Cómo calcular correctamente los cimientos de una casa.

Los cimientos y los cimientos están diseñados para ser estables y duraderos. El cálculo de la cimentación se realiza teniendo en cuenta la capacidad portante y la deformación del suelo para determinar la estructura y dimensiones óptimas. El soporte bajo la acción de las cargas está algo desplazado, lo que es inaceptable según los estándares para el funcionamiento del edificio. Debido a esto, las cimentaciones se calculan mediante el método de estado límite, por lo que un pequeño aumento en los esfuerzos conduce a la destrucción.

Influencia del suelo en la profundidad de la cimentación.

La profundidad en el suelo depende del tipo de estructura y su estructura. Para el cálculo se recogen las cargas que actúan sobre la base. Las condiciones geológicas, el grado de levantamiento del suelo, la sedimentación y la congelación son indicadores importantes para calcular la base. La profundidad de colocación se toma no menos de 0,5 m (excluidas las rocas).

En cada caso, la profundización se calcula de acuerdo con reglas individuales para tomar el valor mínimo para reducir el volumen de excavación, para reducir el trabajo de reestructuración del suelo debajo de la base de la excavación. La eliminación de agua del sitio se simplifica al elegir el grado óptimo de profundización de la base en el suelo.

Colocación de reglas de profundidad:

• la suela se hunde en el espesor de la capa de apoyo entre 10 y 15 cm;
• no se permite la presencia de un pequeño espesor debajo de la base de la base si sus características técnicas son inferiores a las propiedades de la base;
• el marcador se hace por encima del nivel de la elevación del fluido del suelo para excluir el trabajo de deshidratación durante la construcción.

El tamaño de la profundización de los cimientos se asigna sin tener en cuenta el grado de congelación debajo de las paredes internas en edificios con calefacción, si los suelos están protegidos de la humedad desde el inicio de la construcción hasta la puesta en servicio.

¿Qué incluye el cálculo de la cimentación?

El diseñador recoge las cargas de la estructura del suelo y selecciona la estructura base. La parte subterránea del edificio trabaja en conjunto con el suelo, por lo que también se tienen en cuenta las características del suelo, por ejemplo, su capacidad para soportar fuerzas extremas.

El cálculo de la base consta de las siguientes partes:

• cálculo de resistencia a cargas (capacidad de carga);
• cálculo de la deformación del suelo.

El diseño se lleva a cabo en una fase separada o como parte de un proyecto llave en mano. Se utilizan los siguientes diseños de cimientos:

• cinta (hormigón armado monolítico o prefabricado);
• columnar con o sin vigas;
• pila;
• de losas;
• otros tipos.

Antes del inicio del cálculo, el diseñador debe tener condiciones de construcción para las características de construcción, geodésicas y de ingeniería del sitio del objeto, indicadores climáticos en el área. El especialista trabaja con dibujos arquitectónicos y secciones detalladas de unidades, utiliza información sobre las características tecnológicas y de diseño de la estructura.

El diseñador da una lista de cargas percibidas por la fundación, y por escrito ofrece opciones a la hora de elegir su tipo. El proyecto incluye dibujos generales y detallados con una descripción de la base, marcas de profundidad y dimensiones generales. Se dan la especificación de materiales, el cálculo del hormigón para la cimentación, los requisitos para el refuerzo y el diseño del soporte.

Cálculo de la capacidad de carga del suelo.

En el proceso, se calculan el ancho, la altura, la presión de la suela y otros criterios. La cimentación se considera confiable si el producto del área inferior y la capacidad de carga es mayor que la carga del peso del edificio.

Fórmula S H> Pdónde:

• S - superficie de la suela, m²;
• H - capacidad de carga, kg / m²;
• PAG - masa de la estructura con todas las cargas, kg.

El cálculo de los cimientos de la casa se realiza de acuerdo con el siguiente método:

• se determina el indicador de resistencia del suelo a las cargas;
• se calcula el peso total de la estructura;
• se encuentra la cantidad de presión sobre el suelo;
• se comparan la carga y la capacidad portante de la tierra, se hacen correcciones a los parámetros dimensionales.

La masa de nieve en el techo se puede calcular mediante la gravedad específica de la cubierta. Por ejemplo, en el carril central, la cifra es 100 kg / m². Si hay un objeto no estándar en el edificio, por ejemplo, una piscina, su peso se suma a la masa total.

El peso de las personas para una casa de campo, un apartamento en la ciudad y una casa de campo se calcula mediante la fórmula.Rl. = 400 kg / m² · Sp., dónde:

• Rl. - peso de las personas, kg;
• Spag. - superficie de la casa, m².

Como resultado, se elige el equilibrio adecuado de indicadores para garantizar la estabilidad y la resistencia de la casa. El cálculo excluye el desplazamiento de la suela y el vuelco de la estructura.

El diseño tiene en cuenta la dirección de las cargas, como inclinada, vertical u horizontal. Para ello, se utilizan los coeficientes que se encuentran en los libros de referencia del diseñador y diseñador.

Cálculo de la deformación del suelo.

El cálculo tiene en cuenta la resistencia de diseño del suelo al nivel de la colocación de la base de la cimentación. Cuando se profundiza 1,5 metros o menos, el indicador de suelo se toma de las tablas.

Algunos significados:

• grava con agregado arenoso o arcillo-limoso - 4 - 5 kg / cm²;
• piedra triturada con un relleno similar - 4.5 - 6 kg / cm²;
• arenas gruesas y medias de densidad media y alta - 2,5 - 4,5 kg / cm²;
• arenas polvorientas y finas con poca humedad y húmedas - 1,5 - 2 kg / cm².
• franco arenoso (porosidad 0,3 - 0,7) - 2 - 4 kg / cm²;
• marga - 1 - 4 kg / cm²;
• arcilla - 1 - 9 kg / cm².

Si la cimentación se profundiza menos de 1,5 m, la densidad por debajo del límite inferior será diferente. Para el cálculo se aplica la fórmula R = 0,005 Ro (100 + h / 3)dónde:

• Ro - valor de la tabla para una profundidad de 1,5 m;
• H - profundidad estimada.

Las deformaciones de los soportes de los edificios son sedimentarias y hundidas. El primer tipo incluye los conceptos: hundimiento total, medio o adicional bajo carga, que está determinado por el número de secciones modificadas. Las deformaciones adicionales son causadas por mojarse con lluvia y nieve derretida, con un área ciega alrededor de la casa ejecutada incorrectamente. Los cimientos se asientan debido a la acción dinámica de los equipos, fugas de aguas residuales, suministro de agua.

Subsidencia: deformaciones defectuosas, en las que el suelo cambiará radicalmente. Para prevenirlos, se compactan suelos arenosos sueltos y similares a loess, se descongelan los suelos congelados.

Las principales etapas del cálculo.

Al diseñar, se supone que la carga del peso de la estructura se distribuye uniformemente sobre el área de soporte. En suelos arcillosos y arcillosos húmedos, el líquido se congela rápidamente, el suelo se hincha. Esta característica de estos tipos afecta negativamente a la capacidad de carga.

Una gran elevación de las aguas del suelo actúa de manera similar si la profundidad de congelación es mucho menor. La irregularidad de este proceso conduce a una distorsión de la base y la aparición de grietas, como resultado, la casa requiere reparación en 2 a 3 años.

El cálculo de la base de la tira implica las siguientes etapas:

• encontrar la masa de un edificio recolectando cargas útiles y dañinas en los elementos estructurales de la casa;
• elección de tamaños de soporte;
• ajuste de dimensiones después del cálculo final y verificación de parámetros.

Los errores de diseño radican en el hecho de que la profundidad de la base contigua se hace más profunda que la suela del soporte de la estructura existente.La resistencia de la cimentación se ve afectada si se realiza a poca profundidad (50 cm) desde el nivel del piso de concreto aireado, que a menudo se encuentra en un garaje o estructuras similares. No se debe permitir que los esfuerzos se redistribuyan a la base de la casa, que sean mayores que la característica de apoyo de la parte de soporte.

Determinación del peso de las estructuras de la casa.

Para empezar, se determina el tipo de suelo y la altura de las aguas del suelo para la región de construcción. Se tienen en cuenta los materiales que se utilizan para la construcción del marco del edificio, techo, decoración exterior e interior. La distribución del edificio, su número de plantas y el tipo de techo se toman de planos arquitectónicos y de construcción.

La masa aproximada de la casa está compuesta por cargas permanentes y temporales. La constante incluye el propio peso de paredes, techos, techos. Se tiene en cuenta la presión de la tierra y el agua del suelo en las paredes laterales de la base.

La carga viva es:

• a largo plazo;
• término corto;
• clase especial.

La presión a largo plazo se refiere a la fuerza transmitida desde el equipo, el efecto del peso de los materiales almacenados en el almacén, los muebles. Se produce una fuerza a corto plazo cuando se encuentran personas, la carga incluye el peso de los mecanismos de elevación en las naves de producción, el efecto de la nieve y el viento en el techo.

Un tipo especial incluye emergencias, efectos sísmicos, cambios en los esfuerzos durante el hundimiento del suelo debido a la explotación minera. Es posible calcular correctamente la base de la tira solo después de recolectar cargas en las combinaciones más desfavorables, que muestran las posiciones más peligrosas.

Determinación de las dimensiones de la cimentación.

El área de la base se determina para que durante la operación no haya asentamiento del suelo. La carga del suelo se reduce si aumenta el cuadrado y el perímetro de la suela. Para el tipo cinta se aumenta el ancho a lo largo de toda la longitud, y para el tipo columna se aumenta el número de soportes, aumentando sus dimensiones (hasta 500 mm de ancho y largo).

El tamaño de la base se toma como estándar (500 mm) para cabañas de verano de dos o un piso, porque la carga del edificio es pequeña y el suelo no se asienta con el tiempo. Los expertos recomiendan soportes de columnas sin aumentar significativamente las dimensiones horizontales. Si se requiere aumentar la capacidad portante, la parte inferior del soporte se expande y el poste toma la forma de un vidrio invertido.

En otros casos, las dimensiones de la base dependen del grosor de las paredes de la casa y de la profundidad de congelación del suelo en invierno. Para un edificio pesado de paredes de ladrillo (500 mm) y pisos de hormigón armado, se realiza una base monolítica de tira con refuerzo o se utilizan bloques prefabricados. En un edificio con sótano, también se hace un tipo de cinta, pero la base se profundiza debajo del subsuelo. El grosor de la cinta es similar al tamaño de la pared.

Corregir las dimensiones de la cimentación.

La corrección y el dimensionamiento se realizan para seleccionar la opción más rentable con el fin de calcular correctamente el hormigón para la cimentación de acuerdo con las dimensiones de la base seleccionada. Si la capacidad de carga obtenida excede la carga de diseño de la estructura en un 15-20%, para guardar las dimensiones del soporte, puede reducirlo.

Las dimensiones corregidas en ancho y largo se verifican mediante un nuevo cálculo. Se tiene en cuenta el hecho de que al recolectar cargas, se debe tener en cuenta la capacidad cúbica modificada de la base y su peso reducido.

El cálculo final se realiza según la fórmula H> kP / (dR)dónde:

• H - capacidad de carga, depende del tamaño de la base;
• a - el coeficiente para calcular la fiabilidad es constantemente igual a 1,2;
• R - la carga de la casa, calculada como la colección de esfuerzos;
• D - coeficiente tabular, depende del tipo de suelo y tipo de estructura;
• R - resistencia del suelo, tomado de la mesa.

Se considera que el área de la suela de la banda de base es la multiplicación del ancho de la banda por la longitud total de la estructura. Al corregir el largo de la cinta de soporte, no se podrá reducir, por lo tanto, trabajan con un tamaño en ancho. La corrección de un tipo columnar significa seleccionar el número de vasos y cambiar sus dimensiones.

Cómo determinar usted mismo el tipo de suelo en el sitio.

Clasificación del suelo: una comparación de los parámetros mecánicos y físicos del suelo objetivo con las características utilizadas en las regulaciones. La autoevaluación es aproximada y aproximada, por lo tanto, al calcular la capacidad portante se toma con cierto margen.

Método de determinación visual:

1. El suelo arcilloso, cuando se frota en estado seco, da una sensación de polvo, los terrones son difíciles de triturar. La arcilla humedecida permanece blanda y plástica, se mancha los dedos, se enrolla en una salchicha. La torta plana cuando se exprime se obtiene sin grietas en los bordes.
2. Las margas en forma seca dan la sensación de granos arenosos, los grumos se desmoronan fácilmente al impacto. La masa húmeda se enrolla en la salchicha, pero cuando se dobla, se agrieta y la torta se obtiene con grietas en los bordes.
3. El suelo franco arenoso en estado seco se parece a la harina o al polvo. La masa húmeda forma grumos de baja resistencia, que se desmoronan. La masa húmeda carece de plasticidad, no se enrolla en un anillo, no se aplana en una torta.

La arena es una masa suelta sin conexión entre partículas finas. En estado seco, se despierta entre los dedos, y en estado húmedo, no hay plasticidad, pegajosidad ni cohesión.

Un ejemplo de cálculo de una base de tira

Para el cálculo se selecciona una sección con una longitud de 1 m. Las fuerzas que actúan sobre esta pieza se determinan dividiendo la carga total del edificio por el área requerida. Como resultado del cálculo, se obtendrá el ancho de la base, se verificará la relación de la presión específica sobre el suelo debajo de la sección de la cinta y la resistencia de la tierra.

Ejemplo: la carga de un edificio se calcula recolectando esfuerzos. El indicador de la resistencia de diseño está contenido en la tabla DBN B.1.2. - 10 - 2009. La masa total de la estructura es de 238 t dividida por el área de la base de la sección del cinturón de 21,4 m2 y la presión debajo de la suela es de 11,12 t / m2. Se puede ver en la tabla que un índice de suelo calculado similar es 20.0 t / m2, lo que significa que la base con las dimensiones seleccionadas funcionará de manera confiable y no se asentará bajo carga, mientras que se establece el margen de seguridad requerido.