Le poids du bâtiment, des meubles, des éléments agit sur la base, le support de la structure perçoit la pression du vent et de la neige. Dans ces conditions, le calcul correct de la charge sur la fondation est essentiel pour assurer la résistance. La surface de la base est calculée, ce qui transfère les forces au sol, en tenant compte des propriétés du sol et de sa capacité portante. Le calcul détermine la profondeur de la pose, la configuration de la cage d'armature en béton et le diamètre des tiges.
Paramètres requis pour le calcul de la charge sur la fondation
Le calcul a pour but de sélectionner les dimensions de la fondation et sa position spatiale dans le sol pour limiter les décalages, déplacements de la fondation et des structures du sol. Le choix de la zone de semelle et de la profondeur de la pose affecte les conditions de fonctionnement de la structure sans affaissement, rouleaux, modifications des repères de conception des éléments de structure.
Avant de calculer la charge sur la fondation, vous devez prendre en compte les paramètres:
- la structure du bâtiment et sa destination ;
- la hauteur dans le sol des fondations des bâtiments adjacents, la profondeur de pose des tuyaux de communication passante;
- relief de la zone de construction;
- conditions géologiques du site, compte tenu des dynamiques possibles : propriétés du sol, présence de cavernes d'altération et de cavités karstiques, localisation et épaisseur des couches ;
- l'impact éventuel de la construction et de l'exploitation d'un bâtiment sur l'évolution des caractéristiques du sol ;
- la probabilité d'érosion des terres à côté des piles de structures érigées en milieu aquatique;
- la profondeur de gel du sol et la marque de l'humidité du sol debout.
La résistance de la fondation et sa résistance à la fissuration sont vérifiées par calcul, qui est effectué sur la base de la collecte des charges de la partie aérienne. La hauteur de la base et le degré d'immersion dans le sol sont choisis en comparant les indicateurs techniques et économiques avec d'autres options.
Calcul de la charge sur la fondation
La section de dalle contient la masse totale des panneaux, des poutres et des matériaux de finition. La charge est ajoutée à partir des meubles de la maison, des personnes, des équipements, des cloisons temporaires et permanentes. Le poids de la maison comprend beaucoup d'appareils de plomberie et de tuyaux de communication.
Le poids du plancher du premier niveau de la structure est pris en compte lors de la collecte des efforts, des coefficients de transition sont appliqués, pour lesquels le principe de sa structure est pris en compte :
- par terre;
- avec support sur murs ou fondations.
Dans la section des éléments verticaux, la masse des murs porteurs, des colonnes, des baies vitrées, des balcons et des autres structures de charpente du bâtiment est prise en compte. Pour calculer le poids des murs, vous devez déterminer leur volume et multiplier par le poids volumétrique du matériau de fabrication.
Les forces totales sont transférées à la base et dépendent de la zone de charge. Pour les murs, l'indicateur est calculé sur la base de la surface d'un mètre courant du mur, puis multiplié par la charge en kg / m² - la masse est obtenue, qui est transférée à la fondation.
Fond de teint en bande
La charge totale est déterminée par la somme finale des efforts, tandis que les côtés sur lesquels repose le toit subissent la plus grande pression. Selon les tableaux du SNiP 202.01-1983, la résistance du sol admissible conditionnelle (kg / m²) est prise et comparée à la valeur réelle obtenue de la masse par unité de surface (kg / m²), tandis que le premier indicateur doit être supérieur à la deuxième.
La surface de la semelle est trouvée par la formule S> un F / (b R)où:
- S est l'indicateur calculé de la surface de semelle de la fondation en bande, cm²;
- une - le facteur de sécurité est égal à 1,2 ;
- F - charge sur la base du bâtiment ;
- b - le coefficient de conditions de service, dépend à la fois du type de terrain et du type de bâtiment (dans les tableaux) ;
- R - résistance du sol calculée, kg/cm².
Le dernier indicateur est utilisé sans changement si la fondation est enterrée de 1,5 à 2,0 mètres. Pour une plongée moins profonde, la valeur du tableau est convertie par la formule Rm = 0,005 R (100 = h / 3), où h est la profondeur de placement, et R tiré de la table.
Si la charge ne correspond pas au type de sol, le projet est ajusté en remplaçant les matériaux lourds par des matériaux légers. Sinon, la largeur de la semelle de la base est augmentée. Changer le matériau du revêtement ou des murs entraîne la transformation d'un certain nombre de paramètres et de coefficients. Ils recourent souvent à la seconde méthode, en tenant compte des coûts de main-d'œuvre pour la production du cycle zéro.
Fondation de colonne
La charge d'une telle base est considérée comme un support et multipliée par le nombre de piliers. Le volume d'appui est obtenu grâce au produit de la surface de la semelle par la longueur de l'élément vertical. Le résultat est multiplié par le poids volumétrique du matériau (le plus souvent, du béton). Ajoutez la masse du cadre métallique à la base.
La charge totale (calcul de la masse de la maison) est comparée à la valeur du tableau de la résistance du sol. Si la fondation ne répond pas aux exigences, davantage de poteaux sont fabriqués ou la section transversale du support est augmentée.
La formule est utilisée S = 1,3 P/R pour calculer la surface totale des semelles des piliers, où:
- 1.3 - facteur de sécurité;
- P - poids de la structure avec la base, kg ;
- R - résistance du sol calculée, obtenue à partir des tables SNiP, kg/cm².
À la surface de la terre, la capacité portante du sol diminue et la valeur tabulaire indique la valeur à une profondeur de 1,5 à 2,0 m. Par conséquent, un ajustement est effectué. Le nombre de piliers et leur section transversale sont déterminés après le calcul final de la surface totale pour tous les piliers. Les bâtiments lourds imposent une charge insupportable sur les sols faibles et instables, par conséquent, la section transversale du pied du support augmente considérablement.
Pour une extension, le nombre de piliers est considéré séparément, de sorte que la surface du pied et le nombre d'éléments diffèrent de la structure principale.
Fondation de pieux
Le volume du pieu est obtenu en multipliant la surface de base par la longueur de l'élément. La section d'une barre rectangulaire est calculée en multipliant la largeur et la longueur, et pour un pieu rond se trouve par la formule S = r 3,14 (r - diamètre du cercle). La capacité cubique d'un support est multipliée par le nombre d'éléments et le volume total de la fondation sur pieux est obtenu. Le poids correspond au produit de la cylindrée et du poids volumétrique du matériau du pieu.
Les tiges peuvent être reliées par un grillage ou tenir une dalle monolithique. Le poids de ces éléments est calculé de la même manière et ajouté au poids des pieux. La charge pour 1 cm² de sol est déterminée en divisant la masse du bâtiment (avec fondations) par la section de support de la base. La valeur résultante est comparée à l'index de la table normative.
La formule est utilisée D = S Roù:
- S - la surface totale des semelles à poils ;
- R - la résistance de terre de calcul au niveau de la barre verticale.
Déterminez la capacité de la tige à résister aux forces et dans quelle mesure elle peut être chargée. Le paramètre dépend du type de pieu et de la catégorie de sol. La taille standard des éléments est strictement respectée et il est beaucoup plus difficile d'évaluer les caractéristiques du sol, parfois un spécialiste technique est invité pour cela.
Le calcul de la charge du pieu vissé pour la fondation est exprimé par la formule W = D / koù:
- W - la valeur de la force opérationnelle que peut supporter l'élément vertical ;
- ré - l'indicateur calculé de la capacité de l'élément, tiré du tableau ;
- k - facteur de force.
La section et la longueur du pieu sont choisies en tenant compte de la stabilité du sol. Dans certaines régions, la fondation solide se trouve à plus de trois mètres de profondeur et la base de la tige peut ne pas l'atteindre. Dans ce cas, des pieux suspendus sont utilisés après exploration géologique du terrain.
Analyse de sol
Les principaux types de sols :
- rocheux;
- gelé avec des éclaboussures de glace;
- Dispersé;
- technogénique avec remblais et zones alluviales.
Vous pouvez déterminer indépendamment la catégorie de sol en creusant des puits aux coins de la future maison. Il faut se rappeler que la surconsommation de matériaux provoque des déchets inutiles, mais une base faible provoque la destruction de la structure.
Une poignée de terre est humidifiée avec de l'eau et enroulée en une corde d'un diamètre d'environ 1 cm.L'échantillon résultant est enroulé en un anneau.
Résultats:
- le garrot se désagrège - sable;
- roule, mais plutôt fragile - loam sableux;
- le cordon est obtenu, mais ne se replie pas en anneau - terreau léger;
- se plie en cercle, mais il y a des fissures à la surface - terreau lourd, proche de l'argile;
- le garrot collant ne se fissure pas lorsqu'il est plié - argile.
Le niveau de fluide au sol est déterminé par les traces d'eau sur les murs du sous-sol chez les voisins. La profondeur de congélation est tirée de la référence de la zone de construction.
Détermination de la capacité portante du sol
Le type de sol peut être déterminé par vous-même, mais sa capacité portante est réglementée dans les tableaux de référence des documents réglementaires. Le terrain sous la maison peut être composé de plusieurs couches, par conséquent, ils acceptent la catégorie qui prévaut sur le reste des couches.
L'humidité est déterminée par l'œil. Si l'eau n'arrive pas dans un puits ou un trou creusé et ne s'y accumule pas, le sol est classé comme sec. L'apparition d'humidité au fond indique que le niveau de liquide du sol approche et que la terre est considérée comme saturée d'humidité.
La densité du sol varie avec la profondeur, car le sol appuie sur les couches sous-jacentes et les comprime. Le sol à 1 m de profondeur est considéré comme dense lors de l'examen de la capacité portante. S'il n'y a pas de données d'exploration géologique et d'indicateurs tabulaires, la capacité à supporter des charges au niveau de 2 kg / cm² est supposée.
