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  4. Tipi di fondazione e loro usi

Tipi di fondazione e loro usi

Generalmente, i sistemi di fondazione sono divisi in fondazioni superficiali e profonde. Le fondamenta poco profonde sono quasi sempre gettate contro la terra. Il sito è stato oggetto di scavi relativamente superficiale profondità, sotto l'elevazione del suolo. Sono più facili da costruire, più economico, e, perciò, di solito un'opzione di design più popolare rispetto alle fondamenta profonde.

Differenza tra basamenti e fondazioni

I termini fondazioni e fondazioni sono parole comuni usate nell'ingegneria civile, ma ancora, alcune persone non riconoscono la distinzione tra le due terminologie. Fondazione è un termine generico utilizzato per indicare una parte di una struttura che trasferisce il carico dalla sovrastruttura al terreno di appoggio. Può essere classificato come fondazione superficiale o profonda. D'altro canto, il basamento è una parte di una fondazione a contatto con il suolo. Tipicamente, le fondamenta sono associate solo a fondazioni poco profonde. La fondazione può includere basi, emorroidi, moli, o cassoni, mentre il basamento è costituito solo da una soletta in cemento armato. In parole semplici, tutte le basi sono considerate fondamenta, ma non tutte le fondamenta sono basi.

Fondamenti profondi vs. fondamenta poco profonde

Le fondamenta profonde si trovano più comunemente nei siti in cui le condizioni del suolo sono sfavorevoli. Per esempio, la maggior parte dei progetti marini utilizzerà fondamenta profonde perché sono molto più stabili delle fondazioni poco profonde. Questo perché le fondamenta profonde viaggeranno molto più in profondità nella terra, passato le cattive condizioni del suolo, di solito atterrano su un terreno più duro di tipo roccioso più stabile.

Le principali differenze tra questi due sistemi di fondazione includono il costo, profondità del terreno portante, metodo di trasferimento del carico, e capacità di progettazione. Le fondamenta poco profonde vengono utilizzate principalmente quando il carico verrà trasferito in un terreno portante situato a superficiale profondità (piccolo come 1 metro o 3 piedi). Le fondazioni profonde vengono utilizzate quando il carico viene trasferito in strati profondi (che vanno da 20-65 metri o 60-200 piedi).

La costruzione di fondamenta poco profonde è più economica in quanto richiede meno manodopera, attrezzature, e materiali. Come già accennato, sono necessari relativamente poco scavo e manodopera per scavare e formare le fondamenta poco profonde.

Il processo per costruire una fondazione profonda è più complesso e costoso. Richiede attrezzature più pesanti, manodopera specializzata, e una corretta gestione del tempo. Le fondamenta profonde possono essere conficcate nel terreno o gettate contro terra. Il terreno è molto più difficile da scavare, e la pressione del suolo aumenta man mano che vai più in profondità.

Le fondamenta poco profonde si basano principalmente sull'appoggio delle estremità sul terreno. Il rinforzo in fondazioni poco profonde aiuta a resistere al ribaltamento e alla flessione della fondazione. Una fondazione profonda fornisce supporto laterale, resiste al sollevamento, e supporta carichi maggiori. Si basa sia sul cuscinetto di estremità che sull'attrito della pelle. Nella figura sono mostrati diversi tipi di fondazioni superficiali e profonde 1.

fondazione-sistemi-grafico, tipi di fondazione, fondazione di fondazione

figura 1: Tipi di sistemi di fondazione

Tipi di fondazioni poco profonde

Basamenti isolati

Basi isolate, noto anche come appoggio o appoggio, sono il tipo di fondazione più semplice e comune. Sono tipicamente utilizzati quando il trasferimento di carico nel terreno dalla struttura proviene da colonne. Ogni basamento sostiene la sua colonna da cui prende il carico e lo distribuisce al terreno su cui sta poggiando. I basamenti isolati sono quasi sempre quadrati o rettangolari. Questo li rende più facili da analizzare e costruire. Le dimensioni del basamento sono stimate in base ai carichi della colonna, la capacità portante sicura, ed eccessivo insediamento del suolo.

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figura 2: Base isolata

Basamenti per pareti

Basi per pareti, noto anche come plinto di fondazione, sostenere il peso da pareti portanti e non strutturali per trasmettere e distribuire i carichi su un'area del suolo in cui il suolo ha una capacità portante adeguata. Simile a fondazioni isolate, sostenere il peso da pareti portanti e non strutturali per trasmettere e distribuire i carichi su un'area del suolo in cui il suolo ha una capacità portante adeguata, sostenere il peso da pareti portanti e non strutturali per trasmettere e distribuire i carichi su un'area del suolo in cui il suolo ha una capacità portante adeguata. sostenere il peso da pareti portanti e non strutturali per trasmettere e distribuire i carichi su un'area del suolo in cui il suolo ha una capacità portante adeguata, sostenere il peso da pareti portanti e non strutturali per trasmettere e distribuire i carichi su un'area del suolo in cui il suolo ha una capacità portante adeguata. Anche i basamenti dei muri sono gettati con cemento normale o armato e talvolta sono prefabbricati prima di essere portati in cantiere. È possibile costruire fondamenta economiche a condizione che i carichi imposti siano minimi e il terreno sotto il basamento abbia buone condizioni del suolo.
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figura 3: Basamento del muro

Basi combinate

sostenere il peso da pareti portanti e non strutturali per trasmettere e distribuire i carichi su un'area del suolo in cui il suolo ha una capacità portante adeguata, il basamento combinato è costruito quando le colonne sopportano carichi strutturali. Viene utilizzato quando due o più colonne sono così vicine tra loro che il loro fondo isolato si sovrappone. La costruzione di fondazioni combinate può essere più economica quando i materiali di fondazione (calcestruzzo) sono più economici del lavoro per formare due basi separate. La fondazione combinata può essere fornita anche quando la colonna è vicina al confine con la proprietà, il che rende il basamento isolato caricato eccentricamente quando mantenuto interamente nel confine di proprietà. Il basamento combinato può essere rettangolare, trapezoidale, o a forma di T nel piano, a seconda delle dimensioni e della posizione delle colonne supportate dal basamento.

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figura 4: Base combinata

Basamenti della cinghia

Basamenti della cinghia, noto anche come basamento a sbalzo, sono due basamenti isolati collegati con una trave a cinghia. Le basi della cinghia vengono utilizzate quando la distanza tra la fondazione isolata è sufficientemente grande da essere utilizzata quando si utilizza una base combinata, la larghezza della fondazione si restringe e provoca momenti flettenti elevati. In particolare, le travi della cinghia collegano comunemente due basi che supportano colonne che trasportano forze laterali sostanziali. La trave della cinghia contribuirà a ridurre gli effetti del carico laterale nella stessa direzione in cui scorre e non eserciterà alcuna pressione di gravità verticale aggiuntiva sul terreno.
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figura 5: Strap Foundation

Mat Foundation

Come il nome suggerisce, un fondotinta opaco, noto anche come fondazione zattera, è un tipo di fondazione distribuita interamente sull'area dell'edificio che sostiene carichi pesanti da colonne o pareti, simile a una lastra in grado. Viene spesso utilizzato quando vengono costruiti scantinati in cui l'intera soletta del pavimento del seminterrato funge da fondazione. La fondazione a tappeto viene scelta quando l'edificio è supportato da terreno debole. Così i carichi edilizi sono distribuiti su un'area estremamente ampia. Ciò impedisce l'insediamento differenziale che sarebbe prevalente con basi isolate. Questo è più adatto ed economico da usare quando l'ingombro dell'edificio è relativamente piccolo o se le colonne sono vicine tra loro, limitare il costo del materiale. al contrario, non è auspicabile costruire fondamenta in zolle quando la falda freatica si trova al di sopra della superficie portante del suolo.
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figura 6: Zattera o zattera

Tipi di fondamenta profonde

Pile Foundation

Lo scopo di qualsiasi tipo di fondazione è trasmettere carichi o forze dalla sovrastruttura al suolo senza cedimenti eccessivi. Le fondazioni su pali sono comunemente utilizzate per progetti che giacciono su terreni deboli o saturati in cui la profondità di scavo non è fattibile per fondazioni poco profonde. Le pile variano di diametro ma sono molto più profonde che larghe. Il carico della sovrastruttura viene trasferito dai pali attraverso gli strati di terreno debolmente comprimibile fino a terreni più rigidi o roccia dura. Possono essere realizzati in acciaio, legname, gettato sul posto, o calcestruzzo prefabbricato. I pali in calcestruzzo gettato in opera sono realizzati scavando un pozzo nel terreno utilizzando un lungo trapano rotante e riempiendo quel pozzo con rinforzo in acciaio e cemento. Se le pareti del pozzo non possono sostenersi da sole, Ogni basamento sostiene la sua colonna da cui prende il carico e lo distribuisce al terreno su cui sta poggiando. I pali prefabbricati vengono piantati nel terreno verticalmente o ad angolo rispetto alla verticale utilizzando un martello per pali fissato a macchinari pesanti. Qualche volta, le pile sono gettate insieme alla loro elevazione superiore usando un cappuccio della pila, fondamentalmente, una base isolata, per creare un gruppo di pali in grado di supportare una colonna di grandi dimensioni (Guarda la figura 7)

Vantaggi dell'utilizzo di fondazioni su pali:

  1. Le pile possono essere prefabbricate in qualsiasi specifica richiesta o requisito di progettazione in un ambiente controllato.
  2. I pali prefabbricati vengono spediti al sito e immediatamente disponibili per l'installazione, con conseguente più rapido avanzamento dei lavori.
  3. I pali di cemento gettato sul posto possono supportare strutture grandi e alte come i grattacieli, dove una fondazione superficiale non sarebbe sufficiente.
  4. I pali battuti possono essere utilizzati anche in luoghi in cui non è consigliabile praticare fori a causa di falde freatiche in pressione.
  5. Le fondazioni su pali possono essere utilizzate in luoghi in cui le condizioni del suolo rendono impossibili altri tipi di fondazione.

Svantaggi dell'utilizzo di fondazioni su pali:

  1. I pali di cemento devono essere rinforzati adeguatamente per sostenere le sollecitazioni se conficcati nel terreno
  2. La pianificazione e l'attrezzatura sono essenziali per una corretta movimentazione e infissione dei pali nel terreno
  3. Il sollevamento del terreno o un mucchio già piantato possono spuntare quando un mucchio viene conficcato nel terreno con qualità di drenaggio scarse o scarse.
  4. L'infissione dei pali genera vibrazioni, pregiudicare l'integrità delle strutture adiacenti.

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figura 7: Fondazioni su pali e protezione per pali

Molo (Involucro) Fondazione

Le fondazioni Pier o Casson sono simili a una fondazione su palo singolo ma con una più grande “mucchio” diametro della colonna. Anche le fondazioni a cassettoni vengono installate in modo diverso. A differenza della fondazione su pali, le fondamenta dei pilastri vengono realizzate scavando o dragando il terreno sotterraneo e riempiendolo con rinforzi in cemento e acciaio. I cassoni possono anche essere perforati nel substrato roccioso o poggiare su strati di terreno, ma a “campana” la sezione trasversale è necessaria per distribuire il carico su un'area più ampia (come mostrato in figura 8). A causa della presenza di acqua, le fondazioni del pilastro si basano sul cuscinetto di estremità per resistere ai carichi della sovrastruttura, contrariamente alla fondazione su pali, che trasferisce i carichi attraverso il cuscinetto di estremità e l'attrito della pelle. Tipicamente, le fondazioni su pali vengono installate quando non ci sono strati stabili a una profondità raggiungibile, Ogni basamento sostiene la sua colonna da cui prende il carico e lo distribuisce al terreno su cui sta poggiando.

figura-cassone-fondazione, tipi di fondazione

figura 8: Fondazione Pier o Caisson con tappo di palo

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