Principali tipi e tipologie di fondazioni su pali

Poiché sono in grado di sostenere le strutture in una varietà di condizioni del terreno, le fondazioni su pali sono una componente essenziale dell'edilizia moderna. I pali vengono infissi in profondità nel terreno per raggiungere strati di terreno o roccia più stabili quando il terreno è troppo fragile o instabile per sostenere direttamente il peso di un edificio. Questo garantisce che la struttura sia sempre stabile e sicura, anche in condizioni difficili.

Esistono diversi tipi di fondazioni su pali, ognuno dei quali è adatto a un determinato insieme di requisiti del terreno e dell'edificio. Il tipo di terreno, l'entità del carico richiesto e l'esistenza di acque sotterranee influenzano la scelta dei pali. Per gli ingegneri e i costruttori è più facile scegliere il tipo di fondazione su pali migliore per un determinato progetto se conoscono le diverse varietà.

I pali terminali, i pali ad attrito e i pali combinati sono le tre principali varietà di fondazioni su pali. I pali portanti trasferiscono il peso dell'edificio direttamente a uno strato solido di roccia o terreno sotto la superficie. La capacità portante dei pali ad attrito dipende dalla resistenza di attrito che esiste tra il terreno che circonda la superficie del palo. I pali combinati massimizzano la stabilità grazie all'utilizzo dei principi di attrito e di portanza delle estremità.

Ogni tipo di fondazione su pali presenta vantaggi e utilizzi specifici. Ad esempio, i pali ad attrito sono utilizzati in aree in cui il terreno è uniformemente soffice, mentre i pali portanti sono più adatti per aree in cui c'è uno strato profondo di terreno soffice che copre una falda dura. È possibile scegliere la fondazione su pali ideale per il proprio progetto di costruzione conoscendo queste varietà e le loro applicazioni specifiche.

Tipo di fondazione su pali	Descrizione
Pali portanti	Pali che trasferiscono i carichi direttamente a uno strato di terreno forte o a una roccia sottostante il terreno debole.
Pali ad attrito	Pali che trasferiscono i carichi attraverso l'attrito tra la superficie del palo e il terreno circostante.
Palancole	Utilizzati per muri di sostegno, dighe e trincee, questi pali si incastrano tra loro per fornire un supporto laterale.
Pali trivellati	Pali in calcestruzzo formati da un foro nel terreno e riempiti di calcestruzzo.
Pali infissi	Pali conficcati nel terreno con l'ausilio di martelli, che spostano il terreno per fornire supporto.

Quali sono le varietà in base al metodo di immersione???

I componenti portanti della fondazione sono chiamati pali e sono quelli che spostano la pressione dalla struttura allo strato portante, che si trova a una profondità massima di 30 metri. In generale, gli strati di terreno deboli, instabili e sovrasaturi si trovano al di sopra dello strato portante.

Questa caratteristica consente di costruire case e altri edifici su zone umide e acque libere, oltre che su terreni solidi. I pali possono essere caricati ad angolo o rigidamente in verticale.

Una fondazione su pali è costituita da diversi sostegni uniti da un grigliato, una costruzione unica che sostiene le fondamenta della casa e assicura che il peso di tutti i componenti dell'energia sotterranea sia distribuito uniformemente.

SP 50-101-2004, SP 50-102-2003 e altri documenti pertinenti contengono i requisiti normativi che regolano la progettazione e l'installazione delle fondazioni su pali.

Azionamenti

I pali trainati sono strutture di supporto prefabbricate prodotte in fabbrica. Gli elementi di potenza sono raggruppati in diversi tipi in base al materiale utilizzato per la loro fabbricazione:

• cemento armato;
• metallo;
• in legno.

I pilastri in cemento armato sono utilizzati per costruire edifici pesanti e a più piani, mentre le case leggere, a uno o due piani, sono in metallo e in legno.

I sostegni trainati hanno in genere un lato di 150-500 mm e una sezione trasversale quadrata.

Raramente i prodotti superano i 25 metri di lunghezza. La resistenza del terreno diminuisce quando l'estremità inferiore del palo ha la forma di una piramide o è a punta. L'estremità superiore del sostegno trainante, rinforzata dalla testa, assorbe i colpi di un martello diesel. L'estremità inferiore viene immersa nel terreno fino ad avvicinarsi il più possibile alla roccia densa.

Vantaggi del prodotto:

• capacità di carico significativa;
• lunga durata;
• non è necessario preparare i pozzi.

Gli svantaggi di questa tecnologia includono un assestamento non uniforme in aree in cui il terreno ha densità variabili e un'affidabilità inadeguata durante la costruzione su terreni in cedimento.

Le fondazioni spinte sono raramente utilizzate nella costruzione di abitazioni private, poiché richiedono attrezzature specializzate.

Foratura

La tecnologia di perforazione prevede che gli elementi di potenza siano immersi in fori preforati con un diametro del pozzo di 5-10 cm superiore alla dimensione della sezione trasversale dei supporti. Dopo l'immersione, una soluzione legante riempie lo spazio vuoto tra il terreno e il suolo, rafforzando la struttura una volta che questa ha avuto il tempo di indurire.

Con questa tecnica è possibile costruire sia su terreni plastici che su terreni duri e ghiacciati. Non è possibile eseguire lavori di fondazione a una temperatura inferiore a 0.5 o C.

Pali a vite

La struttura di questi pali è caratterizzata da lame a vite, che consentono di avvitare i prodotti nel terreno anziché infiggerli.

Inoltre, le lame compattano il terreno durante il processo di immersione, aumentando la capacità portante della base.

I pali a vite sono classificati in strutture in acciaio e strutture in cemento armato in base al materiale di fabbricazione. Grazie alla sua maggiore capacità di carico, il primo tipo di sostegno viene impiegato nella costruzione di mattoni e altre strutture pesanti.

Per creare pali metallici a vite si utilizzano tubi di acciaio con diametro della sezione trasversale di 57 mm. I pali con un diametro di 108 mm e una luce di 250-350 mm sono adatti per la costruzione di edifici residenziali (a telaio, in legno, in cemento armato).

I pali a vite in acciaio sono generalmente più popolari tra i costruttori privati perché sono meno costosi dei prodotti in cemento armato e possono essere installati manualmente.

Alesato

Quando si costruiscono strutture di grandi dimensioni su terreni con capacità portante limitata, si ricorre al metodo trivellato. In cantiere, gli elementi di potenza vengono creati direttamente.

Il pozzo preparato viene riempito con un cuscino di sabbia compattata. Successivamente, la struttura viene riempita di calcestruzzo dopo che un tubo di rivestimento e un telaio di rinforzo sono stati inseriti nella fossa. Poiché è praticamente impossibile calcolare con precisione la capacità di carico di una fondazione di questo tipo, la tecnologia di perforazione è ritenuta la più complessa. Inoltre, non sono necessari strumenti specializzati per eseguire da soli i lavori di fondazione.

Combinato

Poiché combina più tecnologie contemporaneamente per soddisfare le condizioni ingegneristiche e geologiche iniziali, questo tipo di pali rientra nella categoria delle strutture speciali.

Ad esempio, le tecniche di infissione e di perforazione sono combinate quando lo strato portante è molto profondo.

Ecco come si presenta l'installazione:

1. In primo luogo, utilizzando il metodo di perforazione leader, viene realizzato un foro nel terreno, dove viene posizionato il tubo di rivestimento.
2. Quindi il supporto in cemento armato viene conficcato con un martello diesel.
3. Quando l'estremità del prodotto poggia su un terreno denso, una struttura monolitica viene posata sopra rinforzando e cementando il pozzo.

Pertanto, i pali trivellati in acciaio e cemento armato sono tipicamente utilizzati nella costruzione di abitazioni private. Il metodo di guida deve essere utilizzato per costruire la fondazione quando si erige un edificio pesante con più piani.

La costruzione su terreni instabili richiede l'uso di fondazioni su pali perché forniscono un supporto robusto in aree in cui le fondazioni convenzionali potrebbero fallire. Esistono alcune varietà primarie: i pali a vite, che vengono fatti ruotare in posizione, i pali infissi, che vengono conficcati nel terreno, e i pali trivellati, che sono fori praticati e poi riempiti con il calcestruzzo. Ogni varietà offre vantaggi distinti ed è adatta a diverse circostanze, garantendo stabilità e sicurezza in una vasta gamma di imprese edili.

Quali tipi di supporti vengono utilizzati per la costruzione di fondazioni su pali, a seconda del materiale??

Anche i materiali utilizzati per la realizzazione dei supporti variano. Nell'uso reale, si utilizzano materiali come l'acciaio, il legno, la plastica e il cemento armato.

Quando si sceglie un'opzione di struttura elettrica, considerare quanto segue:

• caratteristiche di resistenza;
• durata nel tempo,
• resistenza all'ambiente esterno;
• costo del prodotto.

Plastica

Recentemente, i pali in acciaio che sono stati trivellati sono stati rivestiti con tubi in PVC. In genere, si utilizzano tubi per fognature a basso costo con il diametro necessario (tra 200 e 500 mm).

I pozzi finiti vengono riempiti con gli spazi vuoti e un cuscino di sabbia compattata. La cavità interna del tubo viene riempita con una gabbia di rinforzo riempita di soluzione. Il riempimento di rinforzo con pietrisco o ghiaia riempie il vuoto lasciato dal terreno intorno al tubo.

Ambito di applicazione: costruzione di edifici agricoli leggeri, meno frequentemente di case a un piano.

vantaggi

1. prezzo accessibile;
2. un peso ridotto;
3. media resistenza;
4. durata dell'operazione.

Lo svantaggio principale è la capacità portante limitata.

Calcestruzzo armato

Fondazione in calcestruzzo con armatura Potrebbe essere:

1. guida;
2. annoiato;
3. combinati.

La forza e la resistenza ai carichi deformanti di un manufatto in calcestruzzo vengono incrementate dall'armatura, allungando notevolmente la vita utile della struttura portante.

In generale, per la costruzione di sostegni si utilizzano armature di classe A2 e A3 e calcestruzzo pesante (M250-M300), che presentano un elevato grado di resistenza al gelo.

In legno

La forza d'urto viene applicata per la posa delle fondamenta in legno delle case a telaio, a pannelli e a tronchi. Con una punta in acciaio e un anello in cima al palo, il prodotto è protetto da danni quando è immerso nel terreno. L'edilizia privata utilizza strutture portanti con componenti in legno.

I loro vantaggi

1. prezzo accessibile,
2. sicurezza ambientale,
3. aspetto estetico.

Svantaggi:

1. Per le immersioni è necessario utilizzare attrezzature speciali,
2. capacità portante media,
3. durata limitata.

Metallo

Rinforzi in acciaio Sono utilizzati più frequentemente nell'edilizia privata per il loro basso costo, la grande capacità di carico e l'efficacia su terreni difficili.

Il processo di zincatura a caldo crea uno strato protettivo che contrasta la tendenza corrosiva del metallo. A questo scopo si utilizzano anche mastice bituminoso, rivestimenti acrilici e altre sostanze idrofobe, applicandole sulla superficie dell'acciaio.

Sono disponibili supporti metallici (pieni e cavi) a vite o a vite.

Questo è un articolo approfondito sui supporti metallici.

Come scegliere quella giusta?

Ogni forma di assistenza possiede caratteristiche, vantaggi e svantaggi unici. Le costruzioni metalliche e il cemento armato sono tra le più resistenti. Inoltre, indicano che il metallo è soggetto a corrosione mentre i pilastri in cemento armato possono sostenere un peso maggiore per un secolo. Tuttavia, un rivestimento protettivo di qualità superiore può compensare l'assenza di acciaio, prolungando la vita operativa della fondazione a 70-90 anni.

Di conseguenza, i prodotti a vite consentono di risparmiare sui costi di costruzione perché possono essere installati a mano in pochi giorni. Una fondazione di questo tipo può essere rinforzata o fissata, se necessario.

Tuttavia, se il progetto richiede una fondazione in cemento armato con una notevole capacità di carico, il progettista si limita a posare personalmente i sostegni forati o ad assumere esperti che possono utilizzare macchinari per immergere la struttura portante nel terreno in un solo giorno.

I prodotti in plastica sono utilizzati nella costruzione di edifici leggeri e come tubi di rivestimento per i pali trivellati nelle costruzioni basse. Il materiale in PVC ha una capacità di carico limitata, ma è resistente ai danni meccanici e alle condizioni di terreno umido. Il tempo di indurimento del calcestruzzo limita la rapidità di costruzione dei sostegni forati. Una fondazione di questo tipo ha una durata massima di 70 anni.

Le seguenti strutture sono costruite con supporti in legno infissi:

1. telaio;
2. pannello;
3. case in legno;
4. bagni;
5. le strutture il cui peso è accettabile in relazione alla capacità portante della fondazione su pali.

Sebbene il legno sia un materiale ecologico e semplice da lavorare, la sua durata è di soli 40-60 anni anche dopo essere stato impregnato con composti idrofobici, ritardanti di fiamma e antisettici.

I prezzi medi di mercato per una fondazione possono essere confrontati nella tabella seguente per la costruzione di un'abitazione privata.

Tipo di struttura di potenza (con metodo a immersione)	Prezzo del palo con installazione, rub.	Il prezzo della posa in opera di una fondazione con una superficie di 6 per 6 m chiavi in mano, rub.
aste per viti	da 2600	da 35000
pali infissi	da 10000	da 120000
pali trivellati	da 6000	da 70000

Quando si costruisce su terreni morbidi o instabili, le fondazioni su pali sono un'alternativa necessaria perché forniscono forza e stabilità in aree in cui le fondazioni convenzionali potrebbero fallire. Le fondazioni su pali forniscono una base solida per progetti edilizi di tutte le dimensioni, spostando il peso della struttura su strati di terreno più profondi e stabili. Nelle regioni ad alto rischio di attività sismica o di notevoli movimenti del terreno, il loro utilizzo è estremamente importante.

Esistono diverse varietà principali di fondazioni su pali, ognuna delle quali è adatta a circostanze e specifiche particolari. Ad esempio, i pali infissi funzionano meglio in scenari in cui l'efficienza e la velocità sono cruciali, mentre i pali trivellati funzionano meglio in progetti che richiedono la minima quantità di rumore e vibrazioni. I pali a vite sono un'opzione popolare sia per i progetti residenziali che per quelli commerciali, grazie alla loro adattabilità e velocità di installazione.

Nella scelta del tipo di fondazione su pali è necessario tenere conto di numerosi fattori, come le condizioni del terreno, i requisiti di carico e le considerazioni ambientali. I costruttori possono scegliere il tipo di fondazione migliore valutando attentamente questi fattori, assicurando la stabilità e la longevità dell'edificio.

È possibile prendere decisioni più consapevoli durante la costruzione se si conoscono i vantaggi e le restrizioni associate a ciascun tipo di fondazione su pali. La scelta di una fondazione corretta è essenziale per la longevità e il successo di qualsiasi progetto, piccolo o grande che sia.

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