Cimientos de cimientos: características de diseño y tecnología de instalación.
Para la construcción de edificios residenciales e industriales, se utilizan varios tipos de cimientos, pero una construcción de pila-tribuna merece una atención especial. Por lo general, se elige en los casos en los que en la tierra hay grandes diferencias en el relieve, el levantamiento y el terreno débil. Este tipo de base también es adecuado para el desarrollo de áreas ubicadas en la zona de permafrost.
Especificaciones tecnicas
La base de pililla-grillage es una base de hormigón armado, madera o acero, rellena de hormigón, en la que todos los elementos están conectados en una sola estructura. Su dispositivo puede ser con una vista monolítica de un marcador (cubierto con una losa) o construido con una rejilla para colgar.La base colgante se caracteriza por un espacio abierto entre la superficie del suelo y el enrejado, debe calentarse y cubrirse adicionalmente con impermeabilización. En cuanto a la opción monolítica, se forma a partir de un marco de hormigón, en el que la altura de las plataformas se alinea con pilas de diferentes longitudes.
Dado que durante la colocación de las pilas de base se utilizan enterrados en el suelo entre la capa de apoyo y el nivel inferior de congelación, es difícil distribuir la carga del edificio entre ellos. Por lo tanto, a menudo, la base de la parrilla de pilotes se realiza por equipos del canal y la viga. Todos los soportes de este diseño están montados en un nudo utilizando cintas especiales y concreto. Vale la pena señalar que la combinación de parrilla y pilotes confiere confiabilidad y estabilidad a la base del rodamiento.
Dependiendo de cómo se coloque la cimentación (madera, metal, concreto u hormigón armado), la cimentación para el edificio adquiere diferentes características técnicas. De acuerdo con las regulaciones de SNiP, se permite construir estructuras con parrillas bajas y altas, que se encuentran sobre el nivel del suelo. Por lo general, están hechos de tubos de metal de gran sección transversal o de hormigón.En este caso, hacer rejillas de concreto es mucho más difícil, ya que es necesario calcular con precisión el lugar donde se vierte la cinta desde el suelo.
La característica principal de la cimentación es que las parrillas incluidas en su dispositivo, soportan perfectamente cargas desiguales, proporcionando una pareja rígida a la base. Los molinos redistribuyen la carga, como resultado de lo cual el peso ya "nivelado" del edificio se transfiere a las pilas, y el edificio está protegido de la formación de grietas en las paredes.
Propósito
A diferencia de otros tipos de cimientos, los cimientos de pililla a la parrilla idealmente distribuyen cargas de rodamientos desde los edificios hasta el suelo; Actividad sísmica. Estas estructuras son ampliamente utilizadas tanto para la construcción pública como para la individual. Especialmente adecuado para sitios ubicados en una pendiente con suelo de permafrost y terreno complejo.
Además, se recomiendan tales fundaciones:
- para la construcción de una casa de ladrillo;
- en marco de construcción;
- para construcciones a partir de bloques de silicato de gas;
- en suelos con alta densidad;
- En alta colocación de aguas subterráneas;
- en suelo inestable con arenas movedizas.
La construcción de pilotes también permite colocar los pisos directamente en el suelo sin realizar una nivelación adicional de la superficie y verter cinta profunda, ya que las pilas instaladas con diferentes alturas compensan todas las irregularidades, eliminando la diferencia de altura. Es posible utilizar una base de este tipo en la construcción de edificios con un peso superior a 350 toneladas; será mucho más confiable y económico que una base de listones o baldosas. Pero en este caso es necesario establecer en el proyecto un factor de seguridad más alto, que no debería ser 1.2, como de costumbre, sino 1.4.
Fortalezas y debilidades
La base de pililla-grillage es un sistema único que consiste en grillage y soportes.
Debido a la presencia en la estructura de la base de hormigón, reforzada con elementos reforzados, la base actúa como un soporte confiable para edificios y se caracteriza por varias ventajas.
- Altos beneficios económicos. La instalación no requiere grandes costos financieros, ya que los trabajos de tierra se minimizan.
- Sostenibilidad.La gran capacidad de carga permite construir edificios de gran altura con materiales de construcción pesados en su decoración.
- Cobertura avanzada de la construcción. En comparación con otros tipos de cimientos, el desarrollo de la tierra puede llevarse a cabo en cualquier tipo de suelo que no sea adecuado para colocar cimientos tradicionales. La geometría difícil del paisaje, las pendientes y las pendientes no son un obstáculo para trabajar.
- La posibilidad de formar pilas por separado de la parrilla. Gracias a este matiz, la mezcla de hormigón se guarda significativamente. Además, puede utilizar tanto soluciones preparadas como preparadas por uno mismo.
- Conveniente ubicación de pilotes con líneas de cable y tuberías subterráneas. Esto simplifica la creación del proyecto y no viola la funcionalidad de la configuración.
- Alta resistencia. El haz monolítico de la rejilla y los soportes protege la estructura de la contracción del suelo, por lo que la estructura durante la operación no se rompe ni se deforma.
- Falta de trabajo preparatorio. Para sentar las bases de pililla-grillage, no es necesario formar un foso, lo que simplifica el proceso de construcción.
- Buen aislamiento térmico.El espacio entre el suelo y la base debido a la disposición mejorada de la parrilla no permite el flujo de aire frío, lo que reduce la pérdida de calor y calienta el edificio.
- No hay riesgo de inundación. Las estructuras de pila, elevadas sobre el suelo a dos metros, protegen la estructura de posibles inundaciones.
- Fácil instalación. Al poseer habilidades de construcción mínimas, es posible construir una base de este tipo con sus propias manos, sin recurrir a la ayuda de los artesanos y sin utilizar dispositivos de movimiento de tierras.
- Términos cortos de trabajo.
Las ventajas anteriores son relevantes solo si la instalación de la base se realiza de acuerdo con todas las tecnologías de construcción, y el edificio se opera de acuerdo con las cargas calculadas para ello.
Además de las ventajas, este tipo de base también tiene desventajas:
- La imposibilidad de construir sobre suelo rocoso: las rocas minerales sólidas hacen que sea imposible instalar pilas.
- Instalación problemática en zonas con desplazamiento horizontal. No se recomienda realizar trabajos en suelos que puedan disminuir, de lo contrario se romperá la estabilidad de los soportes y la tierra fallará.
- Para los edificios, cuya construcción está planeada en regiones climáticas severas con bajas temperaturas, tendremos que considerar medidas adicionales para la colocación de aislamiento térmico de alta calidad.
- Tales terrenos no están previstos para la implementación de proyectos de viviendas con sótano y sótano.
- La complejidad del cálculo de la capacidad portante de los soportes. Calcular independientemente esta cifra es difícil. En el caso de las más pequeñas inexactitudes, la base puede sesgarse y, como resultado, la geometría de toda la estructura cambiará.
A pesar de las deficiencias, la base de pilotes a la parrilla ha funcionado bien con los constructores y solo ha recibido comentarios positivos de los propietarios.
Especies
Los soportes que se utilizan en la construcción de los cimientos de gravilla se seleccionan de acuerdo con la carga del edificio, el tipo de suelo y las condiciones climáticas. Pueden ser de metal, concreto, madera o materiales compuestos.
Por lo tanto, dependiendo de las características de las pilas y el método de su instalación, se distinguen ciertos tipos de cimientos.
- Tornillo Está hecho de tubos de metal huecos con un extremo abierto.Los trabajos se realizan manualmente o con la ayuda de equipos especiales. Para hacer fuerte la construcción sobre soportes de tornillo, y las tuberías están protegidas de la oxidación, su parte hueca se vierte con mortero.
- Bourbonated Se forma en una parcela de tierra vertiendo concreto en un pozo reforzado previamente preparado y ubicado en pilotes conducidos. La base acolchada tiene alta resistencia.
- Hormigón armado. La instalación se realiza utilizando pilares prefabricados de hormigón armado dispuestos en el pozo.
- Zabivnoy. Como regla general, estas bases se eligen para la construcción de objetos grandes. Los soportes están obstruidos con la ayuda de un equipo especial, después de lo cual se vierte la solución de concreto.
Además, la base puede diferir en la profundidad del enrejado de la base y ocurre:
- empotrado
- suelo
- Elevado sobre el suelo a una altura de 30 a 40 cm.
El enrejado en el suelo se usa generalmente cuando se instalan pilotes destinados a estructuras pesadas de concreto o ladrillos aireados. En este caso, realice la placa adicional de forma adicional y la base puede servir como sótano del edificio. En cuanto a la construcción de estructuras de madera,luego, una base con una rejilla elevada es ideal para ellos: esto ahorra dinero en materiales de construcción, y una estructura elevada protege contra el movimiento del suelo.
Diseño y calculo
Un punto importante antes de sentar las bases es su cálculo exacto. Para ello, cree un proyecto y un plan para el futuro del edificio. Luego se dibuja un dibujo de línea base, y se debe indicar el diseño de las pilas, dada su ubicación en las intersecciones con las paredes y en las esquinas. Debe proporcionarse de modo que el ancho entre las pilas sea de al menos 3 m. Si la distancia a su borde es de más de tres metros, será necesario instalar soportes adicionales. Además, es necesario calcular el área de las pilas: para esto, primero se realiza la determinación de su número, se selecciona la altura y el grosor mínimos.
Para realizar cálculos correctos, también es necesario conocer algunos otros indicadores:
- la masa del futuro edificio: es necesario calcular no solo todos los materiales de acabado, sino también el peso aproximado del "relleno" interno;
- el área de apoyo: utilizando el peso conocido de la estructura y el coeficiente de confiabilidad, la carga en los soportes se determina fácilmente;
- Dimensiones y área de sección transversal de las pilas: debido al número conocido de soportes, su número se puede multiplicar por el área seleccionada y se puede obtener el valor deseado.
Todos los resultados deben compararse con el área de referencia previamente definida. En algunos casos, es necesario reducir o aumentar el área de los soportes, ya que su capacidad de carga dependerá del diámetro y el tipo de suelo.
Etapas de construcción
La base sobre pilotes y rejillas es una estructura compleja, pero es bastante realista hacerlo usted mismo. Con el fin de servir de manera confiable a esta base, se debe utilizar tecnología especial TISE e instrucciones de instalación paso a paso durante el trabajo.
La construcción de la fundación pilote-grillage contempla los siguientes trabajos:
- cálculo de la base y creación del proyecto;
- preparación y marcado de la obra;
- perforación de pozos y zanjas;
- formacion de encofrados;
- refuerzo
- Verter mortero de hormigón y juntas rígidas.
Cada uno de los elementos anteriores es importante, por lo que en cada etapa de la construcción se debe verificar el control de calidad, ya que existe el menor error o imprecisión y, luego, un impacto negativo en el funcionamiento del edificio.
Marcado
Antes del inicio de la construcción, el lugar de trabajo está cuidadosamente preparado. Para hacer esto, en primer lugar, el sitio está libre de obstáculos mecánicos en forma de piedras, raíces y árboles. Entonces el suelo está bien nivelado y la capa fértil se elimina. Después de esto poner un marcado indicando la ubicación de las pilas. El trabajo se realiza utilizando un cordón y estacas de madera.
El marcado debe establecerse estrictamente a lo largo de las diagonales. Los cordones se estiran para marcar la superficie interna y externa de las paredes. Si hay una imprecisión, se obtendrán desviaciones del proyecto y la base se puede distorsionar durante la operación.
En el caso de que haya pequeñas diferencias de altura en el sitio, el marcado es fácil de realizar. Para áreas con terreno complejo requerirá la ayuda de artesanos experimentados. Se debe prestar especial atención también a las esquinas del edificio, deben ser de 90 grados.
Zanja
Después de definir los límites de la cimentación, puede proceder a movimientos de tierras. Primero, cavar una zanja debajo de la parrilla, luego taladrar agujeros en los que se instalarán las pilas más tarde. El trabajo, como norma, se lleva a cabo con la ayuda de herramientas manuales como chatarra, pala y barrena.Si las oportunidades financieras lo permiten, puede solicitar equipos especializados.
Dependiendo del propósito de la construcción futura y del tipo de suelo, seleccione el ancho óptimo de la parrilla. Para objetos domésticos, una cifra permitida es de 0.25 m, para dispositivos móviles - 0.5 m, y para edificios residenciales, esta cifra aumenta a 0.8 m. En cuanto a la profundidad, la parrilla puede estar a 0.7 m.
En la zanja excavada, debe comprobar que la parte inferior y las paredes estén uniformes, lo que ayudará al nivel del láser. Después de que un cojín de arena se acuesta en el fondo de la zanja, la arena se elige como una gran fracción. Después de su colocación la superficie es humedecida con agua y cuidadosamente apisonada. La almohada de arena no puede ser inferior a 0,2 m. La siguiente etapa del trabajo de excavación será la preparación de orificios para pilotes verticales: los orificios se perforan con una profundidad de 0.2 a 0.3 m.
Luego, los tubos se instalan en los pozos terminados que desempeñarán el papel del encofrado, y la parte inferior está cubierta con material impermeabilizante, lo que protegerá la estructura de la humedad.
Instalación de parrilla
Un punto importante en la construcción es la instalación del enrejado. En la mayoría de los casos, para el trabajo, elija un elemento metálico que se pueda soldar fácilmente a la parte superior de la pila.Para que la estructura transfiera cargas de manera uniforme, debe colocarse de manera estrictamente horizontal. En el caso de que el dispositivo de la cimentación para el proyecto implique el uso de rejillas bajas de concreto reforzado, realice además el relleno de piedra triturada de la fracción media. Piedra triturada vertida en varias capas de 5 cm y bien compactada.
El encofrado se coloca sobre la base preparada. El ancho de su cinta debe exceder el ancho de las paredes, y la altura se calcula de acuerdo con los indicadores de la base. El ensamblaje de los topes y el ensamblaje de las tablas recuerda en muchos aspectos a la tecnología de trabajo para los cimientos de banda.
En cuanto al refuerzo, en la mayoría de los casos, similar a la construcción de la cinta, dos correas están hechas de refuerzo acanalado desde arriba y desde abajo. Están atados con pilas. Los extremos de la armadura que sale de las pilas se doblan: una fila está atada al cinturón superior y la otra a la inferior.
Las salidas del refuerzo no deben estar a menos de 50 mm de los diámetros de las varillas. Por ejemplo, si se usa un refuerzo con una sección transversal de 12 mm, entonces se recomienda doblarlo 60 mm.
Colocación de piezas embebidas
Una vez finalizado todo el trabajo de fabricación del marco, es necesario considerar la colocación de los sistemas de comunicación.Para ello, coloque las cajas y tuberías a través de las cuales habrá aguas residuales, electricidad, fontanería y calefacción. No debemos olvidarnos del tendido de tuberías para sistemas de ingeniería y vías aéreas. Si esta etapa no se realiza, luego de la construcción para el trabajo de instalación, es necesario martillar el concreto, lo que puede comprometer su integridad y dañar el edificio.
Solución de vertido
El paso final en la instalación de la cimentación es verter una solución concreta. Para el hormigonado se suele emplear el cemento de la marca M300, piedra triturada y arena. La mezcla se prepara en una proporción de 1: 5: 3. Al mismo tiempo, la solución no solo se vierte, sino que además se hace vibrar. Debido a esto, la superficie es duradera y uniforme.
En primer lugar, el hormigón se vierte agujeros para pilas, y luego - el encofrado en sí. El flujo de trabajo es deseable para realizar de una sola vez. Si, sin embargo, a hormigón en etapas, entonces la aparición de irregularidades y burbujas de aire. La temperatura óptima para la fundición es de + 20 ° C. Con este indicador, el encofrado se puede quitar después de cuatro días. Durante este período de tiempo, el concreto adquirirá resistencia y estará listo para futuros trabajos de construcción.
A veces, la colocación de la base se realiza a una temperatura inferior a + 10 ° C; en este caso, tendrá que esperar un secado completo durante al menos 2 semanas. En invierno, el hormigón vertido deberá calentarse y calentarse aún más.
Consejos útiles
La base de pilotes debe erigirse correctamente, respetando todas las tecnologías de construcción; esto ayudará a aumentar sus características técnicas y operativas.
Si el trabajo de construcción es realizado por artesanos novatos, entonces deben tomar en cuenta algunas de las recomendaciones de profesionales experimentados.
- La instalación debe comenzar con los cálculos. Para ello, determine el tipo de suelo y la profundidad de la parrilla. Con una profundidad insuficiente para colocar el soporte, el edificio puede contraerse y agrietarse, después de lo cual puede incluso colapsarse.
- El estudio del suelo desempeña un papel fundamental, del que depende la capacidad de carga de la estructura. Las formaciones rocosas y los suelos pedregosos tienen las tasas más altas. Si es incorrecto determinar la composición del suelo, esto conducirá a errores en los cálculos de la carga de la estructura, como resultado de lo cual se hundirá en el suelo.
- Debe haber una buena conexión entre las pilas y la parrilla, porque bajo la influencia de la presión del suelo, la estructura inestable puede colapsar.
- Independientemente del tipo de cimentación, debe colocarse un cojín de arena en la profundidad de la penetración de las heladas, especialmente con respecto a la operación de la base durante el período de invierno. El suelo congelado puede expandirse y hacer que se rompa el enrejado.
- El rostverk no debe estar en contacto con el suelo o ser enterrado en él. Es necesario quitar una pequeña capa de tierra alrededor del perímetro del sitio, luego instalar un encofrado, cubrir la arena y verter el concreto.
- Debe contar con precisión el paso entre las pilas. Este indicador se determina de acuerdo con la carga sobre la cimentación, el diámetro y el número de refuerzo.
- Durante el refuerzo es proporcionar el número necesario de productos de ventilación. Todos los compartimentos internos deben estar conectados a las salidas a la calle.
- Un papel enorme en la base del dispositivo juega el aislamiento y la impermeabilización. Deben ser colocados antes de verter los cimientos con concreto.
- La parte inferior de la fosa o zanja debe hacerse apisonada y no aflojada. No permita que el suelo se derrumbe de las paredes. Además, las aguas sedimentarias deben fluir desde la zanja o la excavación, de lo contrario, el fondo se mojará y no será adecuado para verter la solución.También es inaceptable en las trincheras la presencia de una inclinación excesiva de las pendientes.
- El suelo débil requiere un fortalecimiento con pilas y un buen relleno.
- La arena que se utiliza para rellenar el colchón de aire debe humedecerse y distribuirse bajo el contorno en un ángulo de 45 grados.
- El encofrado debe estar bien sujeto, ya que cuando se vierte con concreto puede no soportar la carga y colapsar. No se permite desviación de encofrado con respecto a la vertical de más de 5 mm.
- La altura de la cimentación se realiza con un pequeño margen de 5-7 cm desde la altura especificada en el proyecto.
- Durante el refuerzo del bastidor, se recomienda utilizar varillas con un área de sección transversal total de al menos el 0,1% del área del elemento de hormigón. Es mejor elegir un refuerzo suave, sin rastros de óxido, suciedad y pintura.
- No es deseable fijar el refuerzo con la ayuda de soldadura, esto puede afectar su resistencia en las uniones.
- La marca de concreto a rellenar se debe elegir según el diseño de la base y las condiciones climáticas de la región.
Sobre cuáles son las características de diseño de la base de pililla-pilillage, vea el siguiente video: