Fondazione su palafitte: caratteristiche di design e tecnologia di installazione

Per la costruzione di edifici residenziali e industriali vengono utilizzati vari tipi di fondazioni, ma la struttura a griglia-palo merita un'attenzione particolare. Di solito è scelto nei casi in cui ci sono forti gocce in rilievo, terreno sollevato e debole sul terreno. Questo tipo di fondazione è anche adatto per edifici in aree situate nella zona del permafrost.

La fondazione su pali-griglia è una base in cemento armato, legno o acciaio, colata di cemento, in cui tutti gli elementi sono collegati in un'unica struttura. Il suo dispositivo può essere con un segnalibro di tipo monolitico (coperto da una lastra) o costruito utilizzando una griglia sospesa. La fondazione sospesa è caratterizzata da uno spazio aperto tra la superficie del suolo e la griglia, deve essere ulteriormente isolata e coperta con impermeabilizzazione. Per quanto riguarda la versione monolitica, è formata da un telaio in cemento, in cui l'altezza delle piattaforme è livellata da pile di diverse lunghezze.

Poiché durante la posa della base vengono utilizzati pali, interrati nel terreno tra lo strato portante e il livello inferiore di congelamento, è difficile distribuire il carico dell'edificio tra di loro. Pertanto, la fondazione della griglia è spesso prefabbricata da un canale e una barra. Tutti i supporti di questo design sono fissati all'assieme mediante nastri speciali e cemento. Vale la pena notare che la combinazione di griglia e pali conferisce affidabilità e stabilità alla fondazione portante.

A seconda del tipo di fondazione che viene posata (legno, metallo, cemento o cemento armato), la base per la costruzione acquisisce caratteristiche tecniche diverse. Secondo i requisiti di SNiP, è consentito costruire strutture con griglie basse e alte, che si trovano sopra il livello del suolo. Di solito sono realizzati con grandi tubi metallici o cemento. Allo stesso tempo, realizzare griglie in cemento è molto più difficile, poiché è necessario calcolare con precisione il luogo in cui versare il nastro dal terreno.

A differenza di altri tipi di fondazioni, la fondazione su pali e griglia distribuisce idealmente i carichi portanti dagli edifici al terreno, quindi scegliendola, puoi essere certo che il nuovo edificio servirà in modo affidabile per più di una dozzina di anni e sarà protetto non solo da sbalzi di temperatura, ma anche dall'attività sismica. Tali strutture sono ampiamente utilizzate per la costruzione sia pubblica che individuale. Particolarmente adatto per aree situate su un pendio con terreno di permafrost pesante e terreno difficile.

Inoltre, tali basi sono raccomandate:

• per costruire una casa di mattoni;
• nella costruzione del telaio;
• per strutture in blocchi di silicato di gas;
• su terreni ad alta densità;
• con un'elevata distribuzione delle acque sotterranee;
• su terreno instabile con sabbie mobili.

La struttura a palo-griglia consente inoltre di posare i pavimenti direttamente a terra senza eseguire ulteriori livellamenti della superficie e colatura di un nastro profondo, poiché i pali installati ad altezze diverse compensano tutte le irregolarità, eliminando il dislivello. Tale fondazione può essere utilizzata anche nella costruzione di edifici con un peso superiore a 350 tonnellate: si rivelerà molto più affidabile ed economica di una base a strisce o lastre. Ma in questo caso, il progetto dovrà includere un fattore di sicurezza aumentato, che non dovrebbe essere 1.2, come al solito, ma 1.4.

La fondazione su pali-griglia è un sistema unico costituito da una griglia e supporti.

A causa della presenza di una base in cemento nella struttura, rinforzata con elementi armati, la base funge da supporto affidabile per gli edifici e presenta alcuni vantaggi.

• Elevato vantaggio economico. L'installazione non richiede grandi costi finanziari, poiché il lavoro sul terreno è ridotto al minimo.
• Stabilità. L'elevata capacità portante consente di erigere edifici a più piani utilizzando materiali da costruzione pesanti nella loro decorazione.
• Copertura ampliata della costruzione. Rispetto ad altri tipi di fondazione, lo sviluppo del terreno può essere effettuato su qualsiasi tipo di terreno non adatto alla posa di fondazioni tradizionali. La difficile geometria del paesaggio, le pendenze e le pendenze non sono un ostacolo al lavoro.
• Possibilità di formare pile speronate separatamente dalla griglia. Grazie a questa sfumatura, la miscela di calcestruzzo viene notevolmente salvata. Inoltre, puoi utilizzare sia la soluzione già pronta che quella preparata da te.

• Comoda posizione di pali con linee in cavo e condotte sotterranee. Ciò semplifica la creazione del progetto e non interrompe la funzionalità delle impostazioni.
• Molta forza. Il legame monolitico della griglia e dei supporti protegge la struttura dal restringimento del terreno, quindi la struttura non si rompe o si deforma durante il funzionamento.
• Mancanza di lavoro preparatorio. Per gettare le fondamenta della griglia, non è necessario formare una fossa, il che semplifica il processo di costruzione.
• Buon isolamento termico. A causa della maggiore disposizione della griglia, lo spazio tra il terreno e la base non consente il passaggio delle correnti d'aria fredda - questo riduce le perdite di calore e rende l'edificio caldo.
• Nessun rischio di allagamento. Le strutture a pali, sollevate fino a due metri dal suolo, proteggono la struttura da possibili allagamenti.
• Facile da installare. Con abilità di costruzione minime, è del tutto possibile erigere una tale fondazione con le proprie mani, senza ricorrere all'aiuto di maestri e senza utilizzare dispositivi di movimento terra.
• Brevi termini di lavoro.

Oltre ai vantaggi, questo tipo di fondazione presenta anche degli svantaggi:

• Impossibilità di costruire su terreno roccioso: le rocce minerali dure rendono impossibile l'installazione di pile.
• Installazione problematica in aree con spostamento orizzontale. Non è consigliabile eseguire lavori su terreni che possono affondare, altrimenti la stabilità dei supporti sarà disturbata e il terreno cadrà.
• Per gli edifici progettati per la costruzione in regioni climatiche rigide con basse temperature, dovranno essere prese misure aggiuntive per installare un isolamento termico di alta qualità.
• Tali motivi non sono previsti per l'attuazione di progetti di case con un seminterrato e un piano terra.
• La complessità del calcolo della capacità portante dei supporti. È difficile calcolare questo indicatore da solo. In caso di minime imprecisioni, la fondazione può essere inclinata e, di conseguenza, la geometria dell'intera struttura cambierà.

Nonostante le carenze, la fondazione della griglia su pali si è dimostrata efficace tra i costruttori e ha ricevuto solo recensioni positive dai proprietari di case.

I supporti utilizzati nella costruzione della fondazione su pali sono selezionati in base al carico dell'edificio, al tipo di terreno e alle condizioni climatiche. Possono essere realizzati sia in metallo, cemento, legno e materiali combinati.

Pertanto, a seconda delle caratteristiche delle pile e del metodo di installazione, si distinguono alcuni tipi di fondazione.

• Vite. È costituito da tubi metallici cavi con un'estremità aperta. I lavori vengono eseguiti manualmente o con l'ausilio di attrezzature speciali. Per rendere robusta la struttura su supporti a vite e proteggere i tubi dall'ossidazione, la loro parte cava viene versata con una soluzione.
• Annoiato. È formato su un lotto di terreno versando cemento in un pozzo armato precedentemente preparato situato su pali battuti. La fondazione speronata è molto resistente.
• Cemento armato. L'installazione viene eseguita utilizzando supporti in cemento armato già pronti disposti nel pozzo.
• Martello. Di norma, tali basi vengono scelte per la costruzione di oggetti di grandi dimensioni. I supporti vengono martellati utilizzando attrezzature speciali, dopo di che viene versata una soluzione concreta.

Inoltre, la fondazione può differire nella profondità della griglia e succede:

• sepolto;
• terrestre;
• rialzato da terra ad un'altezza di 30-40 cm.

La griglia da incasso viene solitamente utilizzata quando si installano pali destinati a strutture pesanti in calcestruzzo cellulare o mattoni. In questo caso, viene eseguita una reggiatura aggiuntiva con una lastra e la fondazione può fungere da seminterrato dell'edificio. Per quanto riguarda la costruzione di strutture in legno, una fondazione con una griglia rialzata è l'ideale per loro: questo consente di risparmiare denaro sul materiale da costruzione e l'edificio rialzato proteggerà dal sollevamento del terreno.

Un punto importante prima di gettare le fondamenta è il suo calcolo accurato. Per questo, vengono creati un progetto e un piano del futuro edificio. Quindi viene disegnato un disegno della base e deve essere indicato lo schema delle linguette delle pile, tenendo conto della loro posizione nelle intersezioni con i piloni e negli angoli. È necessario prevedere che la larghezza tra le pile sia di almeno 3 m Se la distanza dal loro bordo è superiore a tre metri, saranno necessari supporti aggiuntivi. Inoltre, dovrebbe essere calcolata l'area delle pile: per questo, in primo luogo, viene determinato il loro numero, vengono selezionati l'altezza e lo spessore minimi.

Per calcoli corretti, è necessario conoscere anche alcuni altri indicatori:

• la massa del futuro edificio: è necessario calcolare non solo tutti i materiali di finitura, ma anche il peso approssimativo del "riempimento" interno;
• area di supporto: utilizzando il peso noto della struttura e il fattore di sicurezza, il carico sui supporti è facilmente determinabile;
• dimensioni e area della sezione trasversale delle pile: a causa del numero noto di supporti, il loro numero può essere moltiplicato per l'area selezionata e ottenere il valore desiderato.

Tutti i risultati devono essere confrontati con l'area di riferimento precedentemente determinata. In alcuni casi, è necessario ridurre o aumentare l'area dei supporti, poiché la loro capacità portante dipenderà dal diametro e dal tipo di terreno.

La fondazione su pile e grillage è una struttura complessa, ma è del tutto possibile realizzarla da soli. Affinché tale base possa servire in modo affidabile, durante il lavoro, è necessario utilizzare una speciale tecnologia TISE e istruzioni di installazione dettagliate.

La costruzione di una fondazione su pali e griglia prevede i seguenti lavori:

• calcolo della fondazione e creazione del progetto;
• preparazione e marcatura del cantiere;
• perforazione di pozzi e scavo di trincee;
• formazione di casseforme;
• rinforzo;
• colata con malta cementizia e sigillatura rigida dei giunti.

Ciascuno dei punti di cui sopra è importante, pertanto, in ogni fase della costruzione, è necessario controllare il controllo di qualità, poiché il minimo errore o imprecisione influirà negativamente sul funzionamento dell'edificio.

Prima di iniziare la costruzione, il posto di lavoro viene preparato con cura. Per fare ciò, prima di tutto, il sito viene ripulito da ostacoli meccanici sotto forma di pietre, radici e alberi. Quindi il terreno è ben livellato e lo strato fertile viene rimosso. Successivamente, vengono applicati i segni che indicano la posizione delle pile. Il lavoro viene eseguito utilizzando una corda e pali di legno.

I segni devono essere installati rigorosamente in diagonale. Le corde sono tese per segnare l'interno e l'esterno delle pareti. Se viene effettuata un'imprecisione, si verificheranno deviazioni dal progetto e la fondazione potrebbe piegarsi durante il funzionamento.

Nel caso in cui si osservino piccole differenze di elevazione sul sito, la marcatura è facile da eseguire. Per le aree con terreno difficile, avrai bisogno dell'aiuto di artigiani esperti. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata anche agli angoli dell'edificio: dovrebbero essere con un angolo di 90 gradi.

Dopo aver determinato i confini della fondazione, puoi iniziare i lavori di scavo. Innanzitutto, viene scavata una trincea sotto la griglia, quindi vengono praticati dei fori in cui verranno successivamente installate le pile. Il lavoro viene solitamente eseguito utilizzando strumenti manuali come piede di porco, pala e trapano. Se le possibilità finanziarie lo consentono, puoi ordinare attrezzature specializzate.

A seconda dello scopo del futuro edificio e del tipo di terreno, viene scelta la larghezza ottimale della griglia. Per gli oggetti domestici, 0,25 m è considerato un indicatore accettabile, per il mobile - 0,5 m, e per gli edifici residenziali questa cifra sale a 0,8 m.Per quanto riguarda la profondità, la griglia può trovarsi a 0,7 m.

In un fossato scavato, è necessario controllare l'uniformità del fondo e delle pareti: un livello laser aiuterà in questo. Successivamente, un cuscino di sabbia si posa sul fondo della trincea, la sabbia viene selezionata come frazione grossolana. Dopo averlo posato, la superficie viene inumidita con acqua e accuratamente tamponata. Il tampone di sabbia non può essere inferiore a 0,2 M. La fase successiva dello scavo sarà la preparazione di fori per pali verticali: i fori vengono praticati a una profondità di 0,2-0,3 m.

Quindi i tubi vengono installati nei pozzi finiti, che svolgeranno il ruolo di cassaforma, e il fondo è coperto con materiale impermeabilizzante: questo proteggerà la struttura dall'umidità.

Un punto importante nella costruzione è l'installazione della griglia. Molto spesso, per il lavoro viene scelto un elemento metallico, che può essere facilmente saldato alle teste dei pali. Affinché la struttura trasferisca i carichi in modo uniforme, deve essere posizionata rigorosamente in orizzontale. Nel caso in cui la costruzione della fondazione secondo il progetto preveda l'uso di una griglia bassa in cemento armato, vengono inoltre riempiti con pietrisco della frazione media. La pietra frantumata viene versata in più strati di 5 cm e ben compattata.

La cassaforma viene posizionata sulla base preparata. La larghezza del suo nastro deve superare la larghezza delle pareti e l'altezza viene conteggiata in base agli indicatori del seminterrato. L'installazione di arresti e l'assemblaggio di scudi assomiglia in molti modi alla tecnologia di lavoro per una fondazione a strisce.

Per quanto riguarda il rinforzo, nella maggior parte dei casi, in modo simile alla costruzione del nastro, vengono realizzate due cinghie di rinforzo a coste dal basso e dall'alto. Sono legati insieme con pile. Le estremità del rinforzo che escono dalle pile sono piegate: una fila è legata alla cintura superiore e l'altra a quella inferiore.

Le uscite di rinforzo non devono essere inferiori a 50 mm dai diametri delle aste. Ad esempio, se si utilizza un rinforzo con una sezione trasversale di 12 mm, si consiglia di piegarlo di 60 mm.

Dopo che tutto il lavoro sulla produzione del telaio è stato completato, è necessario pensare al posizionamento dei sistemi di comunicazione. Per questo, vengono posate scatole e tubi attraverso i quali passeranno la rete fognaria, l'elettricità, l'approvvigionamento idrico e il riscaldamento.Non dobbiamo inoltre dimenticare la posa di tubi per sistemi di ingegneria e prese d'aria. Se questa fase non viene completata, dopo la costruzione per i lavori di installazione, il calcestruzzo dovrà essere martellato, il che può violare la sua integrità e danneggiare l'edificio.

La fase finale dell'installazione della fondazione è il versamento della malta cementizia. Per il calcestruzzo vengono solitamente utilizzati cemento del marchio M300, pietrisco e sabbia. La miscela viene preparata in un rapporto di 1: 5: 3. Allo stesso tempo, la soluzione non viene solo versata, ma viene anche vibrata ulteriormente. Grazie a ciò, la superficie è resistente e omogenea.

Prima di tutto, i fori destinati alle pile vengono versati con calcestruzzo e quindi la cassaforma stessa. Si consiglia di completare il flusso di lavoro in una volta sola. Se si cementa in più fasi, possono apparire irregolarità e bolle d'aria. La temperatura ottimale per il versamento è considerata + 20C - con questo indicatore, la cassaforma può essere rimossa dopo quattro giorni. Durante questo periodo di tempo, il calcestruzzo acquisirà forza e sarà pronto per i successivi lavori di costruzione.

La fondazione della griglia su pali deve essere eretta correttamente, aderendo a tutte le tecnologie di costruzione: ciò contribuirà ad aumentarne le caratteristiche tecniche e operative.

Se i lavori di costruzione vengono eseguiti da artigiani alle prime armi, devono tenere conto di alcune raccomandazioni di specialisti esperti.

• L'installazione dovrebbe iniziare con i calcoli. Per questo, vengono determinati il ​​tipo di terreno e la profondità della griglia. Se la profondità del supporto è insufficiente, l'edificio può restringersi e rompersi e quindi persino crollare.
• Un ruolo enorme è svolto dallo studio del suolo, da cui dipende la capacità portante della struttura. Gli indicatori più alti si trovano nelle rocce e nei terreni sassosi. Se la composizione del terreno viene determinata in modo errato, ciò comporterà errori nei calcoli del carico della struttura, a seguito dei quali affonderà nel terreno.
• Deve esserci una buona connessione tra i pali e la griglia, poiché la struttura instabile può crollare sotto l'influenza della pressione del suolo.
• Indipendentemente dal tipo di fondazione, è imperativo posare un cuscino di sabbia alla profondità del congelamento - questo è particolarmente vero per il funzionamento della fondazione in inverno. Il terreno ghiacciato può espandersi e causare la rottura della griglia.

• La griglia non deve toccare la superficie del terreno né esservi interrata. È necessario rimuovere un piccolo strato di terreno attorno all'intero perimetro del sito, quindi installare la cassaforma, riempire la sabbia e versare il calcestruzzo.
• Il passo tra le pile dovrebbe essere calcolato con precisione. Questo indicatore è determinato in base al carico sulla fondazione, al diametro e al numero di rinforzi.
• Durante il rinforzo, vale la pena prevedere la quantità richiesta di condotti di ventilazione. Tutti i vani interni devono essere collegati alle uscite esterne.
• L'isolamento e l'impermeabilizzazione svolgono un ruolo enorme nella costruzione della base. Dovrebbero essere posati prima che la fondazione venga colata con cemento.
• Il fondo della fossa o della trincea deve essere schiacciato e non allentato. Non dovrebbe essere permesso che la terra dalle pareti si sbricioli sulla base. Inoltre, l'acqua sedimentaria deve fluire dalla trincea o dalla fossa di fondazione, altrimenti il ​​fondo si bagnerà e non sarà adatto per il riempimento con una soluzione. Anche un'eccessiva pendenza dei pendii è inaccettabile nelle trincee.
• Terreno debole richiede rinforzo con pali e buon rinterro.

• La sabbia utilizzata per riempire il cuscino d'aria deve essere inumidita e il cuscino deve essere distribuito sotto il contorno fino al bordo con un angolo di 45 gradi.
• La cassaforma deve essere fissata saldamente, poiché una volta versata con calcestruzzo, potrebbe non resistere al carico e crollare. La deviazione della cassaforma dalla verticale di oltre 5 mm non è consentita.
• L'altezza della fondazione è realizzata con un piccolo margine di 5-7 cm dall'altezza indicata nel progetto.
• Quando si rinforza il telaio, si consiglia di utilizzare barre con un'area della sezione trasversale totale di almeno lo 0,1% dell'area dell'elemento in calcestruzzo. In questo caso, è meglio scegliere raccordi lisci che non abbiano tracce di ruggine, sporco e vernice.
• Non è desiderabile fissare il rinforzo mediante saldatura: ciò può violare la sua forza alle articolazioni.
• Il grado di calcestruzzo per il getto dovrebbe essere scelto in base alla costruzione della base e alle condizioni climatiche della regione.

Per informazioni sulle caratteristiche di progettazione della fondazione su pali, vedere il seguente video: