Pilotes Hincados: Opciones De Hormigón Armado Para La Cimentación De Una Casa Privada, Productos De Hormigón Armado De Acuerdo Con GOST, Productos De Metal Y Hormigón Para Estructu

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificación: 2024-01-18 12:09

El elemento más importante de cualquier edificio son los cimientos. La elección de la tecnología para su construcción depende, en primer lugar, de las características del suelo, así como del tipo de edificio en construcción. El más utilizado en la construcción moderna es la versión de tira y pilote de la base.

Peculiaridades

La cimentación sobre pilotes hincados, utilizada en la construcción en suelos inestables, se ha generalizado. Para dicha base, se utilizan soportes: varillas de hormigón armado con una sección transversal (generalmente cuadrada) en el rango de 150-500 mm y una longitud de 3 a 25 m.

En la parte inferior pueden ser afilados para una mejor penetración en el suelo, y en la parte superior están equipados con un cabezal. Este último sirve para proteger los soportes de la deformación durante el proceso de conducción, los golpes de martillo caen sobre la cabeza.

Los pilotes se clavan en el suelo con un equipo especial: un martillo hidráulico . La longitud y la sección del pilote se calculan en función de las características del suelo y del objeto en construcción. Un punto importante es que la longitud debe ser suficiente para que el soporte descanse de manera estable sobre suelo duro, sin pasar por capas blandas. Solo en este caso podemos hablar de la estabilidad y confiabilidad del objeto, no susceptible a su influencia por el levantamiento del suelo.

La esfera de la utilización de la base sobre pilotes hincados son los suelos "problemáticos", en primer lugar, orgánicos, es decir, suelos pantanosos y turbios. Este tipo de base es adecuada para suelos arcillosos y arcillosos, arenosos finos, así como suelos saturados de agua. La base de pilotes se puede utilizar en áreas irregulares con diferencias de altura. En otras palabras, el uso de esta tecnología permite hacer que casi cualquier suelo sea apto para la construcción.

Cabe señalar que alrededor del 60% de los objetos en nuestro país fueron construidos de esta manera.

La base de los pilotes puede ser de baldosas (rejilla) o tipo cinta. El primer tipo se considera la mejor opción para suelos inestables.

La hinca de pilotes se puede realizar de una de las siguientes formas:

• un campo de pilotes, generalmente utilizado para la construcción de edificios de gran altura sobre una base de losa;
• en una fila: los pilotes se montan en filas para la construcción privada de poca altura, mientras que los soportes deben instalarse en la intersección de los muros de carga, en las esquinas;
• Soportes individuales montados en lugares propensos a la mayor deformación del suelo.

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La principal ventaja de los cimientos de pilotes hincados es la capacidad de construir sobre casi cualquier suelo, incluidos suelos muy inestables (turba), donde otros sistemas no son aplicables. Una excepción para la hinca de pilotes son solo los suelos rocosos y permafrost, sobre los que también se hacen cimientos de pilotes, pero utilizando una tecnología diferente (método de perforación).

Los pilotes pueden soportar cargas no solo verticales sino también horizontales , lo que permite su uso en "arenas movedizas". Al ajustar la altura de las pilas en diferentes puntos del objeto, es posible realizar la construcción en superficies de relieve, pendientes, áreas con diferencias de altura.

Los pilotes tienen una alta capacidad de carga, por lo tanto, son adecuados para la construcción tanto de pequeños edificios de viviendas privadas como de edificios residenciales de varios pisos, instalaciones civiles, industriales y agrícolas. Al mismo tiempo, los soportes tienen una larga vida útil, que es de 50 a 150 años.

El proceso de hincado de pilotes se puede llevar a cabo durante todo el año, supone una cantidad mínima de movimiento de tierras, así como una alta velocidad de conducción; en promedio, un pilote con una longitud de 4 m lleva varios minutos.

Desventajas

Como cualquier sistema, los cimientos de pilotes hincados tienen inconvenientes. En primer lugar, es la imposibilidad de utilizar este método en las condiciones de los edificios de la fábrica o en el caso de que haya casas erigidas cerca. Esto se debe al hecho de que al conducir, se producen vibraciones del suelo, que son indeseables para los cimientos de objetos vecinos, así como carreteras, tuberías principales. Además, el proceso de instalación va acompañado de un alto nivel de ruido, que se convierte en incomodidad para las personas que viven en casas vecinas.

A pesar de los estudios realizados y la construcción de dibujos preliminares, es extremadamente difícil imaginar cómo se comportarán los suelos a grandes profundidades, por lo que esta tecnología no excluye el riesgo de asentamiento de cimientos y violación de la geometría.

La base de la pila no le permite obtener un sótano o una habitación en el sótano en toda regla que se puede explotar. No obstante, si es necesario, se utiliza un sistema de cinta de pilotes con un pozo excavado, pero esta es una opción laboriosa y no siempre posible. Finalmente, la necesidad de atraer equipos especiales también puede considerarse una desventaja, lo que también conllevará costos adicionales.

El principal documento normativo que rige el proceso de construcción es SNiP (Normas y reglas de construcción). En cuanto a las características de diseño de los cimientos sobre pilotes, se establecen en SNiP 2.02.03-85 ("Cimientos de pilotes"). La instalación directa de soportes debe cumplir con los requisitos de SNiP 3.02.01-87 ("Movimiento de tierras, cimentaciones y cimentaciones").

Durante la construcción, se deben usar pilotes de hormigón armado que cumplan con GOST 1984-2012. Los estudios geológicos (análisis de suelo, perforación de pozos de prueba) deben realizarse de acuerdo con GOST 19912.

Puntos de vista

Dependiendo del material del que estén hechos los pilotes hincados, existen varios tipos.

De madera . Las pilas de madera tienen el margen de seguridad más pequeño, se utilizan en la construcción de viviendas privadas para cabañas de troncos ligeros o casas de madera. Como materias primas se utilizan alerces, robles, cedros y otras especies duras, que son resistentes a la humedad y los cambios de temperatura. Estructuralmente, son soportes con un diámetro de 20-40 cm y una longitud de 3-8 m, generalmente equipados con una punta de acero con un fleje. Dependiendo del clima y las condiciones de funcionamiento, la vida útil de los pilotes de madera es de al menos 50 años.

• Acero . Tienen una capacidad de carga ligeramente superior, pero también se utilizan raramente. Por regla general, sirven como soporte para estructuras temporales. Un rasgo característico es la punta cónica. Una pila de metal cónica de este tipo es similar a un tornillo análogo, pero no tiene cuchillas.
• Hormigón armado (RC) . Son los más extendidos, dependiendo del tamaño, pueden soportar un peso de 10 a 60 toneladas, la vida útil alcanza los 150 años.

Los pilotes RC, a su vez, se diferencian según los siguientes criterios:

Dependiendo del método de refuerzo, existen refuerzos longitudinales pretensados (para arenas, suelos fluidos arenosos y arcillosos), refuerzo transversal pretensado (para compresibles, excepto arcilla, suelos), refuerzo longitudinal sin pretensado (para suelos arcillosos, arenosos), y también pilotes de sección cuadrada y cavidad circular en el interior con refuerzo longitudinal pretensado o no tensado

• en forma, las pilas se distinguen con secciones redondas, cuadradas, en T y huecas, así como cilíndricas y prismáticas;
• según las características de diseño, se distinguen las pilas monolíticas y prefabricadas (compuestas);
• dependiendo de las peculiaridades del talón: pilotes con un talón encadenado o hueco y pilotes con una base ensanchada que han aparecido relativamente recientemente.

Además, se distinguen pilas-columnas, cuya parte sobre el suelo actúa como columnas del edificio sobre objetos de un piso. El dispositivo de tales estructuras no se puede llevar a cabo en suelos débiles (turbosos, limosos), así como en suelos de grava gruesa.

Dimensiones y cálculo

Para garantizar la confiabilidad de la base, permite un cálculo preciso del número de pilas, su diámetro y longitud de sección transversal. Al construir un edificio residencial, según el tipo de suelo, se utilizan pilotes de hormigón armado con una sección transversal de 150-250 mm y una longitud de 3 a 10 m. Como usted sabe, los pilotes deben descansar sobre capas sólidas de suelo, su la longitud depende de esto.

Al perforar un pozo geológico, se establecen las características del suelo y se determina la profundidad de las capas sólidas. Para calcular la cantidad de soportes, necesita conocer la masa de la casa. Por ejemplo, la profundidad de las capas duras en suelos arcillosos es en promedio de 3,5 m, por lo que la longitud de los pilotes será de 4 m.

Para calcular el peso de una casa, necesita saber cuánto pesa 1 metro cúbico. m de material con el que está construido . En nuestro caso, se trata de alerce, 1 metro cúbico. m que pesa alrededor de 800 kg (este parámetro le permite encontrar una tabla especial, que se puede encontrar en el dominio público para diferentes materiales de construcción). El área total de la casa es de 60 metros cuadrados. m) El peso total del objeto se calcula mediante el producto de estos indicadores. El resultado son 50 toneladas.

A este peso, agregue el peso de la rejilla, pisos, acabados y otros materiales. Calculando por volumen, obtenemos otras 80 toneladas. Agregue 10 toneladas para los muebles y equipos utilizados en la casa durante la operación.

Sumando las cifras resultantes, obtenemos 140 toneladas. Aproximadamente el 30% del peso se agrega para brindar resistencia, por lo que el peso total de la casa será igual a 182 toneladas.

Una pila con una longitud de 4000 mm, según el tipo de suelo, puede soportar una carga de 10 a 40 toneladas. Si tomamos un valor promedio de 20 toneladas, entonces para la construcción de una casa de madera con un área de 60 metros cuadrados. m requerirá 9 pilas.

En la práctica, su número puede variar ligeramente, ya que para las casas de madera y de armazón en la rejilla, la distancia entre los pilotes se establece en 2-2,5 m.

Una vez realizados los cálculos, se elabora un esquema de hincado de pilotes. Deben caer necesariamente en las esquinas de los edificios, en la intersección de los elementos portantes.

La sección del pilote también determina su resistencia y capacidad de carga . Por ejemplo, se recomienda una pila con una sección de 150x150 mm para edificios de temporada, baños. Se puede utilizar un análogo con una sección de 200x200 mm para la construcción de casas de madera o de madera de un piso. Para objetos más impresionantes de 2-3 pisos, así como de bloques de construcción o ladrillos, se requieren soportes con una sección de 300x300 mm.

Instalación

La instalación de la base sobre pilotes hincados comienza con estudios geológicos, durante los cuales se establece el tipo de suelo. Sobre la base de los datos recibidos, se crea la documentación del proyecto, se compran los materiales. Directamente en el sitio de construcción, la instalación comienza con su limpieza y marcado, el suministro de materiales. Al marcar el sitio, también se marcan los puntos de hincado de pilotes, después de lo cual se verifica el nivel y la geometría de la futura base.

La tecnología de conducción implica el uso de equipos especiales con un martillo neumático o hidráulico . La pila se instala estrictamente verticalmente y se clava en el suelo con un martillo, hundiéndose más profundamente con cada golpe. Es importante monitorear el comportamiento del soporte - puede tropezar con una piedra u otra formación sólida, o literalmente comenzar a "hundirse" en el suelo (caer en huecos subterráneos).

En este caso, el soporte se alarga o se mueve 0,5-1 m más. Cuando todos los pilotes se introducen, comienzan a golpear la parte superior del soporte para acceder al refuerzo. Estos últimos están alineados a la misma altura. Después de eso, se instala la rejilla o se prepara el encofrado para la base de la tira. En este último caso, el encofrado se refuerza con una jaula de refuerzo y se vierte con hormigón. Después de que gane fuerza (después de unos 28 días), puede continuar con el trabajo.

La reja, que es una losa monolítica que une todos los soportes entre sí, puede ser metálica o de hormigón armado. En el primer caso, se trata de productos metálicos acabados instalados en la parte superior de los soportes y soldados a las varillas de refuerzo. Por regla general, este tipo de enrejado se utiliza para edificios pequeños (terrazas, baños) y objetos temporales.

Para edificios residenciales de capital se utiliza una losa de hormigón armado, que se obtiene vertiendo un encofrado preinstalado con hormigón.

Dependiendo del tipo de construcción, la rejilla es de los siguientes tipos:

• colgante: en este caso, la losa está muy por encima del suelo y el espacio debajo del piso no está aislado (adecuado como base para baños, áticos, casas de campo de temporada);
• poco profundo: se sumerge a poca profundidad en el suelo, lo que, sin embargo, no lo convierte en un soporte adicional, pero le permite reducir el espacio subterráneo del edificio del mal tiempo y los vientos fríos;
• enterrado: por analogía con una base de tira, se hunde en el suelo, por lo que, como las pilas, asume la carga del edificio (generalmente se usa para edificios residenciales de capital).

Consejos

Después de verter la base de la tira o la rejilla de hormigón armado, el hormigón debe protegerse con un material de cobertura de los efectos negativos del medio ambiente. En la temporada de calor, es importante proteger la superficie para que no se seque; en la primera semana, el concreto debe humedecerse según sea necesario.

Es mejor no verter la solución en la estación fría, sin embargo, si aún tiene que hacer esto, debe agregar componentes especiales a la composición y también usar un cable calefactor en la etapa de endurecimiento de la solución. Para mezclar el mortero, debe usar cemento, cuya fuerza de marca no sea inferior a M500.

En el proceso de vertido, se debe excluir la formación de burbujas de aire en la solución, ya que reducen la resistencia de la superficie. Para ello, se colocan vibradores sumergibles en el encofrado, donde ya se encuentra la composición, que compactan la solución.