Fundação de estacas com grelha: dispositivo faça você mesmo

É longe de sempre e nem em todas as situações que as bases tradicionais podem ser aplicadas - fita e laje. Em algumas situações, eles se tornam muito caros: seu arranjo pode levar até 40-50% do custo de todo o edifício. Isso geralmente acontece durante a construção em áreas com grande profundidade de congelamento (abaixo de 2 metros) ou em solos instáveis ​​e pouco resistentes. Nesses casos, uma fundação com grade sobreposta costuma ser a melhor solução.

O que é uma fundação gradeada

A fundação por estacas é provavelmente imaginada por todos: é um certo número de estacas enterradas no solo até o nível da camada de suporte ou abaixo do nível de congelamento. Em sua forma pura, esse tipo de base raramente é usado. Isso se deve ao desenho peculiar que não permite redistribuir a carga da casa entre as estacas. Portanto, a fundação por estaca é feita principalmente para casas de toras a partir de um tronco ou uma barra, às vezes para edifícios de estrutura. Esses tipos de materiais de construção, devido às suas características, redistribuem a carga eles próprios. Eles são pouco compatíveis com casas feitas de outros materiais.

Mas sua forma melhorada - uma fundação de pilha com grade - não tem muitas desvantagens e pode ser usada tanto para edifícios de tijolo quanto para blocos. Neles, todos os suportes são amarrados com uma fita metálica ou de concreto armado (concreto) em uma única estrutura. Esta fita é chamada de grelha.

Parece uma base de grade de pilha retirada do solo

A grade é uma parte da fundação que une os cabeçotes e serve de suporte para as paredes. É a grade que aceita, e devido à estrutura fechada, redistribui a carga, transferindo-a para as estacas. Pode ser metal, madeira, concreto ou concreto armado. Pelo tipo de execução, as grades de concreto (concreto armado) são baixas e altas.

Existem fundações de pilha com grades altas e baixas

A grade alta está acima do nível do solo. Na maioria das vezes, é feito de metal - canais de grande seção transversal ou tubos de metal quadrados. Eles também fazem essa grade de concreto, mas sua estrutura é mais complicada: você tem que descobrir como derramar a fita à distância do solo.

Como funciona a grelha e o que ela dá

Qualquer casa em diferentes partes dará uma carga diferente: decoração, móveis, louças sanitárias, outras coisas estão colocadas de forma desigual. Consequentemente, a carga de diferentes partes dele será diferente. O grillage assume essas cargas desiguais e as redistribui. A carga “nivelada” já foi transferida para as estacas.

Qual é a diferença entre as fundações da pilha e da grade de pilha (para aumentar o tamanho da imagem, clique com o botão direito nela)

Por que isso é bom? O fato de que, com o mesmo carregamento de estacas, há menos chance de elas encolherem de forma desigual. E o encolhimento desigual, como você sabe, leva a rachaduras na fundação e nas paredes. Portanto, a base gradeada é mais estável. Embora a principal desvantagem das fundações por estacas permaneça: não podemos saber que tipo de solo existe sob cada uma das estacas. Portanto, não é realista prever seu comportamento. É por isso que os arquitetos não gostam muito deles: é impossível garantir o funcionamento a longo prazo da casa.

Tira a fundação em estacas

Grelhamentos baixos são mais previsíveis neste aspecto.Geralmente começam abaixo do nível do solo e são moldados de concreto armado (ou não dependendo do projeto). Além disso, o reforço das estacas está ligado ao reforço da grelha.

Neste caso, a grelha é uma fundação de faixa rasa e é feita com a mesma tecnologia. Difere por possuir uma ligação rígida com as estacas, o que aumenta significativamente a fiabilidade e estabilidade da estrutura. Essas fundações também são chamadas de fita à base de pilhas ou fita de pilha. Este projeto é quase ideal: ele combina as vantagens das fundações de estacas e tiras, compensando amplamente suas deficiências.

O dispositivo de fundação de tira de estaca (para aumentar o tamanho da imagem, clique com o botão direito do mouse)

Como ele trabalha? A carga da casa é transferida para a correia. Devido à presença de armadura longitudinal, esta é redistribuída por toda a área. Como a fita também fica no chão, parte da carga é transferida para ela, o resto cai nas estacas. Nesse caso, a carga e o encolhimento são uniformes: são "alinhados" pela fita.

Você pode ler sobre as fundações de faixa monolítica neste artigo.

No inverno, quando as forças de levantamento começam a afetar a fundação, todas as vantagens da fundação por estaca são manifestadas. Se a casa está em solos agitados, sua profundidade está abaixo do nível de congelamento, é muito difícil imaginar as condições em que a casa será flexível ou terá um encolhimento desigual.

Quando as forças de levantamento atuam sobre a fita, os "saltos" das estacas, e eles próprios, não permitem que o solo mova a fundação. Portanto, as fundações de pilha de tiras são uma escolha excelente em solos altamente elevados. Ao mesmo tempo, os custos são muito maiores do que na construção de uma fundação por estaca convencional, mas muito menores do que na construção de uma fita abaixo da profundidade de congelamento.

Quando pode ser usado

Recomenda-se a instalação de fundações gradeadas sobre estacas nos seguintes casos:

• Quando os solos são instáveis ​​e fracos, atingem uma profundidade suficientemente grande. São solos cársticos, florestais, turfosos, areias movediças, solos vegetais e férteis de grande espessura (mais de 1,4-1,5 metros). Neste caso, a carga deve ser transferida para solos densos localizados abaixo com capacidade de carga normal. Nem sempre é possível chegar ao fundo deles e, se for possível, a base é muito cara. Portanto, a transferência de carga de empilhamento é a melhor escolha.
• Em áreas com grandes desníveis de elevação. Neste caso, muitas vezes é muito mais barato usar estacas de diferentes alturas do que realizar trabalhos de nivelamento do solo ou aplicação de uma fita funda que possa compensar a diferença de altura.
  

  Um dos tipos fundação pilha-rostro - com pilhas TISE

• Com alto nível de água subterrânea. As fundações por estacas são as únicas para as quais o nível das águas subterrâneas não importa. É importante que haja solo resistente sob o calcanhar. O nível de localização das águas afecta apenas o tipo de grelha: se a água for rente à superfície, a grelha é elevada, se for funda pode ser baixa.
• Ao construir em solo duro. Neste caso, pequenas quantidades de trabalho de terra (em comparação com as fundações em faixa ou laje) têm um efeito positivo.
• Se você decidir para construir uma casa usando tecnologia de moldura. Fazer uma fita para isso é um desperdício de dinheiro: acabará sendo uma margem de segurança muito grande, que, neste caso, é inútil. Nesse caso, uma base de pilha ou grade de pilha é a melhor escolha.
• Com uma grande massa construída (mais de 350 toneladas). Então, descobriu-se que a fita ou placa deve ser muito grande e, portanto, cara. Neste caso, a fundação de grelha pilha é frequentemente mais barata.

Às vezes é ainda mais simples: procedem do menor custo. Mas você deve sempre lembrar que qualquer tipo de fundação por estaca é menos confiável do que laje e tiras. E tudo porque não podemos saber exatamente que tipo de solo está sob cada uma das pilhas.É por isso que, ao calcular os parâmetros, uma margem de segurança aumentada é colocada no projeto. Não 1.2, como geralmente se acredita, mas 1.4. E ainda assim, ninguém pode garantir nada.

Que pilhas usar

Em fundações gradeadas por estacas, qualquer estaca pode ser usada. Eles são escolhidos com base no solo, a carga planejada da casa. As pilhas são feitas de metal, concreto, às vezes madeira. Eles podem ser redondos ou quadrados. Eles também diferem no método de instalação:

• Dirigindo. Eles são instalados sem perfuração ou escavação. Normalmente - eles são martelados, é por isso que são chamados. Raramente são usados ​​na construção privada: é necessário equipamento especial.
  

  Estacas de concreto armado cravadas são usadas com mais frequência na construção de edifícios de vários andares

• Entediado. Primeiro, é perfurado um poço no solo, depois a fôrma é instalada e fixada nele. Contém reforço que aumenta as características de resistência. Em seguida, toda a estrutura é derramada com concreto.
• Perfuração em concreto armado. Nesse caso, também são perfurados poços, mas neles são instaladas estacas de concreto armado prontas (marteladas, mas com menor esforço).
• Parafuso. São estacas metálicas, pontiagudas na extremidade e dotadas de lâminas helicoidais que cortam o solo. Em grandes profundidades, são necessários equipamentos especiais, os pequenos, de até 2-3 metros de comprimento, podem ser instalados manualmente.
  

  Um dos tipos de pilhas é parafuso. Eles podem ser usados ​​com grades de diferentes materiais para diferentes casas (para aumentar o tamanho da imagem, clique com o botão direito do mouse)

Na construção privada, as estacas perfuradas são usadas com mais frequência. Eles são especialmente populares na construção de chalés ou banhos de verão. Eles também podem ser usados ​​na construção de pequenas casas. Mas se casas de campo e banhos de verão podem ser feitos sem cálculos, então, ao construir uma casa, é muito desejável solicitar um projeto.

Diferentes estacas vêm em forma: seção transversal quadrada ou triangular, redondo preenchido e redondo oco, às vezes, formatos complexos são desenvolvidos especificamente para o projeto. A propósito, as estacas transferem a carga para o solo, são elas:

• suspensão;
• estantes de pilhas.
  

  Qual a diferença entre as pilhas por tipo de trabalho (para aumentar o tamanho da imagem, clique com o botão direito sobre ela)

As estacas suspensas têm uma grande superfície lateral e uma parte significativa da carga (até 60-70%) é transferida com a sua ajuda. Eles são usados ​​se a capacidade de suporte do solo no nível alcançado não for suficiente para suportar toda a carga e o aprofundamento posterior for impraticável. Nesse caso, a presença do "calcanhar" não altera quase nada: a carga principal é transferida pela superfície e não pela ponta da estaca.

As estacas-estantes, ao contrário, transferem a maior parte da carga pela ponta. Neste caso, as paredes laterais são pouco desenvolvidas e lisas, e faz sentido expandir no final da pilha. Um tipo deste tipo - Pilhas de TISE... Eles têm uma expansão cilíndrica na parte inferior, por isso transferem a carga sobre uma grande área. Além disso, o calcanhar evita que as forças de levantamento levantem a fundação.

A localização das pilhas na grade

Na maioria dos casos, os apoios no solo são colocados verticalmente. Às vezes, pode ser necessária uma instalação inclinada, com várias peças em um lugar. Este método é usado se forças direcionadas horizontalmente podem surgir. Por exemplo, ao construir em áreas inclinadas.

A localização das pilhas na planta da casa

As estacas podem ser localizadas pontualmente - sob os suportes (colunas, racks). Esta disposição é típica para a construção de toldos ou coberturas em áreas abertas. Em seguida, os suportes são colocados exatamente sob as colunas que sustentam o telhado.

Para pequenas casas particulares, as pilhas são colocadas na forma de uma fita. Eles são colocados em uma linha, às vezes em duas ou três, alternando entre si. Às vezes nas peças mais carregadas, por exemplo, nos cantos, sob áreas com grande carga planejada, são colocadas em arbustos: várias peças a uma curta distância umas das outras.

Como fazer você mesmo um plano de casa

Ao projetar uma fundação por estaca por conta própria, geralmente procedem da seguinte forma. Na planta do edifício, traçada de acordo com a escala, as estacas devem ser colocadas nos cantos e nas intersecções com as paredes. Se eles estiverem a uma distância de mais de 3 metros um do outro, suportes intermediários são colocados entre eles. É desejável que as estacas fiquem a uma distância de 2 a 3 metros umas das outras.

Primeiro, as estacas são colocadas nos cantos, depois sob o apoio das paredes de apoio

O princípio é simples, mas você ainda precisa determinar a área de pilha necessária. E precisa ser calculado (em vez disso, coletado).

Cálculo da fundação da grade sobre estacas

Para ter pelo menos uma confiança parcial na confiabilidade da fundação, é aconselhável calculá-la pelo menos aproximadamente. Para fazer isso, você precisará fazer alguns cálculos não muito difíceis.

1. A massa da casa é calculada (todos os materiais e o peso aproximado do "recheio" são levados em consideração).
2. Com base no peso e fator de segurança, a área de suporte necessária é determinada.
3. Como as pilhas já foram colocadas, podemos contar seu número.
4. A seguir, selecionamos a área da seção transversal das estacas. Como sabemos seu número, multiplicando pela área selecionada, descobrimos o total.
5. O resultado obtido é comparado com a área de apoio calculada anteriormente (ponto 4).
6. Se a área encontrada na etapa 4 for maior do que a calculada na etapa 2, os parâmetros de estaca selecionados são adequados para nós.
7. Se for menor, aumentamos a seção transversal planejada das estacas, multiplicamos e comparamos novamente. Assim, encontramos a área de pilha necessária.

Às vezes é mais lucrativo não aumentar a área das pilhas, mas instalá-las com mais frequência. O método de cálculo não muda neste caso.

Capacidade de carga de estacas de diferentes diâmetros em diferentes solos (para ampliar a imagem, clique com o botão direito)

A área de suporte necessária para a distribuição normal de carga é calculada usando a fórmula:

Onde H é a capacidade de suporte do solo (pode ser obtido na tabela). O coeficiente 1,4 foi aplicado devido ao fato de que as fundações por estacas requerem uma maior margem de segurança: não sabemos que tipo de solo existe sob todas as estacas. Portanto, é melhor jogar pelo seguro.

Para mais informações sobre o cálculo da área de apoio e cálculo da massa da casa, veja o vídeo.

Tecnologia de construção

Então, você tem um projeto pronto, ou você mesmo decidiu a localização das estacas, seus parâmetros, o tipo e a altura da grade. Você pode começar a construir.

Markup

Primeiro, retiram toda a camada fértil da terra, levam para o jardim ou dobram em um dos cantos do terreno. A área da fundação é nivelada. Em seguida, usando pinos e cordas, marque os limites da casa. Além disso, eles puxam duas cordas marcando as superfícies externa e interna das paredes. Certifique-se de verificar a geometria medindo e comparando todas as diagonais aos pares.

Depois que a marcação for concluída, você pode marcar os locais de instalação da pilha. Eles são desenhados no plano e calculados, as distâncias entre eles são determinadas.

Uma representação esquemática da ordem de trabalho durante a construção de uma fundação de gradeamento com as próprias mãos (para aumentar o tamanho da imagem, clique com o botão direito do mouse)

Escavação e lançamento de estacas

Como exatamente o trabalho será executado depende do tipo de estacas utilizadas. Na maioria das vezes, ao construir uma casa, são usados ​​parafusos ou estacas perfuradas.

Os parafusos podem ser aparafusados ​​manualmente. Ao torcer, suas cabeças ficam no mesmo nível. É mais conveniente marcá-lo com cordas.

Para os furados, será necessária uma técnica especial ou uma broca manual de diâmetro adequado. Os furos são feitos com esses dispositivos nos lugares certos. A fôrma selecionada é baixada para os poços acabados, o reforço é instalado (quatro barras de reforço nervuradas conectadas entre si). Se a fundação for em estaca, o reforço deve ter uma saída de pelo menos 60-70 cm, para entrar em contato com a grade. A última etapa desta etapa é despejar o concreto.

A fundação por estacas está pronta para a instalação da fôrma para gradeamento.Neste caso, a cofragem é feita de feltro para telhados ou material para telhados, enrolado várias vezes

Dispositivo Grillage

Se for escolhida uma grelha metálica, ela é soldada aos cabeçotes das estacas. Ao trabalhar, é importante manter a horizontalidade estrita: a carga será transmitida uniformemente.

Para o dispositivo de grade de concreto armado enterrado (baixo), será necessário adicionar brita com fração de 20-60 mm e sua compactação com plataforma vibratória. A camada mínima de brita é de 15 cm. Para melhorar a capacidade de carga do solo sob a correia, é necessário preencher a brita em pequenas camadas (5 cm cada) e compactá-la cuidadosamente com uma plataforma vibratória. Não será possível compactar bem ao redor das pilhas, mas isso não é tão importante.

A cofragem é instalada neste aterro. A largura da fita é ligeiramente maior que a largura das paredes, a altura das tábuas é feita tendo em conta a altura exigida da cave. A montagem das blindagens e a instalação de batentes repete exatamente a tecnologia de instalação cofragem para fundações de tiras.

Esquema de reforço de uma fundação grelha-estaca com grelha de concreto armado (fita-pilha)

O reforço é executado na maioria dos casos da mesma forma que na construção da fita: duas correias na parte superior e inferior da armadura nervurada, postes transversais e verticais de uma barra lisa de menor diâmetro. Todas as regras de reforço são salvas. Apenas um empate é adicionado. As saídas de reforço das estacas são dobradas: uma fila é atada ao banzo inferior, a segunda à superior (não se esqueça de fazer as saídas de comprimentos diferentes). Eles devem ter pelo menos 50 diâmetros de barra (se o reforço for de 12 mm, você precisa dobrar 600 mm (50 * 12 mm)). O diagrama da armadura do encontro da estaca é mostrado na figura.

Leia como a base da tira é reforçada aqui.

Instalação de peças embutidas

Nesta fase, é necessário sair das condutas de ventilação e instalar tubos e condutas através das quais serão fornecidas as comunicações de engenharia (abastecimento de água, aquecimento, electricidade, esgotos).

Não se esqueça de colocar tubos para saídas de ar, conectar sistemas de engenharia

Se isso não for feito, você terá que cinzelar o concreto mais tarde. E isso é um grande mal para a fundação, porque a integridade do monólito é violada. Portanto, pense tudo bem: não haverá oportunidade de refazer.

Leia sobre a escolha do concreto para a fundação aqui.

Derramando concreto

O concreto não é apenas despejado. Ele também vibra. Sem este processo, é muito difícil obter uniformidade e alta resistência. Portanto, o processamento da fundação de concreto com vibrador pode ser considerado um processo obrigatório.

Se a temperatura do ar após o lançamento do concreto estiver em torno de + 20 ° C, a fôrma pode ser removida após quatro dias. Nesse período, o concreto ganhará aproximadamente 50% da resistência de projeto, o que é suficiente para as obras seguintes. Se a temperatura estiver em torno de + 10 °, você terá que esperar de 10 a 14 dias. Em temperaturas mais baixas, as condições são consideradas invernais e o concreto derramado requer isolamento ou aquecimento.

Está tudo pronto para a concretagem: os armopoyas estão ligados, a fôrma é exposta e fixada (para aumentar o tamanho da imagem, clique com o botão direito)

Apesar de toda a sua atratividade, as fundações de fundo de estacas têm desvantagens:

• Como já mencionado, devido ao fato de não ser possível determinar qual solo está sob cada uma das estacas, seu comportamento é quase impossível de prever.
• Em tais edifícios, é impossível equipar porões.
• Com altas grelhas, é necessário fechar de alguma forma a lacuna: os animais e os insetos gostam de se instalar ali.