El peso del edificio, muebles, unidades actúa sobre la base, el soporte de la estructura percibe la presión del viento y la nieve. En estas condiciones, el cálculo correcto de la carga sobre la cimentación es fundamental para garantizar la resistencia. Se calcula el área de la base, que transfiere fuerzas al suelo, teniendo en cuenta las propiedades del suelo y su capacidad portante. El cálculo determina la profundidad del tendido, la configuración de la jaula de refuerzo en hormigón y el diámetro de las varillas.
Parámetros necesarios para calcular la carga sobre la base.
El propósito del cálculo es seleccionar las dimensiones de la cimentación y su posición espacial en el suelo para limitar los cambios, desplazamientos de la cimentación y las estructuras del suelo. La elección del área de la suela y la profundidad de la colocación afecta las condiciones de operación de la estructura sin hundimientos, rollos, cambios en las marcas de diseño de los elementos estructurales.
Antes de calcular la carga en la base, debe tener en cuenta los parámetros:
- la estructura del edificio y su propósito;
- la altura en el suelo de los cimientos de los edificios adyacentes, la profundidad de las tuberías de paso de las comunicaciones;
- relieve del área de construcción;
- condiciones geológicas del sitio, teniendo en cuenta la posible dinámica: propiedades del suelo, presencia de cavernas meteorizadas y cavidades kársticas, ubicación y espesor de las capas;
- el posible impacto de la construcción y operación de un edificio sobre los cambios en las características del suelo;
- la probabilidad de erosión de la tierra junto a las pilas de estructuras erigidas en el medio acuático;
- la profundidad de congelación del suelo y la marca de la humedad del suelo en pie.
La resistencia de la cimentación y su resistencia al agrietamiento se verifican mediante cálculo, que se realiza sobre la base de la recolección de cargas de la parte aérea. La altura de la base y el grado de inmersión en el suelo se seleccionan comparando los indicadores técnicos y económicos con otras opciones.
Cálculo de la carga sobre la cimentación.
La sección de la losa contiene la masa sumada de paneles, vigas y materiales de acabado. La carga se agrega desde muebles para el hogar, personas, equipos, particiones temporales y permanentes. El peso de la casa incluye muchos accesorios de plomería y tuberías de comunicación.
El peso del piso del primer nivel de la estructura se tiene en cuenta al recolectar esfuerzos, se aplican coeficientes de transición, para lo cual se tiene en cuenta el principio de su estructura:
- en el piso;
- con apoyo en muros o cimentaciones.
En la sección de elementos verticales, se tiene en cuenta la masa de muros de carga, columnas, ventanales, balcones y otras estructuras de marco del edificio. Para calcular el peso de las paredes, debe determinar su volumen y multiplicar por el peso volumétrico del material de fabricación.
Las fuerzas totales se transfieren a la base y dependen del área de carga. Para las paredes, el indicador se calcula en función del área de un metro lineal de la pared, luego se multiplica por la carga en kg / m²; se obtiene la masa, que se transfiere a la base.
Base de tira
La carga total está determinada por la suma final de los esfuerzos, mientras que los lados sobre los que descansa el techo están experimentando la mayor presión. De acuerdo con las tablas de SNiP 202.01-1983, la resistencia condicional permisible del suelo (kg / m²) se toma y se compara con el valor real obtenido de la masa por unidad de área (kg / m²), mientras que el primer indicador debe ser mayor que el segundo.
El área de la suela se calcula mediante la fórmula S> a F / (b R)dónde:
- S es el indicador calculado del área de la base de la base de la tira, cm²;
- a - el factor de seguridad es igual a 1,2;
- F - carga en la base del edificio;
- B - el coeficiente de condiciones de servicio, depende simultáneamente del tipo de terreno y del tipo de edificio (en las tablas);
- R - resistencia del suelo calculada, kg / cm².
El último indicador se utiliza sin cambios si la base está enterrada entre 1,5 y 2,0 metros. Para una inmersión menos profunda, el valor de la tabla se convierte mediante la fórmula Rm = 0,005 R (100 = h / 3), donde h es la profundidad de colocación, y R tomado de la mesa.
Si la carga no corresponde al tipo de suelo, el proyecto se ajusta reemplazando materiales pesados por ligeros. De lo contrario, se aumenta el ancho de la suela de la base. Cambiar el material del revestimiento o paredes conlleva la transformación de una serie de parámetros y coeficientes. Suelen recurrir al segundo método, teniendo en cuenta los costes laborales para la producción del ciclo cero.
Fundación de columna
La carga de dicha base se considera un soporte y se multiplica por el número de pilares. El volumen de apoyo se encuentra como resultado del producto del área de la suela por la longitud del elemento vertical. El resultado se multiplica por el peso volumétrico del material (más a menudo, hormigón). Agrega la masa del marco de metal a la base.
La carga total (cálculo de la masa de la casa) se compara con el valor de la tabla de la resistencia del suelo. Si la cimentación no cumple con los requisitos, se realizan más postes o se aumenta el área transversal del soporte.
La fórmula se usa S = 1.3 P / R para calcular el área total de las plantas de los pilares, donde:
- 1.3 - factor de seguridad;
- PAG - peso de la estructura con la base, kg;
- R - Resistencia del suelo calculada, obtenida de las tablas SNiP, kg / cm².
En la superficie de la tierra, la capacidad de carga del suelo disminuye y el valor tabular muestra el valor a una profundidad de 1.5 - 2.0 m, por lo tanto, se realiza un ajuste. El número de pilares y su sección transversal se determinan después del cálculo final del área total de todos los pilares. Los edificios pesados ejercen una carga insoportable en suelos débiles e inestables, por lo tanto, la sección transversal del pie del soporte aumenta significativamente.
Para una extensión, el número de pilares se considera por separado, por lo que el área de los pies y el número de elementos difieren de la estructura principal.
Fundación de pila
El volumen de la pila se calcula multiplicando el área de la base por la longitud del elemento. La sección de una barra rectangular se calcula multiplicando el ancho y el largo, y para una pila redonda se calcula mediante la fórmula S = r 3,14 (r - diámetro del círculo). La capacidad cúbica de un soporte se multiplica por el número de elementos y se obtiene el volumen total de la cimentación de pilotes. El peso se calcula como el producto de la capacidad cúbica y el peso volumétrico del material de la pila.
Las varillas se pueden conectar mediante una rejilla o sujetar una losa monolítica. El peso de estos elementos se calcula de la misma forma y se suma al peso de las pilas. La carga por 1 cm² de suelo se determina dividiendo la masa del edificio (con cimientos) por el área de la sección transversal de apoyo de la base. El valor resultante se compara con el índice de la tabla normativa.
La fórmula se usa D = S Rdónde:
- S - el área total de las suelas de pelo;
- R - Diseño de resistencia de tierra al nivel de la barra vertical.
Determine la capacidad de la varilla para resistir fuerzas y hasta qué punto se puede cargar. El parámetro depende del tipo de pila y categoría de suelo. El tamaño estándar de los elementos se mantiene estrictamente y es mucho más difícil evaluar las características del suelo, a veces se invita a un especialista técnico para esto.
El cálculo de la carga del pilote de tornillo para la cimentación se expresa mediante la fórmula W = D / kdónde:
- W - el valor de la fuerza operativa que puede soportar el elemento vertical;
- D - el indicador calculado de la capacidad del elemento, tomado de la tabla;
- k - factor de fuerza.
La sección y la longitud del pilote se selecciona teniendo en cuenta la estabilidad del suelo. En algunas regiones, la base sólida se encuentra a más de tres metros de profundidad y es posible que la base de la varilla no la alcance. En este caso, las pilas colgantes se utilizan después de la exploración geológica del terreno.
Análisis de suelo
Los principales tipos de suelos:
- rocoso;
- congelado con salpicaduras de hielo;
- disperso;
- tecnogénico con relleno y áreas aluviales.
Puede determinar de forma independiente la categoría de suelo cavando pozos en las esquinas de la futura casa. Debe recordarse que el consumo excesivo de materiales provoca un desperdicio innecesario, pero una base débil provoca la destrucción de la estructura.
Se humedece un puñado de tierra con agua y se enrolla en una cuerda, cuyo diámetro es de aproximadamente 1 cm. La muestra resultante se enrolla en un anillo.
Resultados:
- el torniquete se desintegra - arena;
- rueda hacia abajo, pero bastante frágil - franco arenoso;
- se obtiene el cordón, pero no se pliega en un anillo - marga clara;
- se dobla en un círculo, pero hay grietas en la superficie: marga pesada, cerca de la arcilla;
- el torniquete pegajoso no se agrieta cuando se dobla - arcilla.
El nivel del fluido del suelo está determinado por las marcas de agua en las paredes del sótano en los vecinos. La profundidad de congelación se toma de la referencia para el área de construcción.
Determinación de la capacidad de carga del suelo.
El tipo de suelo puede determinarlo usted mismo, pero su capacidad de carga está regulada en las tablas de referencia de los documentos reglamentarios. El terreno debajo de la casa puede constar de varias capas, por lo tanto, aceptan la categoría que prevalece sobre el resto de capas.
La humedad se determina a simple vista. Si el agua no llega a un pozo o hoyo excavado y no se acumula allí, el suelo se clasifica como seco. La aparición de humedad en la parte inferior indica que el nivel del líquido del suelo se acerca y que la tierra se considera saturada de humedad.
La densidad del suelo varía con la profundidad, porque el suelo presiona las capas subyacentes y las comprime. El suelo a una profundidad de 1 m se considera denso al examinar la capacidad de carga. Si no hay datos de exploración geológica e indicadores tabulares, se asume la capacidad de soportar cargas al nivel de 2 kg / cm².
