Calcolo Delle Pile A Vite: Come Calcolare La Quantità Di Materiale Per Una Fondazione A Vite, Sottigliezze Di Progettazione, Livello Di Capacità Portante

2024 Autore: Beatrice Philips | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 05:45

Le fondamenta sono le fondamenta dell'edificio e il suo calcolo corretto è la base per la longevità dell'intera struttura. Per calcolare il numero richiesto di pile a vite, la loro larghezza e altri parametri richiesti per la costruzione della fondazione, è necessario aderire a un metodo standardizzato verificato. Include una serie di formule in cui è necessario sostituire i dati geodetici sulle specifiche di una particolare area e valori tabulari corrispondenti ai parametri richiesti della fondazione. Per calcolare il numero di pile di viti per una fondazione in una casa privata, è necessario approfondire tutte le caratteristiche e le sottigliezze dei calcoli.

Appuntamento

La fondazione su pali a vite è un'ottima soluzione per aree con terreno difficile, che, inoltre, ha un prezzo ragionevole. La specificità di questa tecnologia consente l'installazione di supporti entro 3 giorni e allo stesso tempo garantisce l'affidabilità della fondazione per almeno 100 anni. Per ottenere un risultato di alta qualità, è necessario tenere conto di tutti i fattori inerenti al processo tecnico: distribuzione uniforme del carico, caratteristiche del suolo, profondità di congelamento del suolo, presenza e specificità delle acque sotterranee, ecc.

Come risultato di tutti i calcoli, vengono visualizzati dati che danno risposte a domande come:

• altezza richiesta delle pile a vite;
• diametro del palo a vite;
• la profondità della loro installazione;
• il numero richiesto di pile a vite;
• costo totale dei materiali.

Ordine di calcolo

Il design è sempre il primo passo in ogni lavoro.

Per i calcoli, è possibile utilizzare il metodo standardizzato per le pile a vite descritto in SNiP 2.02.03-85. Si basa su dati di rilievo geodetico per un pezzo di terra specifico.

Includono le seguenti informazioni:

• descrizione del rilievo del sito;
• composizione e densità del suolo;
• livello delle acque sotterranee;
• profondità di congelamento del suolo;
• precipitazioni stagionali nella regione di sviluppo.

Utilizzando questi dati, viene calcolato il numero di pali a vite per la fondazione (K).

Per i calcoli, sono necessari i seguenti indicatori:

• il carico totale sulla fondazione (P), che è la somma delle masse di tutti i materiali utilizzati;
• fattore di sicurezza (k), che è un indicatore correttivo del valore del carico totale sui pali;
• capacità portante del suolo - valore tabellare;
• l'area del tallone del pelo, che è direttamente proporzionale al suo diametro, è un valore tabulare;
• il carico massimo ammissibile (S), l'indicatore per una pila è un valore tabulare.

Questo è seguito dalla sostituzione dei valori nella formula della seguente forma: K = P * k / S.

Il fattore di affidabilità (k) è correlato al numero totale di pile e ha i valori corrispondenti:

• k = 1.4, se le pile sono da 11 a 22 pezzi;
• k = 1,65 - da 5 a 10 pezzi;
• k = 1,75 - da 1 a 5 pezzi.

Ogni pila viene caricata con un carico pari al carico totale diviso per il numero di appoggi. Più piccoli sono, più forte è il carico su una pila e più velocemente cade in rovina, e con loro l'intera fondazione e la casa.

Il calcolo corretto consiste nella selezione di un tale numero di pile, che sarà sufficiente per l'intero periodo di funzionamento della struttura, ma senza eccedenze eccessive, il che è uno spreco di fondi.

Utilizzando la formula sopra, il coefficiente per le pile a vite, il calcolo dei carichi e l'ulteriore costruzione non è associato a particolari difficoltà.

Nei calcoli finali, è necessario distribuire i carichi sotto le strutture portanti e i punti critici con eccessiva pressione sulla fondazione, tenendo conto:

• tipo di pile (appese o rack);
• masse;
• valori della forza di rollio.

Parametri

Quando si calcola la fondazione della vite e i carichi esercitati su di essa, è necessario tenere conto dei seguenti indicatori:

• la massa totale della struttura (costante), misurata in chilogrammi, è la somma delle masse di tali elementi:

  • pareti e tramezzi;
  • sovrapposizioni;
  • tetti;

• carichi aggiuntivi (temporanei, variabili):

  • la massa di neve sul tetto;
  • la massa di tutti gli oggetti della casa: mobili, attrezzature, materiali di finitura e residenti (valore medio 350 kg / mq);

• i carichi dinamici di natura a breve termine derivano dagli effetti:

  • raffiche di vento;
  • processi sedimentari;
  • fluttuazioni di temperatura.

varietà

A seconda della struttura (forma) della pila di viti, la specificità della sua applicazione differisce.

Esistono tipi così comuni:

• shirokoplastny con punta fusa - utilizzato per piccoli edifici con terreno semplice;
• multistrato con più lame a diversi livelli - utilizzato con carico maggiore su terreni difficili;
• con un perimetro variabile: un prodotto a profilo stretto per condizioni specifiche;
• plastica stretta con punta dentata fusa - utilizzata nel permafrost e nel terreno sassoso.

Specifiche

Esistono diverse caratteristiche tecniche principali dei pali a vite.

Questi includono:

• lunghezza della canna e materiale di fabbricazione;
• diametro del palo;
• una varietà di lame e il loro metodo di attacco alla canna.

Diametro

I pali sono fabbricati con dimensioni standardizzate per l'esecuzione dei compiti corrispondenti:

• 89 mm (diametro lama 250 mm) - con un carico di progetto su un supporto non superiore a 5 tonnellate, si tratta principalmente di case a telaio a un piano;
• 108 mm (diametro lama 300 mm) - con un carico di progetto su un supporto non superiore a 7 tonnellate: case a telaio a uno e due piani, edifici in legno e strutture in blocchi di schiuma;
• 133 mm (diametro lama 350 mm) - con un carico di progetto su un supporto non superiore a 10 tonnellate: case in mattoni e cemento cellulare che utilizzano elementi metallici.

Lunghezza

La scelta della lunghezza del palo si basa su un indicatore della densità del terreno: il palo deve essere appoggiato solo su terreni solidi.

Inoltre, la loro lunghezza dipende dai dislivelli disponibili sul sito:

• la profondità del terriccio è inferiore a 1 metro - la lunghezza delle pile è di 2,5 metri;
• con terreni sciolti o sabbie mobili, la lunghezza del palo è determinata dalla profondità di immersione del trapano a strati duri;
• in caso di irregolarità del sito, la differenza nella lunghezza dei pali può variare da 0,5 metri o più, a seconda del caso specifico.

Il numero di supporti e l'intervallo della loro posizione

I valori tabulari della posizione dei supporti l'uno rispetto all'altro includono i seguenti valori:

• da 2 a 2,5 metri - per case a graticcio e edifici a blocchi;
• 3 metri - per edifici in legno o tronchi.

Quando si posizionano i pali di fondazione per una distribuzione uniforme dei carichi, è necessario tenere conto delle seguenti regole per il loro posizionamento:

• in ogni angolo della casa;
• nel punto di intersezione della parete portante e della partizione interna;
• vicino al portale d'ingresso;
• all'interno del perimetro dell'edificio ad intervalli di 2 metri;
• almeno 2 pile sotto il camino;
• sotto un muro portante, in corrispondenza di un balcone, soppalco o struttura simile.

grillage

Una griglia è un elemento di fondazione necessario per distribuire uniformemente il carico esercitato dalla struttura sulla fondazione. Per garantire l'affidabilità della griglia, è necessario calcolare una serie di parametri, mentre il tipo di griglia non ha importanza.

I calcoli includono:

• forza di punzonatura della fondazione;
• forza di punzonatura che agisce su ogni angolo separatamente;
• forza di flessione.

Se viene utilizzata una griglia alta, l'intero carico viene applicato ai pali. Il carico verticale agisce dal basso, il carico deformante agisce di lato. Tali calcoli sono molto complessi e richiedono conoscenze professionali. Per i calcoli, è necessario utilizzare gli standard di costruzione individuale.

Definiscono le seguenti norme:

• i supporti possono essere collegati alla griglia in due modi: rigido e libero;
• la profondità di ingresso della testa del palo nella griglia è di almeno 10 cm;
• la distanza tra il suolo e la griglia è di almeno 20 cm;
• lo spessore della griglia non può essere inferiore allo spessore delle pareti ed è di almeno 40 cm;
• la griglia deve avere un'altezza superiore a 30 cm;
• la grata è rinforzata con rinforzi longitudinali e trasversali con tondino di sezione da 10 a 12 mm.

Esempio di conteggio

Questo esempio serve a mostrare in dettaglio l'applicazione delle formule nel calcolo della fondazione palo-vite.

I dati iniziali per una casa con perimetro 10x10 sono:

• una casa costruita utilizzando la tecnologia del telaio, il tetto è ricoperto di ardesia, c'è un portico;
• dimensioni della fondazione - 10x10, altezza dell'edificio - 3 metri;
• all'interno sono installate due partizioni che, incrociandosi, dividono la stanza in 3 stanze;
• pendenza del tetto - 60 gradi;
• il telaio è costituito da una barra di sezione 150x150;
• il grillage è costituito da una barra di sezione 200x200;
• le pareti sono realizzate con pannelli SIP.

Successivamente, vengono eseguiti i calcoli dei seguenti elementi strutturali:

• zona della parete:

  • vettori: 10 * 3 * 4 = 120 mq. m;
  • partizioni: 10 * 3 + 5 * 3 = 45 mq. m;

• la massa dei muri (dalla tabella dei valori medi si ricava la massa di 1 mq del muro tra barra e tramezzo):

  • portante: 50 kg * 120 = 6000 kg;
  • tramezzi: 30 kg * 45 = 1350 kg;
  • totale: 6000 + 1350 = 7350 kg;

• la massa dei piani per 100 mq. m.:

  • seminterrato: 150 kg * 100 = 15000 kg;
  • mansarda: 100 kg * 100 = 10.000 kg;
  • tetto: 50 kg * 100 = 5000 kg;
  • totale: 15.000 * 10.000 + 5.000 = 30.000 kg;

• la massa di elementi aggiuntivi (il contenuto interno della casa, il tipo di elettrodomestici, le finiture, il numero di residenti, ecc.), viene preso un valore medio tabulare per 1 metro quadrato. m in 350 kg:

  350 * 100 = 35000 kg.

• massa totale dell'edificio:

  35000 + 30.000 + 7350 = 72.350 kg

• ad esempio, viene preso un fattore di affidabilità di 1, 4;
• il carico massimo sul tallone di un palo con un diametro di 300 mm è di 2600 kg, a condizione che la resistenza del terreno sia di 3 kg/cu. cm (terreno con una densità media, presenza di acque profonde e un livello di congelamento non superiore a 1 metro);
• calcoliamo il numero di pile secondo la formula K = P * k / S: K = 72350 * 1, 4/2600 = 39 pile.

Raccomandazioni aggiuntive

Nel processo di calcolo del numero di pile e della loro distribuzione sull'intera area della fondazione, ci sono molte piccole caratteristiche, ognuna delle quali in un modo o nell'altro influisce sul miglioramento del risultato finale:

• quando si installa una fondazione fatta di pali a vite su terreno instabile complesso, per rafforzare la struttura di supporto, viene utilizzata una reggia utilizzando un angolo o un canale metallico al livello del seminterrato;
• in assenza di dati geodetici per i calcoli, è meglio utilizzare i parametri corrispondenti al carico minimo di progetto, ovvero creare un fattore di sicurezza massimo;
• per migliorare la qualità dei calcoli, oltre a formule e dati tabulari, vale la pena utilizzare un programma di progettazione: ricalcolerà tutti i parametri e confuterà o confermerà il calcolo manuale;
• i pali meno resistenti hanno tronchi di tubi di giunzione con lame saldate;
• secondo le norme, il basamento non dovrebbe superare i 60 cm dal suolo, mentre la lunghezza del palo dovrebbe essere compresa tra 20 e 30 cm.

Il numero stimato di pile non è sempre ottimale: potrebbero esserci circostanze aggiuntive che richiedono l'uso di un numero maggiore di pile. Inoltre, un piccolo margine di sicurezza ha un effetto benefico sulla durata della fondazione.

Quando si installano pile su un'area irregolare, è consigliabile lasciare un margine di lunghezza nella regione di 20-50 cm In futuro, l'eccesso può essere tagliato o estratto. Ma se c'è una carenza, dovrai guidare in una nuova pila.