La capacidad portante de los pilotes atornillados: cálculo y definición

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La capacidad portante de los pilotes atornillados: cálculo y definición
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Todo el mundo sabe que la capacidad de carga de los pilotes atornillados es un indicador importante, gracias al cual puede determinar qué nivel de carga puede soportar la base. Esto tiene en cuenta el impacto negativo del suelo en cada soporte por separado. Los tubos roscados se dividen en dos tipos:

  1. Colgante: tiene un soporte, que se encuentra debajo de los anillos inferiores del tornillo. Dichos soportes se utilizan en la construcción de casas en suelos blandos. Estos diseños tienen la capacidad de soportar fuertes cargas generando fuerzas de fricción. Puede aparecer entre tuberías roscadas y suelos. Si hay capas densas de suelo en el sitio, no tiene sentido instalar soportes adicionales.
  2. Tipo de soporte: se utiliza en áreas con suelo duro para la construcción de viviendas. Desempeñan el papel de intermediarios en la transferencia de la carga de la casa a los cimientos.

Antes de instalar una base de este tipo, debe averiguar qué capacidad de carga de los pilotes de tornillo se requiere para la construcción.

capacidad de carga de pilotes de tornillo
capacidad de carga de pilotes de tornillo

Maticesinstalación

En la mayoría de los casos, la capacidad de carga de los pilotes roscados depende a menudo del tamaño y el diámetro del soporte. La base del tornillo se puede montar de dos maneras:

  • manual;
  • usando una técnica especial.

La capacidad portante no depende del tipo de instalación. Ambos métodos de instalación se llevan a cabo de acuerdo con el principio de atornillar un tubo de tornillo en la estructura del suelo. Esta acción se realiza fácilmente gracias a las cuchillas que se encuentran en la parte inferior del soporte. Para no empeorar la capacidad de carga, en algunas situaciones, la instalación de una pila de tornillo se realiza de manera diferente:

  • Instalación del soporte de tornillo en el suelo, que tiene una estructura dura, así como en el suelo congelado. Es obligatorio perforar pozos pequeños. Esta acción asegurará que el poste de tornillo se atornille de forma segura en el suelo.
  • Si en el sitio de construcción predomina el suelo inundado, la superficie de los pilotes atornillados debe tratarse adicionalmente con un agente anticorrosivo. Se debe verter una mezcla de concreto en el cuerpo de una tubería de metal. Debido a esto, la resistencia del material de la base aumentará y su vida útil se prolongará.

Si se requiere refuerzo adicional, se deben reforzar los pilotes de más de 2 metros de largo. Esto aumentará la capacidad portante de los pilotes atornillados en todo el perímetro.

Es importante saber que es posible realizar cálculos correctos de la capacidad portante de los soportes si la instalación se realiza correctamente. Si hasta el más pequeñoreglas, la fuerza de toda la estructura se reducirá considerablemente. Por lo tanto, es mejor confiar el proceso de instalación a un especialista que tenga una amplia experiencia con este tipo de cimientos.

capacidad de carga del pilote de tornillo 133
capacidad de carga del pilote de tornillo 133

Usando una pila de tornillos con un diámetro de 133 mm

En el momento de la instalación de una estructura pesada sobre una base atornillada, a menudo surge la pregunta: ¿qué pilotes deben establecerse en diámetro y cuál debe ser su número? Para estructuras masivas, es mejor usar elementos con un gran diámetro. La capacidad de carga de una pila de tornillo de 133 mm con un diámetro de hoja de 350 mm puede soportar cargas de 4 toneladas. Con su ayuda, puede instalar estructuras de cualquier tipo, desde un edificio residencial hasta instalaciones de almacenamiento.

Los soportes de tornillo se utilizan con bastante frecuencia en la construcción de varios muelles y muelles. Para su dispositivo, se utilizan pilotes con un diámetro de tubería de 133 mm. Entre otras cosas, tienen una doble capa protectora contra formaciones de corrosión. Gracias a estas características, la base se coloca firmemente en áreas con suelo inestable. Para saber la capacidad portante de la cimentación, es necesario multiplicar el área y el valor de la resistencia del suelo.

Un ejemplo de cómo determinar el número de pilotes por base

El cálculo tiene en cuenta la estructura de dos plantas sobre una cimentación de 6 por 6 metros y el material de madera utilizado. En el sitio de construcción hay tierra en forma de arcilla. El peso total del edificio con todos los matices fue de 59 toneladas. El perímetro del edificio es de 24 metros, no existen tabiques internos. Lo primeroes necesario aclarar la resistencia del suelo según la tabla. En nuestro caso, este valor será igual a 6 kg por centímetro cuadrado. El factor de carga es 1,75 (es necesario proporcionar un margen si es necesario). Se calcula el área total de la suela. Fórmula:

S=(PD) x (PD): 4=3,14 x 352: 4=961,6 centímetros. Esta es la definición del diámetro de las palas.

Fórmula para calcular la capacidad de carga no optimizada:

F=S x Ro=961, 6 x 6=5770 kg.

Cálculo del peso admisible por pila:

N=F: yk=5770: 1, 75=3279, que es aproximadamente (redondeado hacia arriba) 3 toneladas 300 kilogramos.

Cálculo de la capacidad de carga de los pilotes de tornillo
Cálculo de la capacidad de carga de los pilotes de tornillo

Determinación de las características del rodamiento

Si se utilizan pilotes atornillados en la construcción de los cimientos, el cálculo de la capacidad portante es simplemente necesario. Muchos factores dependen de esto, incluida la vida útil de todo el edificio en su conjunto. Para realizar el trabajo de cálculo, se debe conocer el valor de la resistencia del suelo, así como el área de la cuchilla, que se encuentra en los extremos del soporte del tornillo. Pero estos valores no serán suficientes, es necesario calcular adicionalmente la cantidad de soportes que se instalarán debajo del edificio.

Para obtener un cálculo más preciso, debe dividir el coeficiente de la portadora por el indicador de confiabilidad. Todos los cálculos y pruebas de resistencia se ajustan a la documentación de diseño. De acuerdo con el plan de construcción elaborado, un número precalculado de pilotes se espacia uniformemente alrededor del perímetro de toda la cimentación.

capacidad de carga de pilotes de tornillo 108
capacidad de carga de pilotes de tornillo 108

Cálculo de la base del tornillo

El factor principal, que, a su vez, debe identificarse durante el período de cálculo, es el nivel general de carga en todos los soportes. El número de pilotes y la distancia entre ellos está determinado por el diámetro de la tubería de soporte y la masa del edificio. Por ejemplo, la capacidad de carga de pilotes atornillados de 108 mm puede soportar un peso de 3 toneladas. La carga sobre la base incluye el peso de la estructura junto con la influencia del viento y la acumulación de nieve.

Los siguientes factores afectan el peso total de la estructura:

  • carga de suelo;
  • peso de los muros de apoyo y secundarios;
  • sistema de techado;
  • artículos para el hogar (muebles, electrodomésticos).

La carga del techo, paredes y techos necesariamente debe calcularse por separado. Para ello se utiliza una tabla que indica el peso de cada tipo de material.

capacidad de carga de pilotes de tornillo 89
capacidad de carga de pilotes de tornillo 89

Área de uso para pilotes con un diámetro de 89 mm

El área en la que se utilizan con mayor frecuencia pilotes de soporte de diámetro medio es la construcción de estructuras pequeñas. Esto determina la capacidad portante de pilotes de tornillo con un diámetro de 89 mm en cada caso por separado. El peso que se puede distribuir a cada pila por separado es de 2 toneladas, no más. Se pueden utilizar en la construcción de dichos objetos:

  • estructuras medianas (casa de baños, casa de campo, garaje, almacén);
  • soportes para bases de cenadores, invernaderos, cabañas;
  • puertas y vallas metálicas;
  • atracaderos y muelles;
  • soporte para banners publicitarios.

Si la elección recae en pilotes con tal diámetro, entonces es necesario centrarse en ciertos factores, como el alcance del uso y la composición del suelo. De ello dependerá directamente la fiabilidad de la estructura y su vida útil.

capacidad de carga del pilote de tornillo 57
capacidad de carga del pilote de tornillo 57

Soportes de tornillo de diámetro pequeño

Antes de elegir una pila, debe decidir qué carga máxima debe soportar. Por ejemplo, la capacidad portante de un pilote de tornillo de 57 mm de diámetro es la fluctuación permitida de la carga en un soporte de 300 a 1000 kg. Debido a un peso tan mínimo, el precio de dichos elementos es mucho más bajo que el de las pilas de gran diámetro. También reduce el costo de instalación de los cimientos. Esto se debe al hecho de que un soporte de tornillo pequeño se puede atornillar a mano, sin necesidad de utilizar costosos equipos de construcción.

La instalación de los cimientos se lleva a cabo en un solo día, lo que reduce significativamente el tiempo de construcción de todo el edificio en su conjunto. Otra importante ventaja de estos pilotes roscados es la posibilidad de instalación en cualquier tipo de suelo.

capacidad de carga de pilotes de tornillo 76
capacidad de carga de pilotes de tornillo 76

Pilas de 76 mm de diámetro

La capacidad portante de los pilotes roscados es de 76 milímetros de diámetro, lo que les permite soportar una masa de una tonelada. Además de usarse en la construcción de edificios de varios pesos, estos pilotes se pueden usar en trabajos de reparación como refuerzo adicional.

La instalación de pilotes con un diámetro de 76 mm es igualmente posiblea realizar con la propia mano y utilizando el mecanismo de construcción. El costo de dicho material es más caro que el de los elementos con un diámetro más pequeño, pero las posibilidades de aplicación son mucho mayores. Por lo tanto, antes de adquirir el material, es necesario determinar los requisitos que se aplicarán a los soportes al momento de la construcción.

Determinar el tamaño de la base de una pila de tornillos

Cuando se atornillan pilotes, el suelo se compacta. Después de la instalación, el soporte de la pila toma toda la carga sobre sí mismo. Para determinar la cantidad de carga que puede soportar una base que consta de soportes de tornillo, es necesario calcular el tamaño del área de la suela. Luego, usando la fórmula S=πR², el indicador requerido se calcula completamente.

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