Schema delle fondazioni su pali

Qualsiasi progetto di costruzione deve iniziare con la realizzazione di una fondazione solida e duratura. Tra tutti i tipi di fondazione, le fondazioni su pali sono fondamentali per le strutture costruite su terreni traballanti o instabili. Per garantire stabilità e sicurezza, queste fondazioni spostano il peso dell'edificio su strati di terreno più profondi e stabili.

Le fondazioni su pali sono costituite da colonne lunghe e sottili che possono essere realizzate in acciaio, legno o calcestruzzo. I pali vengono perforati o conficcati nel terreno fino a raggiungere uno strato di roccia o di terreno sufficientemente resistente per sostenere il peso dell'edificio. Questa tecnica è particolarmente utile nelle situazioni in cui le fondazioni convenzionali poco profonde non sono adatte.

È essenziale comprendere i vari tipi di pali e le tecniche di installazione quando si sceglie la fondazione migliore per il proprio progetto. Ogni tipo di palo ha vantaggi e utilizzi diversi, come i pali ad attrito che trasferiscono il carico attraverso la resistenza superficiale e i pali portanti che poggiano su un forte strato di terreno.

Questo articolo esaminerà i vari progetti e schemi di fondazioni su pali, delineandone le parti costitutive e i principi di funzionamento. Alla fine, saprete di più sulla progettazione delle fondazioni su pali e su come contribuiscono alla stabilità di un edificio.

Tipi di fondazioni su pali

Il tipo di elementi di supporto separa i diversi tipi di fondazioni su pali.

Si distinguono in:

• Pali a cremagliera. Immersione nel terreno fino al contatto con gli strati più densi. Hanno la massima resistenza e capacità portante e vengono utilizzati per gli edifici e le strutture più pesanti e importanti.
• Pali sospesi. Non hanno appoggio su strati densi di terreno; sono sostenuti dalla forza di attrito sulle pareti laterali dei tronchi. La capacità portante dipende dalla lunghezza del palo, t.e. dalla profondità di immersione nel terreno. Utilizzati nei casi in cui gli strati densi sono troppo profondi. Lo svantaggio dei pali sospesi è la possibilità di cedimenti improvvisi che si verificano a causa di variazioni delle condizioni idrogeologiche – variazioni stagionali dei livelli di falda.

I materiali si presentano in cumuli:

• In legno. Aspetto tradizionale, originariamente presente e attualmente praticamente non utilizzato.
• In metallo. I pali utilizzano segmenti di rotaie, canali, lobi, ecc.D. I campioni appositamente realizzati sono solo pali a vite. I pali metallici hanno un importante vantaggio: sono plastici, il che consente loro di rispondere in modo flessibile ai carichi laterali derivanti dalla fusione gelata o dai movimenti del terreno. Lo svantaggio dei pali metallici è la tendenza alla corrosione, soprattutto di tipo elettrochimico. Per questo motivo, la vita utile dei pali metallici è relativamente bassa, fino a 75 anni (in media 40-50).
• Calcestruzzo armato. Questi pali sono utilizzati nelle strutture di sostegno più critiche. Possono essere fabbricati presso aziende specializzate, oppure gettati direttamente in cantiere. La vita utile dei pali in cemento armato raggiunge i 150 anni, il che determina la preferenza di questa tipologia tra i costruttori.

Per tipo di immersione:

• Azionamenti. Fondamentalmente si utilizzano pali in cemento armato con armatura precompressa. Sono in grado di sopportare carichi massimi e hanno la massima capacità di carico. Gli elementi di guida metallici sono utilizzati molto meno frequentemente.
• Rammed (o alesato). Realizzati direttamente in cantiere riempiendo di calcestruzzo liquido pozzetti preforati e rinforzati. Quando si utilizza questa tecnologia, la necessità di trasporto e le operazioni di carico e scarico sono notevolmente ridotte; non è necessario utilizzare attrezzature per l'infissione dei pali. Questo ha fatto sì che i pali trivellati siano preferiti dai singoli costruttori.
• A vite. Si tratta di un tipo separato di pali che vengono conficcati nel terreno utilizzando il principio della vite. Hanno la capacità di immergere ed estrarre sia meccanicamente che manualmente. Una particolarità dei pali a vite è che non è necessaria una pianificazione del sito o uno scavo in generale. Inoltre, è possibile costruire su pendenze o pieghe del terreno. Svantaggio: corrosione che distrugge il metallo.

Le fondazioni su pali possono essere progettate per essere:

• Palificazione-griglia.
• Vite per pali.
• Pile-tape.
• Pali-solaio.

Alcune fonti combinano i tipi di palificazione in un unico gruppo perché non differiscono molto l'uno dall'altro. Alcuni esperti, tuttavia, ritengono che vi sia una differenza fondamentale tra i due nel modo in cui vengono distribuiti i carichi: mentre il grigliato poggia solo sui pali, il nastro viene posato sul terreno.

Tipi di tubi metallici

I pali a vite sono costituiti da tubi metallici con uno spessore minimo di 4 mm, dotati di lame taglienti a forma di spirale e di una punta affilata, fusa o saldata.

Il processo di infissione dei pali a vite è essenzialmente identico a quello di una vite autofilettante: le lame stringono progressivamente la canna dopo che la punta è stata conficcata nel terreno e la canna ruota.

Si ritiene che possano essere sommersi manualmente con la sola forza muscolare.

Questo è esatto, ma solo fino a un certo punto. Ad esempio, è quasi difficile caricare manualmente i pali a vite più comuni, che hanno un diametro di 108 mm.

Gli esperti sconsigliano di infiggere manualmente qualsiasi palo, anche quelli più piccoli.

Il terreno che circonda il tronco e le pale è notevolmente indebolito da una distribuzione non uniforme delle forze e dalle vibrazioni dell'asse, il che riduce la capacità portante del supporto.

I pali a vite sono disponibili in una varietà di modelli con caratteristiche uniche.

• Tipo di punta – saldata o fusa.
• Numero di lame: una, due o tre.
• Con o senza strato protettivo di zincatura.

La vernice sui pali a vite non può essere considerata uno strato protettivo perché viene completamente rimossa quando viene sommersa. Uno strato zincato è l'unico tipo di protezione che funziona bene. Se non è accessibile, è consigliabile cercare opzioni alternative.

Esistono variazioni anche nel rapporto tra il diametro del tronco e quello della lama. I grandi diametri sono utilizzati per fornire un'ampia area di supporto per terreni sciolti e soffici.

I pali a vite a più giri sono utilizzati per terreni rocciosi o clastici; tuttavia, non dovrebbero essere utilizzati per costruzioni singole. Inoltre, esistono cumuli per l'immersione nel permafrost.

Essendo immerse nel pozzo di testa, non hanno una punta appuntita e il loro diametro di lama è relativamente piccolo, inferiore a 1.5 volte quella del tronco.

Struttura di base

Indipendentemente dal tipo di pali, la disposizione di una fondazione su pali è quasi sempre la stessa.

La fondazione è composta da:

• Elementi portanti (pali) – aste verticali che poggiano su strati profondi e densi di terreno o che vengono mantenute immobili grazie alla forza di attrito.
• Griglia – una cintura di reggette su cui sono installate le pareti della casa.
• Cinghie – utilizzate in aggiunta alla griglia sui pali metallici (a vite) per collegare tutti i tronchi in un unico sistema e aumentare la rigidità e la resistenza del campo di pali.

Dopo che i pali sono stati adeguatamente immersi nel terreno, le loro sommità vengono rifilate per creare un piano orizzontale uniforme in tutto il campo. Successivamente, su di essi vengono applicati i tappi unici con le piattaforme di montaggio, teste su cui viene montato un nastro di reggette in metallo o in legno.

Invece di utilizzare i tappi, si assemblano le casseforme e si getta una striscia monolitica con una cintura corazzata rigidamente attaccata al telaio del palo per i grigliati in cemento armato. Garantire la connessione più forte e rigida tra il grigliato e tutti i pali è il compito principale, combinando componenti separati in un unico sistema.

In questo modo il peso della casa sarà sostenuto dal grigliato e disperso su tutti i supporti, trasferendo il carico agli strati solidi del terreno.

Progettazione di pali a vite

I frammenti di tubo metallico con uno spessore di parete di almeno 4 mm sono noti come pali a vite.

Pronte per l'uso, sono disponibili in una gamma di lunghezze a partire da 1.Da 5 m a 5 m (o più). Una lama da taglio a forma di spirale è fissata su un lato a una delle punte appuntite e coniche del tubo.

In forma finita, le punte possono essere saldate al tubo o fuse, realizzate come un'unica unità con la lama. Inoltre, ci sono petali uniti tagliati dallo stesso tubo che sono stati saldati in punte. In questo caso le lame vengono saldate separatamente.

Per i terreni più densi con inclusioni solide, si utilizzano punte fuse.

Poiché le punte saldate possono collassare e causare danni al palo quando vengono immerse in strati densi, sono tipicamente utilizzate su terreni relativamente morbidi.

In cima al palo si trova un foro tecnologico che può essere utilizzato per l'immersione, nel quale viene infilato un piede di porco.

È coperto da sezioni di tubo, che fanno ruotare la pila come lunghe leve. Mentre gli altri ruotano il tronco e lo immergono nel terreno, una persona deve stare in piedi davanti al tronco e regolare la sua posizione.

I macchinari da costruzione consentono un'installazione molto più rapida, accurata e quasi priva di errori.

È fondamentale creare in anticipo un diagramma di guida che mostri la procedura di installazione dei pali in ordine sparso.

In caso contrario, potrebbe verificarsi uno scenario in cui l'attrezzatura è in grado di raggiungere i supporti interni ma non quelli esterni.

Non è accettabile invertire il palo durante l'installazione. Inoltre, non è consentito immergere la pila nello stesso foro in cui è stato appena rimosso un supporto precedente. Il terreno perde densità e impiega un po' di tempo a riprendersi a causa dell'allentamento delle lame.

Quali griglie esistono

Esistono tre categorie principali di grigliati:

• Il legno. Si utilizza una dimensione del legno di 150: 200 mm o 200: 200 mm. A volte, invece di una trave solida, si utilizza un pacchetto di tavole bordate di 50 mm di spessore e 200 mm di larghezza. Questa opzione elimina la formazione di crepe profonde e la torsione con una vite, che è comune per questo materiale. Le travi vengono posate sulle teste e fissate con scale e bulloni. Sono collegati tra loro a metà albero con un rivestimento di juta.
• Il metallo. Una trave a I, una rotaia o un angolo vengono posizionati sulla testa e collegati saldamente l'uno all'altro mediante saldatura, con un ulteriore fissaggio con connessioni filettate. Le teste non vengono utilizzate per le barre a canale; i prodotti laminati vengono posati con la mensola in alto direttamente sulla sommità dei tubi metallici (pali a vite).
• Calcestruzzo armato. È un analogo quasi completo di una fondazione a strisce poco profonde, solo che non viene installata in una trincea sostenuta dal terreno, ma punto per punto sulla sommità dei pali. Allo stesso tempo, il nastro viene gettato con una connessione rigida tra l'armatura e i telai dei pali, il che rende tutti gli elementi un unico getto di calcestruzzo. Il grigliato in cemento armato è in grado di sopportare carichi massimi, non marcisce e non si corrode, il che garantisce una lunga durata.

Poiché la fondazione su pali sposta il peso della struttura su strati di terreno più profondi e stabili, è un componente essenziale della costruzione, in particolare per gli edifici su terreni morbidi o instabili. I tipi, i vantaggi e le tecniche di installazione più comuni delle fondazioni su pali saranno trattati nel tutorial di questo articolo. Per aiutarvi a visualizzare il funzionamento delle fondazioni su pali, vi forniremo anche un diagramma comprensibile, in modo da essere preparati per qualsiasi progetto di costruzione che intraprenderete.

Da cosa è composta?

Il grigliato, anche se non limitato al cemento armato, è un nastro di reggiatura che assomiglia al nastro tradizionale. La sua collocazione ripete interamente la configurazione del nastro, con la presenza sotto le pareti portanti interne ed esterne lungo il perimetro del campo di pali.

Occasionalmente vengono impiegate strutture a griglia poco profonde e interrate; in questi casi, tuttavia, si parla di una fondazione su pali.

Il grigliato classico è caratterizzato dal suo posizionamento sulla sommità dei pali a una quota sopraelevata rispetto al terreno.

In questo modo si evita che la neve o l'acqua di fusione entrino in contatto con la pelle e si consente l'accesso alle strutture per la manutenzione e l'ispezione.

Breve descrizione della tecnologia di installazione

Le fasi sono le seguenti:

1. Preparazione del sito. Si rimuovono le piante e gli oggetti in eccesso, si pianifica il sito, se necessario.
2. Marcatura. Con l'ausilio di picchetti, vengono segnati i centri dei pozzetti. È necessario mantenere l'accuratezza e la precisione delle misure, controllare la corrispondenza delle diagonali.
3. Perforazione dei pozzi. Si perforano i pozzi a una determinata (o possibile) profondità e, se necessario, si effettua un'espansione – il tallone.
4. I manicotti vengono calati nella cavità– pezzi di tubi in plastica, feltro per tetti arrotolati in un tubo. I pozzetti servono come una sorta di cassaforma che impedisce all'acqua di lasciare il calcestruzzo nel terreno circostante.
5. Le gabbie di rinforzo vengono assemblate e calate nei pozzi. La loro lunghezza deve essere tale da lasciare un margine sufficiente per il successivo collegamento con la cintura corazzata del grigliato.
6. Il calcestruzzo viene versato nei pozzi. Si procede a un'accurata baionetta, rimuovendo le bolle d'aria. Successivamente, i pali vengono conservati fino a completo indurimento (28 giorni).
7. Mentre il calcestruzzo si asciuga, vengono montate la cassaforma e la gabbia di armatura per il grigliato. La procedura è quasi la stessa del metodo di costruzione di una fondazione a strisce.
8. Quando se ne presenta l'occasione, si procede al getto del grigliato. Il calcestruzzo viene sbozzato, rimuovendo l'aria, quindi coperto con polietilene e conservato per 28 giorni. La cassaforma può essere rimossa 10 giorni dopo il versamento.

Una volta che il nastro si è completamente solidificato, si può passare ad altre costruzioni.

Video utile

È possibile familiarizzare con il layout di una fondazione su pali in sezione:

Diagramma Componente	Descrizione
Tappo del palo	La parte superiore della fondazione su pali, che distribuisce il carico dalla struttura ai pali.
Albero del palo	La parte lunga e sottile del palo che trasferisce il carico attraverso gli strati deboli del terreno a quelli più forti e profondi.
Livello del terreno	La superficie del terreno dove viene installata la fondazione su pali.
Strato portante	Lo strato di terreno o di roccia forte e profondo che sostiene l'estremità del palo.
Armatura	Barre o reti d'acciaio posizionate all'interno del palo per aumentarne la resistenza e la durata.
Calcestruzzo	Il materiale utilizzato per formare il palo, che garantisce integrità strutturale e capacità portante.
Carico	Il peso o la forza esercitata dalla struttura sulla fondazione su pali.

Chiunque lavori a progetti di costruzione o ristrutturazione deve conoscere il diagramma delle fondazioni su pali. Queste fondazioni assicurano stabilità e longevità, fornendo alle strutture costruite su terreni traballanti o instabili il supporto necessario.

Esistono diverse varietà di fondazioni su pali, ognuna delle quali è adatta a un particolare insieme di parametri del terreno e di esigenze strutturali. La scelta di quella giusta può avere un grande impatto sulla longevità e sulla sicurezza di un edificio. Potete scegliere con saggezza per i vostri progetti edilizi guardando i diagrammi e comprendendo le idee alla base delle fondazioni su pali.

Mettendo a frutto queste conoscenze, potrete garantire che i vostri progetti rispettino le norme di sicurezza e che producano un lavoro di qualità superiore. Conoscere i fondamenti delle fondazioni su pali vi aiuterà a sentirvi più sicuri e attrezzati per affrontare le sfide della costruzione, sia che lavoriate come costruttori professionisti sia che siate appassionati del fai-da-te.

Ricordiamo che una fondazione solida è essenziale per una costruzione di successo. I vantaggi a lungo termine includono una fondazione solida e sicura per qualsiasi struttura costruita, se ci si prende il tempo necessario per comprendere e applicare correttamente le fondazioni su pali.

Video sull'argomento

Costruzione di una fondazione su pali con il metodo della trivella cava "Gidrospetsstroymontazh" #1

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