Rinforzo del disegno dwg della griglia di fondazione su pali. Grillage: cos'è, i suoi tipi e il suo scopo. Disposizioni di base per la progettazione e il calcolo di una griglia su pali
Affinché l'edificio funzioni a lungo, è necessario rinforzare la griglia fondazione su pali secondo i requisiti normativi. La costruzione della casa trasferisce la forza di gravità su una striscia di cemento, che serve a distribuire uniformemente il carico sui pali, e attraverso di essi su strati stabili di terreno. La necessità di rinforzare una griglia monolitica in calcestruzzo con rinforzo nasce dal fatto che il calcestruzzo risponde bene alle forze di compressione, ma resiste debolmente ai carichi di trazione e flessione. In assenza di telaio di rinforzo la struttura potrebbe deformarsi.
Perché hai bisogno di una griglia?
La casa trasporta un carico irregolare, con alcune parti che pesano molto più di altre. Dipende dalla disposizione dei mobili e di altri oggetti.
La griglia è una struttura che collega i supporti sistema unificato. Serve a distribuire uniformemente il carico dell'edificio e trasferirlo tramite pali (pilastri) al suolo. Protegge l'edificio dal ritiro irregolare.
È realizzato sotto forma di una striscia monolitica di cemento, che deve essere rinforzata con un telaio di rinforzo, e può essere realizzata in legno, cemento armato e prodotti in acciaio, posati su pali e interconnessi in un unico insieme.
La griglia può essere posizionata a una certa distanza dal livello del suolo, posizionata lungo il bordo superiore del terreno o interrata nel terreno. Per la base di una struttura sospesa è possibile utilizzare travi orizzontali o una striscia di cemento. Per l'opzione ad incasso, viene spesso utilizzata l'installazione di una struttura monolitica in cemento.
Tecnologia di rinforzo
Il rinforzo della striscia di cemento viene eseguito con due file di tondini metallici disposti lungo la struttura. Per ottenere una resistenza sufficiente, le file di rinforzo superiore e inferiore sono fissate insieme con ponticelli verticali e orizzontali.
Le aste disposte lungo la griglia devono avere una resistenza maggiore. Sono realizzati con profili ondulati laminati a caldo di classe A3, con un diametro di 13-16 mm. A volte viene utilizzato il rinforzo in fibra di vetro; è buono perché non è soggetto a corrosione.
Come ponticelli tra le file longitudinali vengono utilizzati:
- Raccordi rettangolari, curvati a forma di morsetti, realizzati con aste lisce di classe A con sezione trasversale di 8-10 mm. Tali ponticelli sono più affidabili e hanno una lunga durata grazie al minor numero di giunti saldati. In termini di intensità di lavoro, questo tipo di rinforzo è più complesso e richiede tempo.
- Aste di acciaio separate sono saldate alle file superiore e inferiore. Le aste devono essere dello stesso materiale della reggiatura longitudinale. Le giunture saldate non hanno una resistenza sufficiente e sono soggette a corrosione. Fare questo tipo di lavoro è più semplice e veloce rispetto al primo caso.
Nelle file longitudinali, le aste vengono disposte a una distanza di 100 mm l'una dall'altra, in ciascun nastro dovrebbero esserci almeno 3-4 file di aste. Gli architravi trasversali di rinforzo longitudinale sono installati con incrementi di 200-300 mm. Le aste verticali sono fissate ad una distanza di almeno 400 mm l'una dall'altra.
Sul fondo della griglia rimane lo spazio per versare la soluzione concreta. Per fare ciò, sollevare le barre di rinforzo in acciaio sopra la cassaforma, posizionando sotto di esse dei supporti di plastica a forma di fungo.
Tra i contorni esterni del telaio metallico deve essere presente uno strato di calcestruzzo di almeno 50 mm di spessore. Se il suo spessore è inferiore, le aste saranno soggette a corrosione e la struttura stessa non sarà in grado di ridistribuire uniformemente il carico portante.
Calcolo della base con una griglia
Per eseguire correttamente tutti i calcoli, è necessario tenere conto delle caratteristiche del terreno, della vicinanza delle acque sotterranee e del carico derivante dalla costruzione di alloggi arredati, tenendo conto della forza di gravità massima. È meglio mostrare tutti i calcoli e i diagrammi agli specialisti in modo che possano verificarne la correttezza.
Sulla base dei dati ottenuti, viene calcolato il numero richiesto di pali e la loro profondità di interramento. Il supporto va interrato 20 cm sotto il punto di congelamento del terreno, ad ogni angolo, all'intersezione dei muri portanti con architravi, sotto le strutture più pesanti della casa (sotto le colonne, sotto il camino), si trovano pali o pilastri. I restanti supporti sono installati ad una certa distanza l'uno dall'altro.
Dopo aver installato le pile, viene installata una griglia; se è disposta sotto forma di una striscia monolitica di cemento, deve essere rinforzata con rinforzo.
Calcolo della quantità di rinforzo
Ad esempio, viene presentata una griglia monolitica in cemento lunga 8 m, larga 6 m, spessa 400 x 400 mm. Per il rinforzo avrete bisogno di due cinture longitudinali con 3 aste ciascuna. Avrai bisogno di aste metalliche con una sezione trasversale di 14 mm, classe A3. La distanza tra loro dovrebbe essere di 100 mm, tenendo conto del fatto che uno strato di cemento occupa 50 mm su ciascun lato.
Per installare i ponticelli avrete bisogno di aste con una sezione trasversale di 11 mm, classe A1. Installarli a una distanza di 200 mm l'uno dall'altro.
Formula di calcolo:
- Calcola la lunghezza delle aste nella fila longitudinale superiore. Determina la lunghezza dell'intera griglia. Per fare ciò, somma la lunghezza di tutti e quattro i suoi lati: (8*2) + (6*2) = 16 +12 = 28 m Poiché vengono utilizzate tre aste di seguito, il numero risultante viene moltiplicato per tre : 28 m* per 3 pz. = 84 m Poiché è necessario posare due file, il valore risultante viene moltiplicato per due: 84 * 2 = Per installare due file longitudinali saranno necessari 168 m di armatura.
- Calcola i ponticelli per entrambi i contorni della griglia. Sono posizionati ad una distanza di 200 mm l'uno dall'altro. La lunghezza dei ponticelli sarà di 300 mm. La quantità si calcola utilizzando la formula: (30/0,2) *2 = 300 pz. Calcola la lunghezza delle aste metalliche: 300 * 0,3 = 90 m.
In una griglia in cui lo spessore è lo stesso su tutti i lati, sarà necessario lo stesso numero di ponticelli verticali di quelli trasversali.
Avrai bisogno di 168 m di barre metalliche di classe A3 e 180 m di barre di classe A2.
Si ottengono connessioni più forti se il rinforzo viene fissato insieme con filo anziché mediante saldatura. Ogni connessione richiede circa 40 cm di filo. La sua quantità è determinata dalla formula: (30/0,2) * 4 = 600 pz. 0,4 m ciascuno = 240 m.
Installazione di una griglia monolitica
Dopo aver installato le pile, inizia l'installazione della griglia. Il suo dispositivo include:
- installazione di casseforme;
- posa del rinforzo secondo indicatori calcolati;
- riempire il modulo con malta cementizia;
- smantellamento delle casseforme;
- lavori di impermeabilizzazione.
La progettazione della cassaforma dipende da come si trova la griglia sopra il livello del suolo.
Installazione di casseforme
La forza e aspetto grigliata La forma rimovibile è spesso assemblata da assi, a volte viene utilizzato il compensato.
È imperativo controllare il livello verticale di installazione delle pareti laterali. Gli angoli devono essere impostati a 90 gradi a meno che non siano specificati altri parametri nel progetto. Le pareti sono rinforzate con supporti in modo che la soluzione cementizia non distrugga la cassaforma.
Se la griglia si trova sopra il livello del suolo, è necessario calcolare il carico dal rinforzo e dalla malta cementizia sulla parete inferiore della forma. Se il fondo cade, il lavoro dovrà ricominciare da capo.
Dopo aver installato la cassaforma, versarvi uno strato di sabbia spesso 150 mm. Bagnatelo e compattatelo bene. Viene posato il materiale impermeabilizzante.
Rinforzo
Il rinforzo delle griglie sospese viene eseguito con aste metalliche. Il rinforzo in fibra di vetro, come dimostra l'esperienza, è utile nei casi in cui poggia sul terreno. Il tipo di rinforzo e il tipo di travi per la griglia sono determinati in fase di progettazione della casa.
Dopo aver tagliato i supporti alla misura richiesta, il rinforzo sporgerà da essi. Verrà utilizzato come elemento di collegamento tra la griglia e il supporto.
Prima di eseguire il rinforzo, disegnare un disegno della posizione delle aste metalliche. Tutto il lavoro viene eseguito sulla base di questo schema. Se il rinforzo viene installato in modo errato, la struttura potrebbe non sopportare il carico e deformarsi.
Le aste metalliche, collegate tra loro da 3-4 pezzi di filo, vengono calate nella cassaforma. Il rinforzo non deve toccare i bordi della forma di legno per calcestruzzo, in modo che in seguito non risulti che i suoi bordi sporgono dalla base di cemento.
Per garantire la ventilazione dello spazio sotto il pavimento della casa, si lasciano delle prese d'aria nella struttura inserendo nella cassaforma tubi del diametro di 100 mm.
Dopo aver installato il telaio metallico, rimuovere tutto rifiuti edili utilizzando un aspiratore industriale ad alta potenza.
Prima di versare la fondazione, è necessario pulire la futura griglia dall'acqua e dallo sporco. Quando tempo atmosferico non permettere che l'acqua venga pompata vicino alla fondazione, sotto il suo livello scavano un piccolo foro con una smussatura dalla base della casa in cui scorrerà l'acqua.
Colata di cemento
La geometria e l'affidabilità del fissaggio della cassaforma e del telaio rinforzato vengono controllate in modo che la struttura non si sfaldi durante il riempimento con calcestruzzo.
Preparare la malta cementizia. Dovrà risultare uniforme, senza grumi. La soluzione viene miscelata in cantiere utilizzando un mixer o ordinata dalla fabbrica in una betoniera.
Dopo che il calcestruzzo si è indurito, la cassaforma viene smontata e la sabbia viene rimossa da sotto la griglia. Puoi smontare il modulo non prima di base in cemento completamente asciutto.
Impermeabilizzazione
Una griglia sospesa può essere isolata dall'umidità rivestendo la struttura con mastici bituminosi.
Quando si installa una striscia di cemento interrata e prima del getto di calcestruzzo, sul fondo della cassaforma viene posizionato il feltro per tetti e, dopo aver smontato la cassaforma, l'intera griglia viene ricoperta con isolamento in rotolo.
Regole per il rinforzo della griglia
Aderendo alle seguenti regole, puoi evitare molti errori quando costruisci una griglia:
- il telaio di rinforzo e la cassaforma sono installati rigorosamente in base al livello;
- la parte superiore dei pali viene tagliata in modo che tutte le teste siano su un piano orizzontale;
- quando si installa un telaio metallico, i ponticelli vengono installati a una distanza di 200-400 mm l'uno dall'altro;
- gli elementi angolari sono collegati da elementi piegati a forma di L e U;
- la sezione trasversale del supporto deve essere di almeno 300 mm, il numero di aste nella cintura longitudinale è pari o superiore a 3, il margine di rinforzo sotto la griglia deve essere pari o superiore a 50 cm;
- i giunti saldati sono meno durevoli dei giunti a filo.
Non puoi lesinare sulla qualità e sulla quantità delle aste metalliche.
Puoi imparare di più su come rinforzare una fondazione su pali da libri o video specializzati:
Il rinforzo di una griglia monolitica in cemento è obbligatorio processo tecnologico. Se verranno rispettati tutti gli standard e la tecnologia di rinforzo, l'edificio durerà più di mezzo secolo.
Nel campo della costruzione individuale, quando si utilizza una fondazione su pali, una griglia monolitica in cemento armato è l'opzione più popolare, poiché anche con dimensioni significative può sempre essere realizzata da sola.
I materiali utilizzati a tale scopo possono essere consegnati al cantiere tramite trasporto ordinario di merci o anche di passeggeri senza l'utilizzo di piattaforme o gru speciali.
Tuttavia, l'installazione di una griglia monolitica è più complessa di una griglia prefabbricata e la difficoltà principale risiede nel corretto rinforzo della griglia su palo.
Spesso puoi sentire parlare della somiglianza tra la struttura di una griglia e una fondazione a strisce convenzionale, ma questa affermazione è vera solo in parte. In effetti, nell'aspetto e nella funzione, la griglia è molto simile alla base a strisce, tuttavia, le condizioni operative di queste strutture differiscono in modo significativo:
- Se per una fondazione a nastro il verificarsi di un momento flettente sul piano verticale è un fenomeno piuttosto insolito, allora per le griglie, che sono travi posate su pali, questa è la norma. La campata situata tra i supporti sostiene il peso di parti dell'edificio e di altri carichi, pur essendo, per così dire, sospesa nell'aria, il che provoca la deflessione;
- Un'altra differenza è che il carico su una fondazione a strisce è meno prevedibile. Il terreno sottostante sotto varie sezioni della fondazione può “galleggiare” o gonfiarsi. Ciò provoca deflessioni multidirezionali, in cui è possibile allungare sia la parte superiore che quella inferiore della sezione trasversale. E la zona tesa che si forma quando un elemento in cemento armato flette è, come è noto, proprio la zona in cui dovrebbe essere collocata l'armatura. Pertanto, una fondazione a nastro convenzionale deve essere rinforzata equamente sia nella parte superiore che in quella inferiore.
Nel caso di una griglia, l'impatto del terreno è completamente eliminato, quindi le sollecitazioni che ne derivano sono abbastanza prevedibili: nelle campate tra i pali, la parte inferiore della sezione trasversale è sempre tesa, e nelle zone di appoggio sui pali la parte superiore è sempre tesa.
Ciò determina lo schema di rinforzo per la griglia di fondazione su pali. La corda inferiore del telaio di rinforzo nelle aree tra i pali viene resa più potente e nei punti di appoggio sui pali la corda superiore viene rinforzata.
Selezione dei materiali del telaio di rinforzo e determinazione dei suoi parametri
Il diametro del rinforzo utilizzato e i parametri del telaio vengono selezionati sulla base di calcoli che tengono conto dei carichi permanenti e temporanei.
Il calcolo dell'armatura della griglia della fondazione su pali deve essere effettuato da un ingegnere civile esperto con una buona conoscenza del tema delle strutture in cemento armato.
Soluzioni standard
In pratica, nella costruzione individuale si seguono le seguenti regole:
- nelle zone tese della griglia sono posate diverse barre di rinforzo longitudinali di classe AIII con un diametro pari o superiore a 20 mm;
- nel nastro compresso viene posizionato un rinforzo con un diametro di 8–15 mm. Il passo tra i ferri dell'armatura longitudinale, detta anche armatura di lavoro, è di 80 - 100 mm.
- Per assorbire le forze di trazione trasversali e per combinare il rinforzo longitudinale in un unico telaio, ad esso sono fissate delle aste trasversali: rinforzo liscio di classe AI con un diametro da 6 a 8 mm. La distanza tra loro non deve essere inferiore a 250 mm, ma solitamente è considerata pari a 3/8 dell'altezza della sezione della griglia.
Se l'altezza della griglia supera i 150 mm, nel telaio di rinforzo vengono installate delle barre verticali, il cui passo corrisponde al passo del rinforzo trasversale.
Molto spesso, invece di aste longitudinali e trasversali separate, vengono utilizzati morsetti: parti costituite da rinforzo sotto forma di un rettangolo chiuso o di una lettera "P" invertita.
Rinforzo delle zone di appoggio dei nastri grillage
Laddove le strisce della griglia formano un'intersezione a forma di L o di T, il semplice fissaggio delle aste intersecanti dell'armatura di lavoro non è sufficiente.
Qui vengono posizionate delle aste piegate ad angolo retto, ciascuna parte delle quali si inserisce in uno dei nastri adiacenti e si estende in esso per almeno 40 diametri.
In queste aree i morsetti vengono installati due volte più spesso.
Lavori manifatturieri
Il rinforzo della griglia della fondazione su pali viene effettuato immediatamente dopo la costruzione della cassaforma. Un elemento obbligatorio di quest'ultimo deve essere i ponticelli trasversali nella parte superiore, ai quali, in ultima analisi, verrà sospeso il telaio di rinforzo.
I lavori per l'installazione del rinforzo nella futura griglia possono essere suddivisi in diverse operazioni.
Costruzione del corrente inferiore della gabbia di armatura
Nella parte inferiore del cassero vengono posizionate apposite bugne in materiale plastico, sopra l'impermeabilizzazione, sulle quali verrà poi posizionato il corrente inferiore della gabbia di rinforzo.
Se non sono disponibili borchie, possono essere sostituite con frammenti di mattoni o blocchi di legno alti 40 - 50 mm:
- l'altezza di tutti i cuscinetti deve essere la stessa in modo che le barre di rinforzo assumano una posizione rigorosamente orizzontale;
- l'interasse tra le bugne o gli elementi utilizzati in alternativa dipende dal diametro dell'armatura da lavorare: deve essere tale che i ferri non si pieghino;
- è necessario posare l'armatura di lavoro del corrente inferiore sulle bugne con passo uguale. La distanza tra le aste esterne e le superfici laterali della cassaforma dovrebbe essere di 30 - 40 mm.
Durante la costruzione del telaio, l'appaltatore deve essere guidato dai requisiti dei documenti che descrivono il rinforzo della griglia di fondazione su pali: nel progetto di costruzione è riportato un disegno di progetto con tutte le istruzioni necessarie.
Se la striscia di griglia è di lunghezza considerevole, ciascun filo della cintura di lavoro è assemblato da più barre di rinforzo collegate con una sovrapposizione di 1 m.
Barre o morsetti di rinforzo trasversali sono fissati alla corda inferiore, combinando il rinforzo trasversale e verticale.
Dispositivo cintura superiore
L'armatura operativa del corrente superiore è sospesa sugli architravi della cassaforma, di cui si è parlato all'inizio della sezione. La lunghezza dei ganci dovrebbe essere tale che dopo aver versato la griglia, sopra il rinforzo si formi uno strato protettivo di cemento con uno spessore compreso tra 30 e 40 mm.
I tiranti del corrente superiore sono collegati alle armature trasversali e verticali o ad eventuali morsetti.
Quindi entrambe le cinture di lavoro dovrebbero essere legate al rinforzo che sporge dalle pile. Il telaio di rinforzo può considerarsi pronto.
Metodi di rinforzo della maglia
Il metodo di fissaggio più comune consiste nel legare insieme il rinforzo utilizzando un filo speciale. La saldatura elettrica viene utilizzata molto raramente e solo per i raccordi contrassegnati con la lettera “C”.
Non è consentito collegare l'armatura convenzionale mediante saldatura, poiché a causa dell'esposizione alle alte temperature diventa meno durevole.
Per il rinforzo della maglia viene utilizzato esclusivamente filo tondo ricotto con diametro di 1 mm. Il filo non bruciato è meno flessibile, quindi si piega male e si rompe facilmente.
Il modo più veloce per realizzare rinforzi è con una pistola speciale dotata di batteria. Ma il suo acquisto è consigliabile solo per grandi volumi di lavoro, inoltre non è molto conveniente quando si legano rinforzi in luoghi difficili da raggiungere.
Il rinforzo della fondazione su pali per una casa privata viene effettuato principalmente utilizzando un altro strumento: un gancio speciale. I professionisti preferiscono i ganci fatti in casa, ma per un lavoro una tantum andranno bene anche quelli acquistati.
In vendita puoi trovare sia ganci normali che a vite, detti anche semiautomatici.
Questi ultimi consentono di lavorare il rinforzo un po 'più velocemente, ma a causa del loro design, dopo aver stretto il nodo, lasciano estremità libere del filo troppo lunghe, che spesso sporgono dal cemento e iniziano ad arrugginire.
I tipi di nodi più semplici e comuni sono i cosiddetti “loop” e “due loop”. Il primo viene utilizzato quando si collegano rinforzi con sovrapposizioni, il secondo - per giunti di testa. In pratica, l'anello viene spesso utilizzato non solo per giunti sovrapposti, ma anche per giunti angolari.
Nella fase finale dell'installazione della gabbia di rinforzo, è necessario rimuovere le borchie su cui è stata installata l'armatura di lavoro della corda inferiore. Successivamente, l'intero telaio verrà sospeso su un filo avvolto attorno agli architravi superiori della cassaforma. Ora puoi iniziare a versare il cemento.
Video sul rinforzo della griglia di una fondazione su pali
Questo articolo è stato ispirato da una domanda di Vladimir B. inviata via email. Nei dati iniziali esisteva tale fondazione, era necessario rinforzare adeguatamente la griglia.
Dirò subito che in presenza di un momento flettente, la griglia deve essere progettata su due pali - quindi il momento viene diviso in una coppia di forze e i pali subiscono solo carichi di compressione e di estrazione; possono semplicemente essere calcolato e progettato. Il funzionamento della pila sotto l'influenza della coppia è dubbio, è meglio evitare questa opzione. Ma la domanda mi interessava ancora e ho deciso di scrivere un articolo per sviluppare il pensiero progettuale (partendo dal presupposto che la nostra pila sia già stata calcolata, progettata e possa sopportare tutti i carichi con un margine). Sarò felice di discutere nei commenti.
Quindi, nei dati iniziali abbiamo una griglia monolitica di 800x600 mm, alta 500 mm, poggiante su un unico palo in cemento armato di sezione 300x300 mm. Una colonna di metallo poggia sopra la griglia. Carico verticale dalla colonna N = 18 t, momento lungo l'asse 2 Mx = 4,5 tm, forza di taglio lungo l'asse 2 Qy = 1 t. La base della colonna e la distanza tra i bulloni sono mostrate nella figura seguente.
Diamo un'occhiata a quale schema di progettazione dovrebbe essere adottato per la griglia. Abbiamo un supporto rigido sul palo. Il carico della colonna viene trasmesso esattamente lungo l'asse del palo, senza pali. Ma abbiamo un momento flettente che si trasmette attraverso i bulloni di fondazione, la cui posizione si estende oltre i confini del palo. Infatti, se rappresentiamo lo schema di progettazione della griglia, vedremo quanto segue.
La forza verticale N = 18 t è distribuita lungo la lunghezza della piastra di base della colonna di 0,62 m e si trasforma in un carico uniformemente distribuito q = 18/0,62 = 29 t/m.
Il momento flettente Мх = 4,5 t∙m è scomposto in una coppia di forze P, situate a una distanza di 0,5 m, e una agente verso l'alto, l'altra verso il basso. Ogni forza P = 4,5/0,5 = 9 tonnellate.
Considerando che la lunghezza stimata della mensola è pari allo sbalzo della mensola, otteniamo per ciascuna mensola il seguente schema di disegno con pizzicatura al centro:
Avremo tre carichi:
1) uniformemente distribuito q r.v. = 0,5∙0,6∙2,5 = 0,75 t/m – carico derivante dal peso proprio di una griglia con una sezione trasversale di 0,5x0,6 m (2,5 t/m 3 – peso proprio del calcestruzzo);
2) q – carico uniformemente distribuito dalla colonna (dalla forza verticale N);
3) forza verticale P (verso il basso e verso l'alto) – carico dalla colonna (dal momento flettente Mx).
La lunghezza di ciascuna console è pari alla lunghezza della sporgenza della griglia. Il legame della forza verticale P e del carico distribuito q dipende dall'effettivo vincolo della piastra e dei bulloni.
Ora dobbiamo trovare il momento flettente massimo M e la forza di taglio massima Q nel cantilever.
Per il calcolo dell’armatura avremo bisogno dei valori standard e di progetto di M e Q, evidenziando i carichi permanenti e temporanei. Il carico del tuo stesso peso è costante. I carichi N e Mx comprendono parti permanenti e temporanee; per chiarire il compito è necessario contattare un progettista di strutture metalliche, ma a titolo di esempio assumeremo semplicemente che la parte a breve termine del carico sia del 30%.
Per comodità di calcolo della console, riassumiamo il carico su di essa in una tabella:
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Valore normativo |
Fattore di sicurezza del carico |
Valore stimato |
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Dati iniziali |
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0,75∙1,1 = 0,83 t/m |
29∙0,7 = 20,3 t/m |
20,3∙1,1 = 22,3 t/m |
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Carico q (parte a breve termine, 30%) |
29∙0,3 = 8,7 t/m |
±0,7∙9 = ±6,3 t |
±6,3∙1,1 = ±6,9 t |
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Carico ±P (parte a breve termine, 30%) |
±0,3∙9 = ±2,7t |
±2,7∙1,2 = ±3,2t |
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Come risultato del calcolo, otteniamo i seguenti diagrammi M e Q:
Dal diagramma del momento vediamo che con un carico come il nostro nell'esempio (quando il momento cerca di ruotare la colonna in senso antiorario e preme attraverso i bulloni sul lato sinistro della griglia, mentre quello destro cerca di sollevarsi), il momento massimo si trova sulla griglia del lato sinistro e nel diagramma sale sopra la linea dello zero, il che significa che è necessario installare il rinforzo di lavoro superiore lungo la griglia in modo che assorba la tensione derivante dalla flessione. Il momento nel diagramma sopra significa che è allungato parte in alto sezioni. Allo stesso modo, sul lato destro della griglia vediamo che il diagramma del momento scende prima (è necessario un rinforzo di lavoro inferiore), e poi nel punto in cui è installato il bullone si alza - lì appare la tensione, che richiede un rinforzo superiore . Pertanto, dobbiamo installare sia il rinforzo di lavoro superiore che quello inferiore nella griglia. Calcoleremo quello superiore in base al valore di M1 (è maggiore di M3), e quello inferiore in base al valore di M2.
Dal diagramma delle forze di taglio possiamo vedere la necessità di armatura a taglio. Abbiamo tratti Q1-Q3 e Q2-Q5 molto sollecitati; avranno il massimo rinforzo trasversale. Questo è logico, perché nei punti Q3 e Q5 abbiamo concentrato le forze provenienti dai bulloni e secondo le regole di progettazione dobbiamo fornire un rinforzo trasversale affidabile dal supporto fino al punto di applicazione del carico concentrato - questo è stato confermato dal calcolo.
Diamo un'occhiata allo sforzo impiegato nella nostra grigliatura.
I valori dei diagrammi sono riassunti nella tabella:
Come possiamo vedere, il momento massimo è M1, la forza laterale massima è Q1.
Avendo in mano i risultati del calcolo, possiamo calcolare l'armatura e iniziare a progettare la griglia. La percentuale di rinforzo secondo i risultati del calcolo si è rivelata piccola: solo lo 0,05%, ma la percentuale minima di rinforzo della griglia non è standardizzata.
Secondo i nostri calcoli, abbiamo ottenuto un'armatura di lavoro superiore con un'area di 1,5 cm², un'armatura di lavoro inferiore con un'area di 0,6 cm² (e questo è logico, il momento M1 è maggiore del momento M2), trasversale rinforzo con area di 0,28 cm² con passo di 200 mm. Ora dobbiamo costruire la griglia.
La distanza di rinforzo consigliata nella griglia è di 200 mm. Si consiglia inoltre di rinforzare la griglia con rete elettrosaldata (la saldatura deve essere a contatto e in nessun caso ad arco manuale!), Ma se la rete è lavorata a maglia, lungo il perimetro della griglia devono essere presenti due file di intersezioni di aste collegati mediante saldatura. Inoltre, per ancorare le aste di lavoro, è necessario saldare un'asta perpendicolare di metà diametro (rispetto alle aste di lavoro) ad una distanza di 25 mm dal loro bordo. Tutti questi requisiti sono tratti dal manuale "Rinforzo di elementi di edifici monolitici in cemento armato", Tikhonov I.N.
Si prega di notare, perché la griglia non è una soletta, ma una trave, non bisogna trascurare i requisiti di progettazione per l'armatura delle travi (possono essere studiati nello stesso manuale).
Quindi, accettiamo la rete superiore e inferiore della griglia come saldata, il rinforzo di lavoro è longitudinale (lungo la griglia), con un diametro di 12 mm con un passo di 200 mm, classe di rinforzo A400C - in totale si ottengono 4 barre di rinforzo , l'area di rinforzo è di 4,52 cm² (questo è significativamente superiore a 1,5 cm² e 0,6 cm², ma è meglio non installare rinforzi di diametro inferiore nella griglia della trave). Perpendicolarmente a questa armatura installeremo aste con un diametro di 6 mm (è soddisfatto il requisito della metà del diametro - 12/2 = 6 mm) con un passo di 200 mm, classe di armatura A400C o A240C.
Ora occupiamoci del rinforzo trasversale; rinforzeremo la griglia con telai saldati, nei quali installeremo il rinforzo trasversale con il passo di cui abbiamo bisogno. Con un passo di 200 mm, l'area della sezione trasversale di tutte le aste deve essere di almeno 0,28 cm²: risulta che abbiamo bisogno solo di un'asta con un diametro di 6 mm di sezione trasversale. Ma ora diamo un'occhiata alla Figura 3.1 del manuale. Se la larghezza della trave è superiore a 350 mm, dobbiamo installare non due, ma tre telai con rinforzo trasversale. Successivamente, chiariamo il passo dell'armatura. Secondo la Figura 3.10 del manuale e le spiegazioni sottostanti, alla lunghezza Lsup dobbiamo installare un'armatura trasversale con un gradino Sw1, che non deve superare i 500 mm o un terzo dell'altezza della sezione della trave (500/3 = 160 mm) . Nel nostro caso Lsup è pari alla distanza dal vincolo al punto di applicazione del carico concentrato (ovvero al bullone di fondazione). Sul resto della mensola possiamo installare il rinforzo con un passo di 3h/4 = 3∙500/4 = 375 mm, ma con la nostra lunghezza della mensola tale passo sarà troppo grande; dal bullone di fondazione al bordo della mensola della griglia ci restano solo 150 mm, quindi accettiamo per tutta la trave, il passo delle aste trasversali è di 150 mm (che è inferiore a 160 mm, cioè accettabile). È meglio non utilizzare valori come 160 mm, ma attenersi a dimensioni multiple di 50 mm.
Considereremo il rinforzo longitudinale dei telai uguale al rinforzo trasversale - 6 mm di diametro, queste saranno due aste - nella parte superiore e inferiore del telaio.
Quindi, abbiamo deciso di rinforzare la griglia. Disponiamo di due reti con rinforzo funzionante e tre telai con rinforzo trasversale. I costruttori li collegheranno insieme in una cornice tridimensionale utilizzando rinforzi a maglia.
Nonostante il fatto che le fondazioni su pali siano popolari tra gli sviluppatori, questo è un design piuttosto specifico. È difficile calcolare da soli una tale fondazione, per questo è necessario coinvolgere specialisti che abbiano esperienza nel campo e possano preparare un disegno competente della fondazione con dati chiari sul tipo di griglia, dimensione e materiale della fondazione pali, nonché le distanze tra gli elementi strutturali.
Esistono diversi tipi popolari di fondazioni con griglie: strisce, lastre e pali. Differiscono tutti nel design, caratteristiche portanti e forza, vengono utilizzati vari tipi suoli, e quindi lo schema della loro installazione è diverso. Ma l'unico punto generale che garantisce il massimo carico portante possibile su una fondazione di questo tipo è un adeguato rinforzo.
Deve essere indicato nel disegno, dove deve essere effettuato anche il calcolo dell'armatura, della sua lunghezza e spessore, nonché il metodo di collegamento delle aste. Di conseguenza, l'intero processo di rinforzo deve essere eseguito rigorosamente secondo il disegno, tutti i calcoli devono essere seguiti in modo che in seguito la fondazione non crolli a causa del mancato rispetto della tecnologia.
Rinforzo della soletta e griglia monolitica
Se è necessario rinforzare una griglia monolitica, la posa delle corde orizzontali viene eseguita in due file separate ad una distanza di 20-30 cm Tra le cinture è necessario fornire linee di comunicazione longitudinali con filo o rinforzo e fissare i punti di connessione con bulloni morsetti.
Nel calcolare l'armatura, viene preso in considerazione il numero di corde orizzontali e la presenza di gruppi di collegamento verticali. Di norma, i verticali vengono installati con incrementi di 20 cm, ma questa regola viene talvolta aggirata utilizzando un cavo più potente.
Lo schema di rinforzo per una griglia monolitica include sempre le cinture. La cornice è resa spaziale, cioè Vengono utilizzati fasci verticali di armatura tagliata. La lunghezza è selezionata in modo tale che le aste non sporgano oltre la griglia.
Di norma, le aste verticali sono collegate a una cintura orizzontale con filo flessibile. Il rinforzo della griglia sarà completato quando tutti i ferri saranno stati posati e collegati tra loro e lo strato inferiore sarà stato accuratamente protetto. Quindi puoi iniziare a versare la griglia con malta cementizia.
Rinforzo della griglia a strisce
Lo schema di rinforzo per una griglia a strisce non è praticamente diverso da una griglia monolitica. La prima differenza è che il monolitico presenta un unico solaio armato sotto il perimetro dell'edificio. E quello a strisce è costruito attorno al perimetro solo dei muri portanti e lì è rinforzato. Di conseguenza, quando si calcola l'armatura di una fondazione a nastro, viene presa in considerazione una quantità minore di armatura, così come la malta cementizia utilizzata.
La seconda differenza è il metodo di installazione della cassaforma, perché Si tratta di un piano protettivo bilaterale che limita notevolmente l'accesso al rinforzo.
Il rinforzo viene eseguito solo collegandosi con filo di legatura: la saldatura è inaccettabile.
Quando si sviluppa un disegno per l'armatura di una griglia a strisce, viene presa in considerazione l'assenza di aree cadenti delle aste e delle travi di rinforzo verticali. Quando si versa il calcestruzzo, tutte le aste devono essere posizionate esattamente nei punti indicati nello schema. Eventuali spostamenti non sono accettabili e pertanto il collegamento deve essere rigido.
La terza differenza tra le griglie a strisce e quelle monolitiche è il metodo di rinforzo. In una struttura monolitica tutte le teste sono collegate, mentre in una struttura a striscia sono collegate solo le strutture adiacenti, e quindi il calcolo della base della striscia è più economico.
Caratteristiche dell'opera
Il problema chiave che si pone durante il calcolo e la costruzione della fondazione è la scelta errata della sezione trasversale della griglia stessa. Bisogna sempre tenere conto della presenza di un cuscino d'aria sotto il piano della griglia.
Inoltre, alcuni progettisti, soprattutto quelli senza esperienza, possono combinare elementi di una struttura a lastra e a strisce in un progetto. Se in inverno si verifica un rigonfiamento del terreno, la striscia di fondazione si solleverà, ma le lastre no. Di conseguenza, i pali si romperanno e le fondamenta crolleranno rapidamente.
Se è necessario calcolare la sezione trasversale della griglia e la dimensione dei pali, è necessario prima sviluppare un progetto di casa con specifiche per pareti e pavimenti portanti. Utilizzando questi dati, vengono calcolati i carichi ammissibili sulla futura fondazione, viene selezionato il tipo di elementi di palo di fabbrica e solo successivamente viene selezionato lo spessore della lastra della griglia.
Se la scelta viene effettuata su una base a strisce, lo spessore della griglia corrisponde allo spessore delle pareti portanti o può essere leggermente più grande a causa dell'isolamento e del design decorativo. Se tale fondazione viene costruita su un sito con pendenza, vengono immediatamente selezionati pali di varie lunghezze.
In alcuni casi la pendenza del sito è eccessiva. In questi casi non è consigliabile utilizzare pile molto lunghe, poiché potrebbero verificarsi rotture orizzontali anche al centro della pila. In questi casi, viene costruita una fondazione a gradini, dove le aste di supporto vengono approfondite fino a una profondità di 25 cm e il supporto viene inserito di 5-7 cm.
Quando si scelgono i gradini, vengono determinati immediatamente anche lo spessore della muratura della parete e la posizione dei supporti. Qui è necessario ricordare che i bordi dei gradini non devono poggiare su supporti. Pertanto, le pile vengono installate in modo completamente libero. I raccordi sono installati sullo stesso piano dell'edificio, la loro posizione dovrebbe essere nei gradini stessi, il collegamento dovrebbe essere flessibile, senza saldature.
Rinforzo della fondazione della soletta
Quando si calcola la quantità di rinforzo richiesta, è necessario utilizzare il tipo e la forma della futura fondazione. Queste caratteristiche di una fondazione in cemento armato possono essere ottenute determinando il carico futuro sulla fondazione e le caratteristiche portanti del terreno. Le aste nervate sono spesso utilizzate nei nastri orizzontali e verticali, ad es. rinforzo classe A3 con spessore 10 mm.
Quando si sistemano le cinture di rinforzo, è possibile utilizzare aste di spessore maggiore. Dopotutto, più sono spessi, più forte sarà la base. Inoltre, quando effettua i calcoli, il progettista deve tenere conto delle caratteristiche del terreno, del tipo di edificio futuro, del numero di piani e dell'area. Se il terreno è denso, il grado di deformazione della base sarà inferiore. Se il terreno è sciolto, nelle pile e nella griglia è necessario utilizzare rinforzi con un diametro di 14-66 mm o più.
Il passo delle maglie per tutti i tipi di rinforzo è di 20 cm.
Una fondazione su pali viene utilizzata come base affidabile per la costruzione di edifici. Quando si costruiscono oggetti su terreni problematici è necessaria una fondazione su elementi di supporto. Una fondazione su pali è la soluzione ottimale in molte situazioni, anche se la struttura viene costruita su permafrost o terreno debole con falde acquifere vicine, nonché se ci sono notevoli dislivelli nel cantiere. Il rinforzo della griglia di una fondazione su pali consente di garantire la resistenza della fondazione e formare una base affidabile per l'edificio in costruzione.
La griglia è una parte critica, posizionata orizzontalmente, del telaio portante, che collega le colonne di supporto in un unico contorno. Garantisce la verticalità dei pilastri e ne impedisce lo spostamento. Garantire le caratteristiche di resistenza della struttura portante si ottiene rafforzandola con rinforzi in acciaio. Per rafforzare il contorno del supporto, è necessario un disegno e sono necessari i calcoli delle forze previste che agiscono sulla fondazione durante il funzionamento della struttura.
La fondazione su pali è una base universale per la costruzione di edifici bassi in mattoni, legno, cemento cellulare e cemento espanso
Diamo un'occhiata a come viene rafforzata una fondazione grillage. Soffermiamoci sulle caratteristiche delle fasi principali del lavoro, la cui attuazione professionale garantirà l'affidabilità della fondazione in costruzione.
Cos'è un grillage?
Per coloro che non conoscono la terminologia costruttiva, informiamo che la griglia è una parte importante della fondazione su pali, poiché collega le teste dei pali in un unico circuito di alimentazione.
Esistere diversi tipi griglie utilizzate nelle fondazioni su pali:
- tipo di nastro, che rappresenta un nastro di cemento monolitico. Si trova lungo il perimetro dei sostegni, successivamente posti sotto le murature principali portanti;
- struttura della lastra, sotto forma di lastra monolitica, le cui dimensioni corrispondono al contorno della base dell'edificio e coprono tutti i supporti.
Il grillage è una struttura a nastro che collega tra loro i pali autoportanti
A seconda delle caratteristiche della fondazione grillage, può essere prodotta nelle seguenti versioni:
- Versione intera. La produzione viene effettuata versando malta cementizia in casseforme prepreparate. La formazione di una base monolitica avviene dopo che la miscela di calcestruzzo si è indurita.
- Forma composita. La base è una superficie prefabbricata realizzata con prodotti in cemento armato prodotti industrialmente, collegati durante l'installazione con colonne portanti, nonché tra loro.
Indipendentemente dalle caratteristiche costruttive, la griglia costituisce una superficie di appoggio destinata alla costruzione delle pareti dell'edificio. L'ancoraggio delle colonne situate nel terreno garantisce un'elevata rigidità del sistema spaziale e resistenza agli effetti delle forze esistenti.
Il rinforzo di una base a griglia consente di rinforzare la base monolitica con barre di acciaio, che contribuiscono all'integrità della struttura e aumentano la durata.
Caratteristiche del progetto
Per formare una fondazione a strisce posizionata su pali, le griglie vengono realizzate a diverse altezze rispetto al livello zero. A seconda della posizione del contorno rispetto al livello del suolo, si distinguono i seguenti tipi:
- di altezza, il cui segno inferiore supera il livello del suolo di 10 cm o più. Costruito per edifici leggeri situati su qualsiasi tipo di terreno. Sui terreni problematici, il suo dispositivo è particolarmente importante. La struttura necessita di un serio rafforzamento con rinforzo, dovuto alla presenza di cavità sotto il monolite di cemento situato sopra la superficie del terreno;
È nel caso di installazione di una griglia su palo monolitico, utilizzata nella costruzione di case realizzate con materiali pesanti, che è necessario rinforzare la reggiatura
- versione da terra, realizzata su terreno di riporto di ghiaia-sabbia senza penetrazione nel terreno. La sua particolarità è l'assenza di spazio libero tra il monolite di cemento e il terreno. L'installazione viene effettuata su terreni non problematici. Quando il terreno è esposto al sollevamento del gelo si possono formare delle crepe e la massa di calcestruzzo indurito può staccarsi dalle colonne portanti;
- di tipo superficiale, formato dall'interramento della parte inferiore su un terreno di riporto di sabbia e ghiaia precedentemente preparato. Il design di tale fondazione ricorda una fondazione a strisce, la cui base poggia su pile. La formazione di una fondazione interrata è associata a costi significativi e viene utilizzata per la costruzione di edifici massicci situati su terreni caratterizzati da bassa capacità portante.
Le fondazioni su pali sono formate principalmente per edifici leggeri. Ecco perché è abbastanza comune la costruzione di una fondazione a griglia, la cui base è un nastro sospeso di cemento rinforzato con rinforzi in acciaio. Con un'altezza della base che arriva fino a 40 cm, la sua larghezza dipende dal tipo e dalla dimensione del materiale utilizzato per realizzare le pareti, ed è di 30-40 cm.
Sulla fattibilità del rinforzo
La necessità di rafforzare le fondamenta di un edificio con armature in acciaio è legata alle caratteristiche del calcestruzzo. Il materiale ha una maggiore resistenza alle forze di compressione, ma è suscettibile ai momenti flettenti e alla tensione, che causano la rottura dell'integrità e la deformazione della base.
Si noti che le fondazioni che utilizzano due tipi di pali sono soggette a rinforzo: guidato e annoiato.
Il rinforzo di una struttura a griglia consente di prevenire la probabilità di distruzione, aumentare la stabilità e la durata dell'edificio in costruzione. Il telaio di rinforzo situato all'interno della massa di calcestruzzo assorbe i carichi di trazione e le forze di flessione, garantendo la stabilità della fondazione costruita.
Indipendentemente dal disegno dei pali utilizzati, situati all'interno del terreno, anche le colonne portanti sono rinforzate con rinforzo. Le barre d'acciaio situate nei pali sono collegate in una struttura comune con il telaio di rinforzo della superficie di supporto.
Il rinforzo della griglia di fondazione su pali consente:
- Prevenire la distruzione del massiccio monolitico a causa della reazione del suolo.
- Aumenta significativamente la resistenza della base, che assorbe il carico dalla massa della struttura.
- Prevenire il restringimento della struttura causato da caratteristiche di bassa resistenza della base.
Rafforzare la fondazione del grillage consente di evitare fenomeni negativi.
Specifiche del rinforzo
Il rinforzo della griglia di fondazione su pali viene effettuato da un telaio volumetrico prefabbricato, costituito da due ordini di aste, combinati in un'unica struttura mediante architravi in acciaio.
Il rinforzo della griglia a strisce viene effettuato utilizzando un telaio di rinforzo spaziale costituito da due cinture di rinforzo longitudinali
