Como calcular o número necessário de estacas de parafuso?

A fundação é a base da construção, e seu cálculo correto é a base para a longevidade de toda a estrutura. Para calcular o número necessário de estacas de parafuso, sua largura e outros parâmetros necessários para a construção da fundação, você precisa aderir a um método padronizado verificado. Inclui um conjunto de fórmulas nas quais é necessário substituir os dados geodésicos sobre as especificidades de uma determinada área e os valores tabulares correspondentes aos parâmetros exigidos da fundação. Para calcular o número de estacas de parafuso para uma fundação em uma casa particular, é necessário aprofundar em todas as características e sutilezas dos cálculos.

A fundação em estacas aparafusadas é uma excelente solução para áreas de difícil terreno, que, aliás, se distingue por um preço razoável. A especificidade desta tecnologia permite a instalação de suportes em até 3 dias e ao mesmo tempo garante a confiabilidade da fundação por pelo menos 100 anos. Para obter um resultado de alta qualidade, é necessário levar em consideração todos os fatores inerentes ao processo tecnológico: distribuição uniforme da carga, características do solo, profundidade de congelamento do solo, presença e especificidades da água subterrânea, etc.

Como resultado de todos os cálculos, aparecem dados que fornecem respostas a perguntas como:

• altura necessária de estacas de parafuso;
• diâmetro da pilha do parafuso;
• a profundidade de sua instalação;
• o número necessário de estacas de parafuso;
• o custo total dos materiais.

O design é sempre o primeiro passo em qualquer trabalho.

Para cálculos, você pode usar o método padronizado para estacas de parafuso descrito em SNiP 2.02.03–85. É baseado em dados de levantamentos geodésicos para um terreno específico.

Eles incluem as seguintes informações:

• descrição do relevo do local;
• composição e densidade do solo;
• nível do lençol freático;
• profundidade de congelamento do solo;
• precipitação sazonal na região de desenvolvimento.

Usando esses dados, o número de estacas de parafuso para a fundação (K) é calculado.

Para cálculos, você precisa dos seguintes indicadores:

• a carga total na fundação (P), que é a soma das massas de todos os materiais utilizados;
• fator de segurança (k), que é um indicador corretivo para o valor da carga total nas estacas;
• capacidade de carga do solo - valor tabular;
• a área do salto da estaca, que está em proporção direta ao seu diâmetro, é um valor tabular;
• a carga máxima permitida (S), o indicador para uma pilha é um valor tabular.

O fator de confiabilidade (k) se correlaciona com o número total de estacas e tem os valores correspondentes:

• k = 1,4, se as estacas têm de 11 a 22 peças;
• k = 1,65 - de 5 a 10 peças;
• k = 1,75 - de 1 a 5 peças.

Cada estaca é carregada com uma carga igual à carga total dividida pelo número de suportes. Quanto menores forem, mais forte será a carga em uma pilha e mais rápido ela ficará em mau estado, e com eles toda a fundação e a casa.

Usando a fórmula acima, o coeficiente para estacas de parafuso, o cálculo de cargas e construção posterior não está associado a dificuldades especiais.

Nos cálculos finais, é necessário distribuir as cargas sob as estruturas de suporte e pontos críticos com pressão excessiva na fundação, levando em consideração:

• tipo de pilhas (penduradas ou racks);
• massas;
• valores de força de rotação.

Ao calcular a fundação do parafuso e as cargas exercidas sobre ela, os seguintes indicadores devem ser levados em consideração:

• a massa total da estrutura (constante), medida em quilogramas, é a soma das massas de tais elementos:
  • paredes e divisórias;
  • sobreposições;
  • telhados;
• cargas adicionais (temporárias, variáveis):
  • a massa de neve no telhado;
  • a massa de todos os itens da casa: móveis, equipamentos, materiais de acabamento e moradores (valor médio 350 kg / m²);
• cargas dinâmicas de natureza de curto prazo surgem dos efeitos de:
  • rajadas de vento;
  • processos sedimentares;
  • flutuações de temperatura.

Dependendo da estrutura (forma) da pilha do parafuso, a especificidade de sua aplicação difere.

Existem esses tipos comuns:

• shirokoplastny com uma ponta fundida - usado para pequenas construções com solo simples;
• multicamadas com várias lâminas em diferentes níveis - usado com carga aumentada em terreno difícil;
• com perímetro variável - um produto de perfil estreito para condições específicas;
• plástico estreito com ponta dentada fundida - usado em permafrost e solo pedregoso.

Existem várias características técnicas principais das estacas de parafuso.

Esses incluem:

• comprimento do barril e material de fabricação;
• diâmetro da pilha;
• uma variedade de lâminas e seu método de fixação ao cano.

As estacas são fabricadas com dimensões padronizadas para as respectivas tarefas:

• 89 mm (diâmetro da lâmina 250 mm) - com uma carga projetada em um suporte não superior a 5 toneladas, trata-se principalmente de casas de estrutura de um andar;
• 108 mm (diâmetro da lâmina 300 mm) - com uma carga de projeto em um suporte não superior a 7 toneladas: caixilhos de casas de um e dois andares, edifícios de madeira e estruturas de blocos de espuma;
• 133 mm (diâmetro da lâmina 350 mm) - com uma carga de projeto em um suporte não superior a 10 toneladas: casas de tijolo e concreto aerado usando elementos de metal.

A escolha do comprimento da estaca é baseada em um indicador de densidade do solo: a estaca só deve ser apoiada em solos sólidos.

Além disso, seu comprimento depende das diferenças de altura disponíveis no site:

• a profundidade da argila é inferior a 1 metro - o comprimento das estacas é de 2,5 metros;
• com solos soltos ou areia movediça, o comprimento da pilha é determinado pela profundidade de imersão da broca em camadas duras;
• em caso de desnível do local, a diferença no comprimento das estacas pode variar de 0,5 metros ou mais, dependendo do caso específico.

Os valores tabulares da localização dos suportes em relação uns aos outros incluem os seguintes valores:

• de 2 a 2,5 metros - para casas com estrutura de madeira e edifícios de blocos;
• 3 metros - para construções feitas de madeira ou toras.

Ao colocar as estacas de fundação para uma distribuição uniforme das cargas, as seguintes regras para a sua colocação devem ser levadas em consideração:

• em cada canto da casa;
• no ponto de intersecção da parede de suporte e da partição interna;
• perto do portal de entrada;
• dentro do perímetro do edifício em intervalos de 2 metros;
• pelo menos 2 pilhas sob a lareira;
• sob uma parede de suporte, na localização de uma varanda, mezanino ou estrutura similar.

A grade é um elemento de fundação necessário para distribuir uniformemente a carga exercida pela estrutura na fundação. Para garantir a fiabilidade da grelha, é necessário calcular uma série de parâmetros, não importando o tipo de grelha.

Os cálculos incluem:

• força de perfuração da fundação;
• força de punção atuando em cada canto separadamente;
• força de flexão.

Se for usado um gradeamento alto, toda a carga é aplicada nas estacas. A carga vertical atua de baixo, a carga deformante atua lateralmente. Esses cálculos são muito complexos e requerem conhecimento profissional. Para cálculos, você deve usar os padrões de construção individual.

Eles definem as seguintes normas:

• os apoios podem ser ligados à grelha de duas formas: rígida e livre;
• a profundidade de entrada da cabeceira da estaca na grelha é de pelo menos 10 cm;
• a distância entre o solo e a grelha é de pelo menos 20 cm;
• a espessura da grelha não pode ser inferior à espessura das paredes e é de pelo menos 40 cm;
• a grelha deve ter uma altura superior a 30 cm;
• a grelha é armada com armadura longitudinal e transversal com secção de varão de 10 a 12 mm.

Este exemplo serve para mostrar em detalhes a aplicação de fórmulas no cálculo da fundação parafuso-estaca.

Os dados iniciais para uma casa com perímetro de 10x10 são:

• uma casa construída com tecnologia de caixilharia, o telhado é de ardósia, existe um alpendre;
• dimensões da fundação - 10x10, altura do edifício - 3 metros;
• no interior instalam-se duas divisórias que, cruzadas, dividem a divisão em 3 divisões;
• inclinação do telhado - 60 graus;
• o quadro é feito de uma barra com uma seção de 150x150;
• a grelha é constituída por uma barra com secção de 200x200;
• as paredes são feitas de painéis SIP.

Em seguida, são realizados os cálculos dos seguintes elementos estruturais:

• área da parede:
  • operadoras: 10 * 3 * 4 = 120 sq. m;
  • partições: 10 * 3 + 5 * 3 = 45 sq. m;
• a massa das paredes (a massa de 1 m² da parede da barra e da partição é retirada da tabela de valores médios):
  • suporte de carga: 50 kg * 120 = 6000 kg;
  • partições: 30 kg * 45 = 1350 kg;
  • total: 6000 + 1350 = 7350 kg;
• a massa dos pisos por 100 m². m.:
  • cave: 150 kg * 100 = 15000 kg;
  • sótão: 100 kg * 100 = 10.000 kg;
  • telhado: 50 kg * 100 = 5000 kg;
  • total: 15.000 * 10.000 + 5.000 = 30.000 kg;
• a massa de elementos adicionais (o conteúdo interno da casa, o tipo de eletrodomésticos, acabamentos, o número de residentes, etc.), um valor médio tabular para 1 metro quadrado é tomado. m em 350 kg:
  • 350 * 100 = 35000 kg .;
• massa total do edifício:
  • 35.000 + 30.000 + 7350 = 72.350 kg;
• por exemplo, um fator de segurança de 1,4 é considerado;
• a carga máxima no talão de uma estaca de 300 mm de diâmetro é de 2600 kg, desde que a resistência do solo seja de 3 kg / c. cm (solo com densidade média, ocorrência em águas profundas e nível de congelamento não superior a 1 metro);
• calculamos o número de estacas de acordo com a fórmula K = P * k / S: K = 72350 * 1,4 / 2600 = 39 estacas.

No processo de cálculo do número de estacas e sua distribuição por toda a área da fundação, existem muitas pequenas características, cada uma das quais de uma forma ou de outra afeta a melhoria do resultado final:

• ao instalar uma fundação feita de estacas de parafuso em solo instável complexo, para fortalecer a estrutura de suporte, uma cinta é usada usando um canto ou canal de metal ao nível da base;
• na ausência de dados geodésicos para os cálculos, é melhor utilizar os parâmetros correspondentes à carga mínima de projeto, ou seja, para criar um fator de segurança máximo;
• para melhorar a qualidade dos cálculos, além de fórmulas e dados tabulares, vale a pena usar um programa de design: ele recalcula todos os parâmetros e refuta ou confirma o cálculo manual;
• as estacas menos duráveis ​​têm troncos de tubos de costura com lâminas soldadas;
• de acordo com as normas, o pedestal não deve subir mais de 60 cm do solo, enquanto o comprimento do estoque da estaca deve ser de 20 a 30 cm.

Ao instalar estacas em seção irregular, é aconselhável deixar uma margem de comprimento na região de 20-50 cm, podendo futuramente cortar ou puxar o excedente. Mas se houver escassez, você terá que colocar uma nova pilha.

Para obter informações sobre como calcular o número de estacas de parafuso, veja o vídeo abaixo.