Fundació de piles amb graellat: dispositiu de bricolatge

És lluny de sempre i no en totes les situacions que es puguin aplicar els fonaments tradicionals - cinta i llosa. En algunes situacions, són massa cars: la seva disposició pot suposar fins al 40-50% del cost de tot l’edifici. Això sol passar durant la construcció en zones amb una gran profunditat de congelació (inferior a 2 metres) o en sòls inestables i amb poca densitat. En aquests casos, sovint la millor solució és un fonament per a graelles.

Què és un fonament per a la graella?

Probablement tothom imagina la base de les piles: es tracta d’un cert nombre de piles enterrades a terra fins al nivell de la capa portant o per sota del nivell de congelació. En la seva forma pura, aquest tipus de fonaments poques vegades s’utilitza. Això es deu al peculiar disseny que no permet redistribuir la càrrega de la casa entre les piles. Per tant, la base de la pila es fa principalment per a cases de troncs a partir d’un tronc o una barra, de vegades per a edificis d’estructura. Aquest tipus de materials de construcció, per les seves característiques, redistribueixen ells mateixos la càrrega. Són poc compatibles amb cases fetes amb altres materials.

Però la seva forma millorada, una base de pila amb graelles, no té molts inconvenients i es pot utilitzar per a edificis de maó i blocs. En ells, tots els suports estan lligats amb una cinta de metall o formigó armat (formigó) en una sola estructura. Aquesta cinta s’anomena grillage.

Sembla una base de graelles de piles treta del terra

La graella és una part de la fonamentació que uneix els caps de pila i serveix de suport per a les parets. És la graella que accepta i, a causa de l’estructura tancada, redistribueix la càrrega, transferint-la a les piles. Pot ser de metall, fusta, formigó o formigó armat. Pel tipus d'execució, les graelles de formigó (formigó armat) són baixes i altes.

Hi ha fonaments de pila amb graelles altes i baixes

La graella alta es troba per sobre del nivell del terra. La majoria de les vegades està fet de metall: canals de grans seccions transversals o tubs metàl·lics quadrats. També formen una graella així amb formigó, però la seva estructura és més complicada: heu d’esbrinar com abocar la cinta a una distància del terra.

Com funciona la graella i què dóna

Qualsevol casa en diferents parts donarà una càrrega diferent: decoració, mobiliari, articles sanitaris, altres coses es col·loquen de manera desigual. En conseqüència, la càrrega de diferents parts del mateix serà diferent. La graella assumeix aquestes càrregues desiguals i les redistribueix. La càrrega "anivellada" ja es transfereix a les piles.

Quina diferència hi ha entre fonaments de pila i fonaments de graella (per augmentar la mida de la imatge, feu-hi clic amb el botó dret)

Per què és bo? El fet que amb la mateixa càrrega de piles, hi ha menys possibilitats que es redueixin desigualment. I la contracció desigual, com ja sabeu, provoca esquerdes a la fonamentació i a les parets. Per tant, la base de la graella és més estable. Tot i que es manté el principal inconvenient de les bases de les piles: no podem saber quin tipus de sòl hi ha sota cadascuna de les piles. Per tant, no és realista predir el seu comportament. Per això, els arquitectes no els agraden molt: és impossible garantir el funcionament a llarg termini de la casa.

Fundació de tires sobre piles

Les graelles baixes són més previsibles en aquest sentit.Normalment comencen per sota del nivell del sòl i estan foses a partir de formigó armat (o no en funció del projecte). A més, el reforç de les piles està connectat amb el reforç de la graella.

En aquest cas, la graella és una base de tires superficials i es fa amb la mateixa tecnologia. Es diferencia pel fet que té una connexió rígida amb les piles, cosa que augmenta significativament la fiabilitat i l'estabilitat de l'estructura. Aquests fonaments també s’anomenen cinta basada en piles o pila-cinta. Aquest disseny és gairebé ideal: combina els avantatges dels fonaments de pila i cinta, compensant en gran mesura les seves mancances.

El dispositiu de la base de la tira de pila (per augmentar la mida de la imatge, feu-hi clic amb el botó dret)

Com treballa? La càrrega de la casa es transfereix al cinturó. A causa de la presència de reforços longitudinals, es redistribueix per tota la zona. Com que la cinta també descansa a terra, una part de la càrrega se li transfereix, la resta cau sobre les piles. En aquest cas, la càrrega i la contracció són uniformes: estan "alineades" per la cinta.

Podeu llegir sobre fonaments de bandes monolítiques en aquest article.

A l’hivern, quan les forces d’elevació comencen a afectar la fonamentació, es manifesten tots els avantatges de la fundació de llistons. Si la casa s'aixeca sobre terrenys elevats, la seva profunditat és inferior al nivell de congelació, és molt difícil imaginar les condicions en què la casa serà flexible o donarà una contracció desigual.

Quan les forces d'elevació actuen sobre la cinta, els "talons" de les piles, i elles mateixes, no permeten que el sòl mogui la fonamentació. Per tant, els fonaments de pila de tires són una opció excel·lent en terrenys molt elevats. Al mateix temps, els costos són molt més elevats que en la construcció d’una fonamentació convencional, però molt més baixos que en la construcció d’una cinta per sota de la profunditat de congelació.

Quan es pot utilitzar

Es recomana instal·lar fonaments de graella en els casos següents:

• Quan els sòls són inestables i amb poca densitat, arriben a una profunditat prou gran. Es tracta de sòls càrstics, forestals, de torba, de sorres voluminoses, de sòls vegetals i fèrtils de gran gruix (més d’1,4-1,5 metres). En aquest cas, la càrrega s’ha de transferir a sòls densos situats a sota amb capacitat de càrrega normal. No sempre és possible arribar al fons, i si és possible, la fonamentació resulta massa cara. Per tant, transferir la càrrega mitjançant piles és la millor opció.
• En zones amb grans desnivells. En aquest cas, sovint és molt més econòmic utilitzar piles de diferents altures que realitzar treballs d’anivellament del terreny o abocar una cinta profunda que pugui compensar la diferència d’altura.
  

  Un dels tipus fonament de pila-rostre - amb piles TISE

• Amb un alt nivell d'aigua subterrània. Els fonaments de piles són els únics per als quals el nivell de les aigües subterrànies no té importància. És important que hi hagi un sòl portant sota el taló. El nivell de la ubicació de les aigües afecta només el tipus de graella: si l’aigua és a prop de la superfície, la graella es fa alta, si es troba a fonda, es pot baixar.
• Quan es construeix en terreny dur. En aquest cas, les petites quantitats de terres (en comparació amb els fonaments de llistons o lloses) tenen un efecte positiu.
• Si ho decidiu per construir una casa amb tecnologia de marcs. Fer-ne una cinta és una pèrdua de diners: resultarà ser un marge de seguretat massa gran, que, en aquest cas, no serveix de res. En aquest cas, una pila o un fonament per a la graella és la millor opció.
• Amb una gran massa edificable (més de 350 tones). Aleshores resulta que la cinta o la llosa ha de ser molt massiva i, per tant, costosa. En aquest cas, la fonamentació de la graella és sovint més barata.

De vegades és encara més senzill: parteixen del menor cost. Però sempre heu de recordar que qualsevol tipus de fonament de pila és menys fiable que la llosa i la cinta. I tot perquè no podem saber exactament quin tipus de sòl hi ha sota cadascuna de les piles.És per això que, quan es calculen els paràmetres, s’estableix un major marge de seguretat al disseny. No 1.2, com es creu habitualment, sinó 1.4. I, tot i així, ningú no pot garantir res.

Quines piles utilitzar

Totes les piles es poden utilitzar en fonaments de graelles. Es trien en funció del sòl, de la càrrega prevista de la casa. Les piles són de metall, formigó, de vegades de fusta. Poden ser rodons o quadrats. També es diferencien pel mètode d’instal·lació:

• Conduir. S'instal·len sense perforar ni excavar. Normalment, es martellen, per això se'ls anomena així. Poques vegades s’utilitzen en la construcció privada: es requereix equipament especial.
  

  Les piles de formigó armat impulsades s’utilitzen més sovint en la construcció d’edificis de diverses plantes

• Avorrit. Primer, es perfora un pou al terra, després s’instal·la i s’hi fixa l’encofrat. Conté reforços que augmenten les característiques de resistència. A continuació, s'aboca tota l'estructura amb formigó.
• Perforació de formigó armat. En aquest cas, també es perforen pous, però s’hi instal·len pilots de formigó armat ja preparats (martellats, però amb menys esforç).
• Cargol. Es tracta de piles metàl·liques, apuntades a l’extrem i amb fulles helicoïdals que tallen el sòl. A grans profunditats, es requereix un equip especial, els petits, de fins a 2-3 metres de llarg, es poden instal·lar manualment.
  

  Un dels tipus de piles és el cargol. Es poden utilitzar amb graelles de diferents materials per a diferents cases (per augmentar la mida de la imatge, feu clic amb el botó dret a sobre)

En la construcció privada, les piles forades s’utilitzen més sovint. Són especialment populars en la construcció de casetes o banys d’estiu. També es poden utilitzar en la construcció de cases petites. Però si les cases de camp i els banys d’estiu es poden fer sense càlculs, és molt desitjable ordenar un projecte a l’hora de construir una casa.

Diferents piles tenen forma: secció quadrada o triangular, farcit rodó i buit rodó, de vegades es desenvolupen formes complexes específicament per al projecte. Per cert, les piles transfereixen la càrrega al sòl:

• penjat;
• piles-bastidors.
  

  Quina diferència hi ha entre piles per tipus de treball (per augmentar la mida de la imatge, feu-hi clic amb el botó dret)

Les piles penjants tenen una gran superfície lateral i una part important de la càrrega (fins a un 60-70%) es transfereix amb la seva ajuda. S'utilitzen si la capacitat de suport del sòl al nivell assolit no és suficient per suportar tota la càrrega i no és pràctic aprofundir més. En aquest cas, la presència del "taló" gairebé no canvia res: la càrrega principal es transfereix per la superfície i no per la punta de la pila.

Les piles de bastidors, al contrari, transfereixen la major part de la càrrega per la punta. En aquest cas, les parets laterals no estan desenvolupades i són llises, i té sentit expandir-se al final de la pila. Un tipus d’aquest tipus - Piles TISE... Tenen una expansió cilíndrica a la part inferior, raó per la qual transfereixen la càrrega per una àrea gran. A més, el taló impedeix que les forces elevadores aixequin la base.

La ubicació de les piles a la graella

En la majoria dels casos, els suports del terra es col·loquen verticalment. De vegades pot ser necessària una instal·lació inclinada, amb diverses peces en un sol lloc. Aquest mètode s’utilitza si poden sorgir forces dirigides horitzontalment. Per exemple, quan es construeix sobre zones inclinades.

La ubicació de les piles al pla de la casa

Les piles es poden situar en sentit puntal, sota els suports (columnes, bastidors). Aquesta disposició és típica per a la construcció de tendals o cobertes sobre zones obertes. A continuació, els suports es col·loquen exactament sota les columnes que sostenen el sostre.

Per a cases particulars de pocs pisos, les piles es col·loquen en forma de cinta. Es col·loquen en una fila, de vegades en dues o tres, canviant les unes amb les altres. De vegades, a les parts més carregades, per exemple, a les cantonades, sota zones amb una gran càrrega prevista, es col·loquen en arbustos: diverses peces a poca distància l’una de l’altra.

Com col·locar-lo en un pla de casa

A l’hora de dissenyar una base de piles pel seu compte, solen procedir de la manera següent. Al pla de l’edifici, dibuixat de conformitat amb l’escala, s’han de col·locar piles a les cantonades i a les interseccions amb les parets. Si es troben a una distància de més de 3 metres entre si, es col·loquen suports intermedis. És convenient que les piles estiguin situades a una distància de 2 a 3 metres les unes de les altres.

Primer, es col·loquen piles a les cantonades, després sota el contrafort de les parets portants

El principi és senzill, però cal determinar l’àrea de pila necessària. I cal calcular-lo (més aviat, recollir-lo).

Càlcul de la fonamentació de la graella

Per tenir una confiança parcial mínima en la fiabilitat de la base, és recomanable calcular-la com a mínim aproximadament. Per fer-ho, haureu de fer els càlculs més difícils.

1. Es calcula la massa de la casa (es tenen en compte tots els materials i el pes aproximat del "farciment").
2. En funció del pes i el factor de seguretat, es determina la superfície de suport necessària.
3. Com que les piles ja s'han col·locat, podem comptar el seu nombre.
4. A continuació, seleccionem l'àrea de la secció transversal de les piles. Com que coneixem el seu nombre, multiplicant per l'àrea seleccionada, en sabem el total.
5. El resultat obtingut es compara amb l’àrea de suport calculada prèviament (punt 4).
6. Si l'àrea que es troba al pas 4 és més gran que la calculada al pas 2, els paràmetres de pila seleccionats ens són adequats.
7. Si és menys, augmentem la secció transversal prevista de les piles, multiplicem de nou i comparem. Així doncs, trobem l’àrea de pila necessària.

De vegades és més rendible no augmentar la superfície de les piles, sinó instal·lar-les amb més freqüència. El mètode de càlcul no canvia en aquest cas.

Capacitat de suport de piles de diferents diàmetres en diferents sòls (per augmentar la mida de la imatge, feu-hi clic amb el botó dret)

La superfície de suport necessària per a la distribució normal de la càrrega es calcula mitjançant la fórmula:

On H és la capacitat de suport del sòl (es pot treure de la taula). El coeficient 1.4 es va aplicar pel fet que els fonaments de les piles requereixen un major marge de seguretat: no sabem quin tipus de sòl hi ha sota totes les piles. Per tant, és millor jugar amb seguretat.

Per obtenir més informació sobre el càlcul de l’àrea de suport i el càlcul de la massa de la casa, consulteu el vídeo.

Tecnologia de la construcció

Per tant, teniu un projecte preparat o bé vosaltres mateixos heu decidit la ubicació de les piles, els seus paràmetres, el tipus i l’alçada de la graella. Podeu començar a construir.

Marcatge

En primer lloc, treuen tota la capa fèrtil de la terra, la treuen al jardí o la plegen en un dels racons de la parcel·la. La zona de fonamentació està anivellada. Després, mitjançant clavilles i cordons, marqueu els límits de la casa. A més, estiren dos cordons que marquen la superfície exterior i interior de les parets. Assegureu-vos de comprovar la geometria mesurant i comparant totes les diagonals per parelles.

Un cop finalitzada la marca, podeu marcar les ubicacions d'instal·lació de la pila. Es dibuixen al pla i es calculen, es determinen les distàncies entre elles.

Representació esquemàtica de l'ordre de treball durant la construcció d'un fonament de graelles amb les vostres mans (per augmentar la mida de la imatge, feu-hi clic amb el botó dret del ratolí)

Excavació i abocament de piles

La forma exacta en què es realitzarà el treball depèn del tipus de piles utilitzades. Molt sovint, a l’hora de construir una casa, s’utilitzen piles cargolades o forades.

Els cargols es poden cargolar a mà. Quan es torça, els seus caps es posen al mateix nivell. És més convenient marcar-lo amb cordons.

Per als avorrits, cal una tècnica especial o un trepant manual d’un diàmetre adequat. Els forats es perforen amb aquests dispositius als llocs adequats. L'encofrat seleccionat es baixa als pous acabats, s'instal·la un reforç (quatre barres de reforç nervat, connectades entre si). Si la base és de pila, el reforç hauria de tenir una sortida d’almenys 60-70 cm i es posarà en contacte amb la graella. L’últim pas d’aquest pas és abocar el formigó.

La base de la pila està preparada per a la instal·lació de l’encofrat de la graella.En aquest cas, l’encofrat està fet de feltre o material de sostre per a cobertes, laminat diverses vegades

Dispositiu de graella

Si es tria una graella metàl·lica, es solda als caps de pila. Quan es treballa, és important mantenir una horitzontalitat estricta: la càrrega es transmetrà uniformement.

Per al dispositiu d'una graella de formigó armat enterrat (baix), caldrà afegir pedra triturada amb una fracció de 20-60 mm i la seva compactació amb una plataforma vibrant. La capa mínima de pedra triturada és de 15 cm. Per millorar la capacitat de suport del sòl sota el cinturó, cal omplir la pedra triturada en capes petites (5 cm cadascuna) i compactar-la amb cura amb una plataforma vibrant. No es podrà compactar bé al voltant de les piles, però això no és tan important.

L’encofrat està instal·lat en aquest farciment. L’amplada de la cinta és lleugerament superior a l’amplada de les parets, l’alçada de les taules es fa tenint en compte l’alçada requerida del soterrani. El muntatge dels blindatges i la instal·lació de parades repeteix exactament la tecnologia d’instal·lació encofrat per a fonaments de tires.

Esquema de reforç d'una fonamentació de graelles de piles amb una graella de formigó armat (pile-tape)

El reforç es duu a terme en la majoria dels casos de la mateixa manera que en la construcció d’una cinta: dues cintes a la part superior i inferior del reforç nervat, pals transversals i verticals des d’una barra llisa de diàmetre menor. Es guarden totes les regles de reforç. Només s’afegeix una corbata de pila. Les sortides de reforç de les piles estan doblegades: una fila està lligada a l'acord inferior, la segona a la superior (no oblideu fer les sortides de diferents longituds). Han de tenir almenys 50 diàmetres de barres (si el reforç és de 12 mm, heu de doblar 600 mm (50 * 12 mm)). El diagrama del reforç del piló de piles es mostra a la figura.

Llegiu com es reforça la base de la tira aquí.

Instal·lació de peces incrustades

En aquesta etapa, és necessari deixar els conductes de ventilació i col·locar canonades i conductes a través dels quals se subministraran comunicacions d'enginyeria (subministrament d'aigua, calefacció, electricitat, clavegueram).

No us oblideu de col·locar canonades per a les obertures d’aire, connectar sistemes d’enginyeria

Si no es fa això, més endavant haurà de cisellar el formigó. I això és un gran mal per a la fundació, perquè es infringeix la integritat del monòlit. Pensa-ho bé: no hi haurà possibilitat de refer.

Llegiu aquí sobre l’elecció del formigó per a la fundació.

Abocament de formigó

El formigó no només s’aboca. També vibra. Sense aquest procés, és molt difícil aconseguir uniformitat i resistència. Per tant, el processament de fonaments de formigó amb un vibrador es pot considerar un procés obligatori.

Si la temperatura de l’aire després d’abocar el formigó és d’uns + 20 ° C, es pot treure l’encofrat al cap de quatre dies. Durant aquest temps, el formigó guanyarà aproximadament el 50% de la resistència del disseny, que és suficient per a les següents obres. Si la temperatura era d’uns + 10 °, haurà d’esperar entre 10 i 14 dies. A temperatures més baixes, les condicions es consideren hivernals i el formigó abocat requereix aïllament o escalfament.

Tot està a punt per abocar formigó: l'armopoyas està connectada, l'encofrat està exposat i assegurat (per augmentar la mida de la imatge, feu clic amb el botó dret)

Malgrat el seu atractiu, les bases de pilotes tenen desavantatges:

• Com ja s'ha esmentat, a causa del fet que és impossible determinar quin sòl hi ha sota cadascuna de les piles, el seu comportament és gairebé impossible de predir.
• En aquests edificis, és impossible equipar soterranis.
• Amb graelles elevades, es requereix d’alguna manera reduir la bretxa: als animals i als insectes els agrada establir-s’hi.