La elección de la tecnología de cimentación depende de una variedad de requisitos técnicos y operativos que se describen en la solución de diseño, teniendo en cuenta las características del sitio de construcción. Junto con las tecnologías tradicionales bien establecidas de construcción de capital, los métodos ligeros para crear los cimientos de un edificio se utilizan cada vez más en la actualidad. Los cimientos de pilotes también pueden incluirse en esta categoría. Esta es una construcción poco profunda, que no requiere el desarrollo de un pozo, pero está limitada en su capacidad de carga. Para una amplia gama de estructuras y edificios de ingeniería, esta es una opción racional para basarse en el suelo, pero las casas grandes y las casas de campo, por ejemplo, no se pueden construir sobre esa base.
Descripción general de la tecnología
El uso de estructuras columnares como elementos de carga se ha practicado durante mucho tiempo en la industria de la construcción. Pero si antes tales métodos de cimentación se aplicaban principalmente a edificios anexos yedificios funcionales, hoy, gracias a la tecnología optimizada de distribución de carga, este método encuentra su lugar en los proyectos de edificios residenciales. Otra cosa es que las cargas impuestas deben corresponder al potencial portante de la plataforma. Esta discrepancia a menudo se convierte en el principal factor limitante en el uso de la tecnología. Los parámetros del dispositivo del sistema están regulados por el documento SP 24.13330 sobre cimientos de pilotes y la versión actualizada de SNiP 2.02.03-85. De acuerdo con las normas técnicas, el objetivo principal de los pilotes es proporcionar un corte a través del suelo desde la superficie y transferir las cargas que actúan desde arriba a las capas subyacentes. En otras palabras, los elementos de pilotes soportan el peso de la estructura, proporcionando estabilidad bajo cargas estáticas y dinámicas.
Estructura de los cimientos
En cuanto al dispositivo estructural, la tecnología es bastante simple, lo que, en particular, contribuye a su prevalencia. En el corazón de los cimientos hay un grupo de pilotes que se instalan en las capas de suelo alrededor del perímetro del sitio de construcción. Los métodos y formatos para realizar esta parte pueden ser diferentes, por ejemplo, uno de los más simples en ejecución técnica se considera una base de pilotes, que se instala manualmente sin máquinas ni equipos especiales. El enrejado forma la parte superior de la estructura. Sobre su base de hormigón armado o hormigón, la carga se distribuye en toda la superficie. Los nudos de conexión se realizan con puentes y sujetadores de un formato adecuado, según el tipo de pilotes y la configuración de la rejilla.
Materiales de elementos de pilotes
Los pilotes metálicos se utilizan principalmente como los más fiables y duraderos. Soportan alto voltaje, exhiben resistencia dinámica bajo cargas sísmicas y se montan fácilmente en suelos de varios tipos. El hormigón puede llamarse la alternativa más cercana al metal en términos de cualidades técnicas y físicas. Dichos pilotes no están sujetos a procesos corrosivos, no requieren el uso de equipos especiales para penetrar en el suelo y son duraderos. Sin embargo, no se recomienda el uso de concreto en lugares con actividad sismológica o en otras áreas de operación inestable de cimientos de pilotes. Esto es peligroso debido a las altas cargas dinámicas que tienen un efecto destructivo en la estructura de hormigón. Pero en el contexto del uso de otros tipos de pilotes, el suelo problemático es precisamente el lugar objetivo para el uso de cimientos de columnas en principio. Esto se debe al hecho de que la cinta tradicional y las estructuras monolíticas de hormigón pueden deformarse en tales condiciones.
También se practica la construcción de una base de pilotes de madera a partir de una barra de abeto, alerce o pino. Por supuesto, solo se permite para trabajos de construcción madera especialmente seleccionada con impregnaciones protectoras, revestimientos ignífugos y biológicos. Sobre esa base, puede construir baños con cobertizos y un bloque de servicios públicos, y edificios residenciales de un piso.
Tipos de cimentaciones sobre pilotes
Hay muchos diseños estructurales de tales cimientos, cuyas diferencias son principalmentese encuentran en el área de clasificación de pilotes directamente. Pero la base de la base del soporte en términos de interacción con el marco del objeto objetivo todavía está formada en gran medida por la rejilla, a partir de la cual vale la pena comenzar para determinar los tipos de cimientos de pilotes. SP 24.13330 señala que una rejilla es una estructura diseñada para combinar cabezas de pilotes para transferir la carga de manera uniforme.
Por la naturaleza de la interacción mecánica de la solera de apoyo con la estructura retenida, es posible distinguir los principales tipos de cimentaciones con enrejado sobre pilotes. Es posible un enganche flexible o rígido, según la tecnología de pilotaje y fijación al piso inferior de la casa. En condiciones de altas cargas dinámicas (oscilaciones naturales y vibraciones del suelo), se recomienda utilizar un enganche flexible o suave, que tendrá un efecto amortiguador y nivelará la influencia de las cargas. Una unión rígida funciona mejor bajo cargas estáticas sin vibraciones.
Material para hacer parrilladas
Se utilizan estructuras de hormigón, hormigón armado, metal y madera. En la mayoría de los casos, se da preferencia a las estructuras de hormigón armado como las más confiables, aunque no se pueden combinar con pilotes de madera y, debido al alto costo, el hormigón armado se reemplaza con elementos metálicos.
Ubicación de la suela en relación con la superficie del suelo
Estamos hablando de la altura de la rejilla sobre el suelo. Este valor depende completamente de la topografía local, las características del suelo y los requisitos para la capacidad de carga de la estructura.
Métodos de instalación de pilotes
Según el principio del dispositivo en la masa del suelo, se distinguen los siguientes tipos de pilotes:
- Autocine. Se utiliza la tecnología de conducción de la varilla del cojinete, que, como ya se señaló, puede ser implementada por un pequeño equipo de trabajadores. Si estamos hablando de pilas de gran formato, no será posible prescindir de un equipo especial. Por cierto, una base de pilotes de madera solo se puede construir hincando pilotes. Además, la técnica de refuerzo del cinturón de la base del portador se puede utilizar como refuerzo.
- Impreso. Un tipo especial de pilotes que se instalan en una base tubular. Primero, se forman agujeros en el suelo mediante un método mecanizado, después de lo cual se sumergen en ellos pilares tubulares cilíndricos de hormigón o fibrocemento. Luego se les vierte hormigón con barras de refuerzo.
- Perforación. En su mayoría pilotes atornillados, que se retuercen en el suelo a mano o con una máquina. Normalmente se utilizan varillas finas, pero en grandes cantidades.
Diseño de cimientos
Todos los parámetros técnicos y los matices de la estructura de cimentación de pilotes se describen en la solución de diseño. Los materiales de estudios geodésicos e hidrometeorológicos, así como los resultados de estudios geológicos se utilizan como datos iniciales. En combinación, esta información permite elaborar un mapa tecnológico del suelo y elegir la mejor manera de disponer una estructura de ingeniería para él. Como se ha señalado en la UTE sobre cimentaciones por pilotes, las características de los elementos portantes conLos parámetros dimensionales se determinan teniendo en cuenta posibles cambios de ingeniería, geológicos e hidrogeológicos. En las evaluaciones y previsiones, también se tiene en cuenta el factor del impacto futuro de la carga del edificio construido sobre el suelo.
Instrucciones para el cálculo de la carga
El principal parámetro de diseño es la carga prevista sobre los pilotes, que debe corresponder a la capacidad portante de la cimentación. También se deben tener en cuenta los esfuerzos de la propia masa de los pilotes, que viene determinada por el coeficiente de dinamismo:
- 1, 25 - al calcular la apertura y formación de una grieta.
- 1, 5 - al evaluar el valor de fuerza.
Al mismo tiempo, desde el punto de vista de la percepción de las cargas generales, las cimentaciones con pilotes son un grupo de elementos de soporte columnares, cada uno de los cuales toma su propia medida de presión. En este sentido, los expertos recomiendan partir del indicador cuantitativo de unidades de pila por unidad de superficie. En promedio, un sitio de 10 x 10 m2 requiere un conjunto básico de 25 pilotes, siempre que la profundidad de ocurrencia sea de 2,5 a 3 m. Un pilote metálico puede soportar hasta 1000 kg. Parecería que sigue siendo racional distribuir una cantidad suficiente de varillas en toda el área, pero la dificultad radica en la imposibilidad de predecir con precisión la masa de la casa, teniendo en cuenta la disposición de los equipos, muebles y elementos estructurales en el futuro..
Tecnología de instalación
El procedimiento para instalar los cimientos sobre una base de pilotes es el siguiente:
- Marcadositio de construcción de acuerdo con la decisión de diseño, en cuyo esquema se indican los puntos de instalación de pilotes.
- El montaje de las bielas de cojinete se lleva a cabo mediante el método de atornillado, atornillado, hipotecado o vibración con o sin conexión al equipo.
- Si es necesario, se realiza el flejado. Debe recordarse que los pilotes de cimentación son una estructura que se apoya esencialmente sobre pilares, por lo que tiene sentido un refuerzo adicional en la superficie si no sobrecarga las cabezas de los fustes de montaje.
- Arreglo parrillada. Hoy en día, las tecnologías optimizadas utilizan la unión de las partes superiores de los pilotes con estructuras de enrejado listas para usar, que se superponen al sistema de encabezado en una configuración u otra y se cierran con sujetadores.
Conclusión
El uso de pilares de carga en la construcción de cimientos elimina muchas operaciones tecnológicas, muchas de las cuales son obligatorias, por ejemplo, al construir cimientos de cinta y monolíticos. Basta con señalar la ausencia de la necesidad de instalación de encofrado. Por lo tanto, las principales ventajas de la cimentación por pilotes incluyen la accesibilidad económica y la facilidad tecnológica de ejecución. Una ventaja significativa de tales cimientos es su versatilidad. Si se excluye de antemano la posibilidad de utilizar pilotes de hormigón, en teoría, las casas sobre una base de este tipo se pueden construir en una variedad de suelos problemáticos, incluidos los arenosos y arcillosos. Si presta atención a las deficiencias, la principal será la limitación de la capacidad de carga,que no permite la construcción de edificios de varios pisos y simplemente grandes con estructuras masivas.
