar mais duas pilhas adicionais, que já estarão localizadas diretamente dentro da casa.
Assim, de acordo com a tecnologia acima, você pode calcular o número de pilhas necessárias para qualquer casa, independentemente de suas características.
No vídeo abaixo, você pode ver como o cálculo da fundação da estaca é realizado por especialistas:
Resumo ↑
A fundação da pilha é uma maneira econômica e rápida de criar uma base para a construção. Permite trabalhar em todas as condições climáticas e também possibilita a construção de estruturas, mesmo nos solos mais problemáticos.
O cálculo da fundação da estaca permite determinar antecipadamente quantas estacas são necessárias para uma casa de uma determinada massa. Usando as fórmulas descritas no artigo, os cálculos podem ser realizados com rapidez e precisão..
