Fundação tira. Parte 1: tipos, solos, projeto, custo

Neste artigo, discutiremos as características dos principais tipos de fundações de tiras, considerando suas desvantagens e vantagens. Hoje vamos aprender a determinar independentemente os tipos de solo no local, calcular a carga específica na fundação natural do edifício – em outras palavras, projetar fundações simples. Também falaremos sobre como seu valor é formado..

  • Como drenar o site
  • Que tipo de fundação escolher
  • Fundação tira. Parte 2: preparação, marcação, terraplenagem, fôrma, reforço
  • Fundação tira. Parte 3: concretagem, operações finais
  • Fundação tira. Parte 4: montagem de estruturas de blocos de concreto
  • Fundação da coluna
  • Pilha de fundação
  • Laje de fundação

Fundação tira. Parte 1

A fundação em faixa é o tipo de fundação mais versátil e comum para a construção de uma casa privada. É o design da fita que primeiro vem à mente para a maioria das pessoas quando se trata de fundações..

As fundações da tira são uma tira contínua – “fita”, que está localizada sob todas as paredes externas e internas de suporte, ou sob as fileiras de colunas de suporte. Ao longo de seu comprimento, a estrutura de “parede no solo” tem o mesmo formato e seção transversal. Na maioria das vezes, utiliza-se uma seção retangular, mas se for necessário reduzir a pressão sobre um solo pouco resistente e facilmente deformável, ou seja, opções com formato trapezoidal (base larga, paredes inclinadas) ou a letra “T” invertida.

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Por ser um todo único, a faixa de fundação redistribui bem as cargas da casa, portanto pode ser utilizada em qualquer profundidade de congelamento, em quase qualquer solo, em qualquer edificação em termos de massa e configuração. A fundação em faixa não pode ser chamada de simples e barata, nem sempre é economicamente justificada e, em alguns casos, pode ser usada uma fundação colunar barata e menos trabalhosa. No entanto, na maioria dos casos, não há alternativa..

A base da tira é insubstituível nos seguintes casos:

  • ao erguer casas pesadas (pedra, concreto, tijolo) com piso de laje maciça;
  • se o edifício terá instalações enterradas (cave, garagem, cave);
  • quando for detectada uma camada de solo irregular sob o edifício;
  • em uma área onde há um alto nível de água subterrânea;
  • o site tem uma inclinação significativa.

Tipos de fundações de tiras

De acordo com o método de construção, as fitas, como quaisquer outras fundações, são divididas em pré-fabricadas e monolíticas. Uma fundação monolítica é feita diretamente no local da construção, despejando concreto em uma fôrma especial, na qual uma correia de reforço é colocada. As fundações pré-fabricadas são feitas de elementos de peça. Não são necessariamente blocos de concreto e almofadas do tipo FBS e FL, a fundação pode ser montada a partir de tijolos, entulho, pequenos blocos 200x200x400 mm.

A fundação monolítica de concreto armado ou entulho é preferível ao pré-moldado, se for necessário proteger a edificação das águas subterrâneas altas, uma vez que não possui juntas vulneráveis. A estrutura monolítica não tem nenhuma restrição espacial, ela pode ser usada para uma casa de qualquer configuração, ao passo que, por exemplo, blocos FDS são difíceis de aplicar em arredondamentos e cantos oblíquos e a altura da fundação é cíclica às dimensões dos elementos da peça. Ao preparar o concreto no próprio local, muitas vezes é possível dispensar o uso de tecnologia, é bem possível nos limitarmos a betoneiras elétricas e outros meios de pequena mecanização. Além disso, uma fundação monolítica é mais barata do que uma fundação pré-fabricada, embora demore mais para construir, é mais complicada (trabalho de reforço, instalação de cofragem) e consome mais tempo. A vida útil das correias de concreto armado é de cerca de 150 anos, enquanto as fundações dos blocos de fábrica funcionam até 75 anos.

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As fundações de tiras pré-fabricadas são usadas praticamente apenas no espaço pós-soviético, os designers ocidentais preferem monólitos, contando com a integridade da estrutura e vantagens de custo. Em nosso país, as fundações pré-fabricadas feitas de FBS não são menos populares do que as monolíticas, e a razão para isso é o baixo nível de cultura de construção – trabalhadores de reforço, trabalhadores de concreto, engenheiros e técnicos não têm qualificações suficientes, quase nenhum meio técnico é usado para mover e compactar concreto, longe de todas as equipes estão equipadas com formas de alta qualidade. Todos esses problemas são acompanhados por um grande número de obras ocultas muito importantes, razão pela qual nosso desenvolvedor está pronto para pagar a mais pela industrialização. No próximo artigo sobre a instalação de fundações de tiras, consideraremos definitivamente as bases pré-fabricadas de blocos.

As fundações de entulho raramente são utilizadas, pois demandam muito tempo, tudo tem que ser feito manualmente, além disso, tais estruturas não são utilizadas em solos argilosos e heterogêneos. Mas em fundações rochosas e arenosas, se houver rochas sendo desenvolvidas em sua área, uma fundação de entulho pode reduzir significativamente o custo de construção. As fundações de entulho secas (em camadas) são montadas a partir de entulhos planos de até 30 cm de largura, após o que todos os vãos entre os elementos da peça são preenchidos com argamassa de cimento. Outra maneira é afundar as pedras na argamassa colocada. Grandes lacunas são preenchidas com pequenas pedras (lascando).

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As fundações de tijolos também não são freqüentes em nossos canteiros de obras, uma vez que o tijolo absorve fortemente a umidade e pode colapsar ao congelar. Apenas tijolos de argila bem cozidos podem ser usados. A parte subterrânea da fundação de tijolo deve ser coberta com uma camada de impermeabilização, mas muitas vezes este material de construção é usado apenas para a parte aérea, em conjunto com outras estruturas mais práticas, por exemplo, “tijolo sobre buta”, “tijolo sobre concreto”. A vida útil das fundações de tijolo é limitada a 30-50 anos.

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Pela natureza da localização em relação ao nível do solo, a faixa de fundação pode ser enterrada ou rasa. Uma ou outra opção, em primeiro lugar, é selecionada a partir da natureza das cargas. Portanto, uma grande casa de pedra deve ser construída apenas sobre uma fundação enterrada com uma alta capacidade de suporte, que possa suportar sua massa, enquanto as forças totais do gelo levantando, empurrando o edifício para cima, não excederão as forças da gravidade. A segunda indicação para a escolha de uma fundação enterrada são as salas subterrâneas, cujas paredes serão formadas pelo corpo da fundação. Essa fundação é insubstituível se houver grandes diferenças de altura no local. As fundações enterradas devem ser colocadas abaixo da profundidade de congelamento, em média, este valor é de 1,2 a 2 metros.

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As fundações rasas são usadas para a construção de edifícios leves feitos de madeira maciça, moldura, pedra de um andar, em solos estáveis ​​e ligeiramente elevados. Com uma profundidade de cerca de 50–70 cm do nível do local, tal estrutura é muito mais barata do que uma enterrada, uma vez que menos materiais são necessários e o volume de terraplenagem é reduzido. No entanto, este tipo de fundação não pode ser aplicado em terrenos elevados, em declives ou se houver porões. Uma fundação de faixa rasa tem uma pequena área de superfícies laterais, de modo que as forças tangenciais da elevação do gelo não podem empurrar uma construção leve (ela exerce cargas muito baixas) como se fosse construída em uma fundação profunda com uma grande área de superfícies laterais.

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Às vezes, para combater solos agitados, são utilizadas fundações não enterradas, que são instaladas quase na superfície do local, porém, almofadas elásticas são dispostas sob a fita monolítica (material – areia, escória, brita, solo não resistente …), que não congelam e não deformam.

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Na verdade, esta é uma versão treliça de uma fundação de laje, o que pode reduzir significativamente o consumo de concreto e armadura. É geralmente usado para faróis com estrutura flexível, mas em solos rochosos e ásperos, uma fundação não enterrada é usada para a construção de casas de pedra. Devido ao grande volume de trabalho associado à instalação da cofragem, são conhecidas as opções de utilização de ilhas de isolamento de laje como elementos permanentes, entre as quais se forma uma fita de betão armado.

Cálculo da fundação da tira

No artigo anterior “Que tipo de fundação escolher” já abordamos o tema do projeto profissional de fundações para casas grandes e focamos sua atenção na necessidade de atrair especialistas em levantamentos hidrogeológicos e no desenvolvimento de estruturas de edifícios. Também descobrimos quais informações o engenheiro precisa fornecer para criar um projeto. Vamos tentar calcular de forma independente a base da faixa para uma pequena casa de campo.

As questões-chave, cujas respostas devemos obter, são o tamanho da fundação (seção) e a profundidade de sua colocação. Para resolver as tarefas atribuídas, será necessário:

  • determinar o tipo de solo
  • calcular a carga do edifício

Como determinar independentemente o tipo de solo

A profundidade da fundação e a área da base – a parte inferior, que assenta no solo – dependerá das características da fundação natural (em primeiro lugar, a sua capacidade de suporte). É melhor solicitar a exploração geológica do local de uma organização especializada, mas se o edifício for relativamente pequeno, quase todos os solos são capazes de suportar seu peso e podem ser examinados independentemente. As únicas exceções são, talvez, apenas solos orgânicos fracos – limo, turfeiras; bem como solos com propriedades especiais – salino, inchaço.

Para determinar o tipo de solo no canteiro de obras, devem ser cavados vários poços de até dois metros de profundidade (pelo menos na área dos cantos da casa e no centro). Passando a cada meio metro de profundidade, é necessário tirar amostras de solo, que iremos investigar.

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O mais importante para um desenvolvedor é não perder de vista a concentração de argila no solo, pois é ela que causa o forte levantamento do gelo. Também vale a pena prestar atenção especial aos solos fracos arenosos-siltosos (areia movediça). A inspeção e pesquisa tátil do solo é a maneira mais rápida e eficaz de determinar o tipo de solo. Limpamos as amostras dos detritos e os trituramos. Estudaremos os solos secos e úmidos – enrolando uma corda com diâmetro de 1 cm no mínimo possível. Tentando transformar a bola em um bolo:

  1. Solo arenoso – partículas de areia são claramente visíveis sob uma lupa, amostra seca está solta, um caroço úmido não rola em uma salsicha e não é plástico.
  2. Franco arenoso – predominam grandes grãos de areia, mas há inclusões de partículas de argila. O caroço se desintegra facilmente, não rola em uma salsicha (ou se desintegra em pedaços de até 5 mm de tamanho), não é plástico quando umedecido.
  3. Argila arenosa argilosa – quebradiça com predomínio de pó, dá-se a sensação de uma massa pulverulenta, ao humedecer surge “sujidade”, a bola transforma-se facilmente num bolo, não se enrola em cordão.
  4. Argila leve – em partículas empoeiradas, inclusões de argila e areia são visíveis, os caroços são facilmente esmagados. Quando umedecido, há uma ligeira pegajosidade, a plasticidade é moderada – um fio longo não funciona.
  5. Argila siltosa – o pó é visível contra o fundo de partículas de areia e argila. A amostra é plástica e pegajosa, mas a salsicha se quebra em pequenos pedaços quando dobrada.
  6. A argila é pesada – entre as partículas de areia há pedaços duros que não podem ser esmagados à mão, a pegajosidade e a plasticidade são boas, pode-se enrolar uma corda comprida com diâmetro de até 2 mm. A bola se quebra nas bordas quando pressionada.
  7. Solo argiloso – a areia não é sentida nem visível, os caroços praticamente não são esmagados com as mãos. A estrutura é homogênea com partículas de até 0,25 mm de diâmetro. Quando umedecida, a massa fica muito pegajosa, se enrola em um cordão de até 1 mm de diâmetro. A bola esmagada não quebra.

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Outra opção de pesquisa é mais longa. Uma amostra de solo é colocada em uma jarra de vidro (por? Volume) e preenchida com água até? volume. Uma colher de chá de detergente líquido é adicionada ao recipiente. A lata é fechada e bem misturada por 8-12 minutos, após o que é colocada por um tempo para estratificar a massa. A areia assenta em cerca de um minuto, em duas a três horas uma camada de lodo vai se depositar (isso é poeira), vai demorar vários dias para que um sedimento de argila se forme (o principal sinal é que a água ficará transparente). Medimos a espessura das camadas de areia, poeira e argila, e calculamos sua porcentagem. Além disso, usando o Triângulo Ferret, podemos determinar o tipo de solo no local.

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Se conseguirmos lidar com os solos da obra por conta própria, poderemos facilmente obter dados sobre a resistência da fundação natural às cargas transmitidas da construção. Aqui levamos em consideração o peso (massa) atuando em um centímetro quadrado de solo..

Para solos arenosos, é importante levar em consideração o grau de sua densidade e umidade:

  • areia grossa – 4,5 kg / cm2 (denso) e 3,5 kg / cm2 (densidade média)
  • areia média – 3,5 e 2,5
  • areia fina de baixa umidade – 3.0 e 2.0
  • areia fina saturada de água – 2,0 e 2,5
  • areia siltosa de baixa umidade – 3,0 e 2,5
  • areia siltosa saturada com água – 1,0 e 1,0

A resistência dos solos argiloso-argilosos é influenciada pela sua porosidade (simplificado – densidade / frouxidão) e fluidez (simplificado – plasticidade e pegajosidade):

  • Franco arenoso denso – 3 kg / cm2 (não plástico) e 3 kg / cm2 (plástico)
  • franco-arenoso poroso – 2,5 e 2,0
  • loams densos – 3 e 2,5
  • loams porosos – 2.0 e 1.0
  • argila densa – 6,0 e 4,0
  • argila de densidade média – 3,0 e 2,5
  • argila porosa – 2,5 e 1,0

Os indicadores de resistência para brita, seixo, cascalho e solos grossos praticamente não sofreram alterações devido a fatores externos, são cerca de 5-6 kg / cm2.

Contamos as cargas do edifício

A principal condição que a fundação deve cumprir (mais precisamente, a área de sua base): a pressão da base não deve exceder a resistência nominal do solo à base. Assim, resta-nos determinar a carga que o edifício tem no terreno. É necessário levar em consideração:

  1. A massa de todas as estruturas de construção (paredes, tetos, elementos de telhado, marcenaria, materiais de acabamento, isolamento, comunicações …). Não se esqueça da fundação em si – por enquanto, tomamos a versão média, pois estamos apenas procurando suas características. Observe que a largura da faixa de fundação não é inferior a 300 mm, e sua altura depende diretamente da profundidade de soterramento (para solos não porosos com uma profundidade de congelamento de até 1 metro – não inferior a 50 cm; 1,5 m – 75 cm; até 2,5 m – 100 cm e mais).
  2. Cargas operacionais (peso dos móveis, equipamentos, pessoas).
  3. Peso da cobertura de neve.

Para determinar o peso de uma casa, você terá que calcular separadamente a área de todos os seus elementos estruturais. Para fazer isso, você precisa obter o volume de cada objeto multiplicando seu comprimento, largura e altura. A gravidade específica dos principais materiais de construção pode ser encontrada em tabelas publicamente disponíveis para estimadores.

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Para calcular a carga de neve, é necessário multiplicar a área do telhado pela massa de cobertura de neve de uma área específica. Então, para a Rússia na zona média, é cerca de 100 kg / m2, para o norte – 190 kg / m2, para o sul – 50 kg / m2.

Operacional, a carga útil (móveis, pessoas, equipamentos) é aceita com uma certa margem, na taxa de 150-180 kg / m2.

Agora, todas as cargas (neve, todas as estruturas da casa, carga útil) devem ser somadas e aplicadas à pegada total da fundação. O valor resultante (kg / cm2) deve ser menor que a resistência do solo, sendo melhor se houver uma margem de segurança de até 15%. Se a pressão específica for muito alta, é necessário aumentar a área da sola (não se esqueça de recalcular a massa da base, ela aumentará).

Cálculo da correia de reforço

Para edifícios privados baixos erguidos em fundações de faixa, o reforço com uma seção transversal de 10 a 14 mm é o mais usado. Quanto ao número de hastes, deve-se observar que, para uma fita monolítica de até 40 cm de largura, são utilizados pelo menos quatro “fios” – são hastes localizadas horizontalmente, duas na camada superior e inferior. Eles são posicionados nos cantos, a cinco centímetros das paredes externas da fundação. Para fundações recuadas altas, adicione outra – a camada intermediária, então o número total de hastes no corte será seis. Ao calcular a moldagem necessária das hastes, lembre-se que a ligação longitudinal do reforço é feita com uma sobreposição de 250-300 mm.

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Elementos verticais e transversais curtos da gaiola de reforço são usados ​​para estabilizar a posição espacial do metal no concreto. Não participam diretamente no combate às deformações transversais, portanto podem ser de seções bem menores, inclusive lisas. Os “curtos” e os “racks” estão localizados aproximadamente a uma distância de 30-50 cm um do outro. Às vezes são colhidas segundo um padrão em forma de retângulo, por dentro do qual, nos cantos, passam os fios principais.

Informações mais detalhadas sobre o projeto da fundação podem ser encontradas em SNiP 2.02.01–83 ou TSN MF-97 MO (para fundações rasas de edifícios). Se você tiver alguma dúvida sobre a composição do solo, ou não conseguir calcular as cargas, entre em contato com os especialistas para obter ajuda. Erros nas fundações podem ser muito caros.

Quanto custa uma faixa de fundação monolítica

O custo de qualquer fundação consistirá em custos de material e custos de mão de obra. Em alguns casos, o aluguel do equipamento é um item de custo separado..

Tendo um projeto em mãos, mesmo que primitivo, desenvolvido por você mesmo, você pode sempre calcular com mais ou menos precisão a quantidade de materiais necessários:

  1. O concreto de alta qualidade da fábrica custará cerca de US $ 50-70 por metro cúbico, dependendo da distância da unidade de mistura. Calculamos o volume multiplicando a área da seção transversal da fundação por seu comprimento total.
  2. Uma tonelada de reforço vai fechar US $ 600-900. Já sabemos quantos fios horizontais são necessários para uma fundação monolítica, ele também adiciona racks verticais, bem como elementos transversais curtos. A massa de um metro de corrida de reforço de um diâmetro específico pode ser especificada em livros de referência especializados. Não se esqueça do fio de tricô.
  3. Areia (rio) é necessária para organizar os travesseiros. Dependendo da espessura da camada, largura e comprimento da fundação, obtemos o volume de areia necessário. Uma tonelada desse material custa em média cerca de US $ 10-15, aqui muito depende da distância do objeto.
  4. Um metro quadrado de cofragem (por exemplo, placa afiada ou OSB) com espaçadores e fixadores custará cerca de US $ 5-7. A cofragem é colocada em toda a altura da fundação, em ambos os lados.
  5. Ao erguer uma fundação pré-fabricada, o preço consiste no custo de aquisição de blocos e placas FBS, no custo de entrega e instalação (aluguel do guindaste), no preço da argamassa de cimento. Muitas vezes é necessário calcular o custo de um cinturão monolítico; isso é feito de forma semelhante ao cálculo do preço de uma fundação monolítica.

Fundação tira. Parte 1

Quanto à obra de fundação, os construtores convidados podem cobrar uma taxa pelos seguintes itens:

  • cavar trincheiras, limpar encostas depois de maquinarias, compactar a base;
  • dispositivo de almofada de areia;
  • montagem, instalação, desmontagem de cofragens;
  • amarração e instalação de gaiola de reforço;
  • vazamento, nivelamento, compactação de concreto;
  • descarga e montagem de blocos;
  • preparação de argamassa / concreto.

Fundação tira. Parte 1

No próximo artigo, falaremos sobre a tecnologia para a construção de fundações de tiras monolíticas e pré-fabricadas (da FBS), tentaremos prestar atenção a todas as principais nuances da instalação. Pretendemos fornecer-lhe material prático recolhido com base na experiência de construtores profissionais. Queremos que você, se desejar, seja capaz de construir de forma independente uma base durável e funcionando corretamente, ou controlar com competência o trabalho dos empreiteiros.

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