Come calcolare correttamente le fondamenta di una casa

Fondazioni e fondazioni sono progettate per essere stabili e durevoli. Il calcolo della fondazione viene effettuato tenendo conto della capacità portante e della deformazione del terreno per determinare la struttura e le dimensioni ottimali. Il supporto sotto l'azione dei carichi è alquanto spostato, il che è inaccettabile secondo le norme del funzionamento dell'edificio. Per questo motivo, le fondazioni sono calcolate con il metodo dello stato limite, in modo che un piccolo aumento degli sforzi porti alla distruzione.

Influenza del suolo sulla profondità della fondazione

La profondità nel terreno dipende dal tipo di struttura e dalla sua struttura. Per il calcolo vengono raccolti i carichi agenti sulla base. Le condizioni geologiche, il grado di sollevamento del suolo, la sedimentazione e il congelamento sono indicatori importanti per il calcolo della fondazione. La profondità di posa è presa non inferiore a 0,5 m (escluse le rocce).

In ogni caso l'approfondimento è calcolato secondo regole individuali in modo da assumere il valore minimo per ridurre il volume di scavo, per ridurre i lavori di ristrutturazione del terreno al di sotto del fondo dello scavo. Lo smaltimento dell'acqua dal sito è semplificato quando si sceglie il grado ottimale di approfondimento della base nel terreno.

Regole di profondità di posa:

• la suola affonda nello spessore dello strato portante di 10 - 15 cm;
• la presenza di un piccolo spessore sotto la base della base non è consentita se le sue caratteristiche tecniche sono inferiori alle proprietà del sottofondo;
• il segnalibro è realizzato al di sopra del livello del rialzo del fluido di falda per escludere i lavori di prosciugamento durante la costruzione.

La dimensione dell'approfondimento delle fondazioni viene assegnata senza tenere conto del grado di congelamento sotto le pareti interne negli edifici con riscaldamento, se i terreni sono protetti dall'umidità dall'inizio della costruzione fino alla messa in servizio.

Cosa include il calcolo della fondazione?

Il progettista raccoglie i carichi dalla struttura del terreno e seleziona la struttura di base. La parte sotterranea dell'edificio lavora in sinergia con il terreno, quindi vengono prese in considerazione anche le caratteristiche del terreno, ad esempio la sua capacità di resistere a forze estreme.

Il calcolo della fondazione è composto dalle seguenti parti:

• calcolo della resistenza ai carichi (capacità portante);
• calcolo della deformazione del suolo.

La progettazione avviene in una fase separata o come parte di un progetto chiavi in ​​mano. Vengono utilizzati i seguenti progetti di fondazione:

• nastro (cemento armato monolitico o prefabbricato);
• colonnare con o senza travi;
• mucchio;
• da lastre;
• altri tipi.

Prima dell'inizio del calcolo, il progettista deve disporre delle condizioni di costruzione per la costruzione, le caratteristiche geodetiche e ingegneristiche del sito dell'oggetto, gli indicatori climatici nell'area. Lo specialista lavora con disegni architettonici e sezioni dettagliate di unità, utilizza informazioni sulle caratteristiche tecnologiche e progettuali della struttura.

Il progettista fornisce un elenco di carichi percepiti dalla fondazione e offre opzioni per iscritto quando si sceglie il suo tipo. Il progetto comprende disegni generali e di dettaglio con descrizione della base, segni di profondità e dimensioni di ingombro. Vengono fornite le specifiche dei materiali, il calcolo del calcestruzzo per la fondazione, i requisiti per il rinforzo e la progettazione del supporto.

Calcolo della capacità portante del suolo

Nel processo, vengono calcolati la larghezza, l'altezza, la pressione della suola e altri criteri. La fondazione è considerata affidabile se il prodotto dell'area inferiore e la capacità portante è maggiore del carico dal peso dell'edificio.

Formula S H> Pdove:

• S - superficie unica, m²;
• H - capacità portante, kg/m²;
• P - massa della struttura con tutti i carichi, kg.

Il calcolo della fondazione per la casa viene effettuato secondo il seguente metodo:

• viene determinato l'indicatore della resistenza del suolo ai carichi;
• viene calcolato il peso totale della struttura;
• si trova la quantità di pressione sul suolo;
• si confrontano il carico e la capacità portante del terreno, si apportano correzioni ai parametri dimensionali.

La massa della neve sul tetto può essere calcolata dal peso specifico della copertura. Ad esempio, nella corsia centrale, la cifra è 100 kg / m². Se nell'edificio è presente un oggetto non standard, ad esempio una piscina, il suo peso viene aggiunto alla massa totale.

Il peso delle persone per una casa di campagna, un appartamento in città e un cottage è calcolato dalla formulaRl. = 400 kg/m² · Sp., dove:

• Rl. - peso delle persone, kg;
• Sp. - superficie della casa, m².

Di conseguenza, viene scelto il giusto equilibrio di indicatori per garantire la stabilità e la forza della casa. Il calcolo esclude lo spostamento della suola e il ribaltamento della struttura.

Il progetto tiene conto della direzione dei carichi, come inclinato, verticale o orizzontale. Per questo, vengono utilizzati i coefficienti che si trovano nei libri di riferimento del progettista e del progettista.

Calcolo per la deformazione del suolo

Il calcolo tiene conto della resistenza di progetto del terreno a livello del posizionamento della base di fondazione. Una volta approfondito di 1,5 metri e inferiore, l'indicatore del suolo viene preso dalle tabelle.

Alcuni significati:

• ghiaia con aggregato sabbioso o argilloso-limoso - 4 - 5 kg / cm²;
• pietrisco con un riempitivo simile - 4,5 - 6 kg / cm²;
• sabbie grossolane e medie di media e alta densità - 2,5 - 4,5 kg / cm²;
• sabbie polverose e fini con bassa umidità e umidità - 1,5 - 2 kg / cm².
• terriccio sabbioso (porosità 0,3 - 0,7) - 2 - 4 kg / cm²;
• terriccio - 1 - 4 kg / cm²;
• argilla - 1 - 9 kg / cm².

Se la fondazione ha una profondità inferiore a 1,5 m, la densità al di sotto del limite inferiore sarà diversa. Per il calcolo si applica la formula R = 0,005 Ro (100 + h / 3)dove:

• Ro - valore da tabella per una profondità di 1,5 m;
• H - profondità stimata.

Le deformazioni dei supporti dell'edificio sono sedimentarie e di cedimento. Il primo tipo include i concetti: cedimento completo, medio o aggiuntivo sotto carico, che è determinato dal numero di sezioni modificate. Ulteriori deformazioni sono causate dalla bagnatura con pioggia e neve sciolta, con un'area cieca eseguita in modo errato intorno alla casa. Le fondamenta si depositano a causa dell'azione dinamica dell'attrezzatura, delle perdite di acque reflue, dell'approvvigionamento idrico.

Subsidenza - fallendo deformazioni, in cui il terreno cambierà radicalmente. Per prevenirli, i terreni sabbiosi simili a loess e sciolti vengono compattati, i terreni ghiacciati vengono scongelati.

Le fasi principali del calcolo

Durante la progettazione, si presume che il carico dal peso della struttura sia distribuito uniformemente sull'area di supporto. In terreni argillosi umidi e argillosi, il liquido si congela rapidamente, il terreno si gonfia. Questa caratteristica di questi tipi influisce negativamente sulla capacità portante.

Un'elevata elevazione delle acque del suolo agisce in modo simile se la profondità di congelamento è molto più bassa. L'irregolarità di questo processo porta a una distorsione delle fondamenta e alla comparsa di crepe, di conseguenza la casa richiede riparazioni in 2 - 3 anni.

Il calcolo della fondazione della striscia prevede le seguenti fasi:

• trovare la massa di un edificio raccogliendo carichi utili e dannosi sugli elementi strutturali della casa;
• scelta delle dimensioni del supporto;
• regolazione delle dimensioni dopo il calcolo finale e la verifica dei parametri.

Errori di progettazione risiedono nel fatto che la profondità della fondazione in battuta è resa più profonda della suola del supporto della struttura esistente.La forza della fondazione soffre se è realizzata a una profondità ridotta (50 cm) dal livello del pavimento in cemento cellulare, che si trova spesso in un garage o strutture simili. Non dovrebbe essere consentito che gli sforzi vengano ridistribuiti alla base della casa, che siano maggiori della caratteristica portante della parte portante.

Determinazione del peso delle strutture della casa

Per cominciare, vengono determinati il ​​tipo di terreno e l'altezza del ristagno delle acque del suolo per la regione di costruzione. Vengono presi in considerazione i materiali utilizzati per la costruzione del telaio dell'edificio, del tetto, della decorazione esterna e interna. La pianta dell'edificio, il suo numero di piani e il tipo di copertura sono tratti da disegni architettonici e costruttivi.

La massa approssimativa di una casa è costituita da carichi permanenti e temporanei. La costante include il peso proprio di pareti, tetti, soffitti. Viene presa in considerazione la pressione della terra e dell'acqua del suolo sulle pareti laterali della base.

Il carico attivo è:

• lungo termine;
• a breve termine;
• tipo speciale.

La pressione prolungata si riferisce alla forza trasmessa dall'attrezzatura, all'effetto del peso dei materiali immagazzinati in un magazzino, mobili. Uno sforzo a breve termine si verifica quando vengono trovate persone, il carico include il peso dei meccanismi di sollevamento nei capannoni di produzione, l'effetto della neve e del vento sul tetto.

Un tipo speciale include le emergenze, gli effetti sismici, i cambiamenti negli sforzi durante il cedimento del suolo dovuto ai lavori in miniera. È possibile calcolare correttamente la fondazione della striscia solo dopo aver raccolto i carichi nelle combinazioni più sfavorevoli, che mostrano le posizioni più pericolose.

Determinazione delle dimensioni della fondazione

L'area di base è determinata in modo tale che durante il funzionamento non vi siano assestamenti del suolo. Il carico del suolo si riduce se il quadrato e il perimetro della suola aumentano. Per il tipo a nastro, la larghezza viene aumentata lungo l'intera lunghezza e per il tipo colonnare, il numero di supporti viene aumentato, aumentando le loro dimensioni (fino a 500 mm di larghezza e lunghezza).

La dimensione della fondazione è presa come standard (500 mm) per i cottage estivi a due piani o a un piano, perché il carico dell'edificio è piccolo e il terreno non si deposita nel tempo. Gli esperti raccomandano supporti colonnari senza aumentare significativamente le dimensioni orizzontali. Se è necessario aumentare la capacità portante, la parte inferiore del supporto si dilata e il palo assume la forma di un vetro rovesciato.

In altri casi, le dimensioni della base dipendono dallo spessore delle pareti della casa e dalla profondità di congelamento del terreno in inverno. Per una costruzione pesante di pareti in mattoni (500 mm) e pavimenti in cemento armato, viene realizzata una fondazione monolitica a strisce con rinforzo o vengono utilizzati blocchi prefabbricati. In un edificio con un seminterrato, viene realizzato anche un tipo di nastro, ma la base è approfondita sotto il sottosuolo. Lo spessore del nastro è reso simile alla dimensione del muro.

Correzione delle dimensioni della fondazione

La correzione e il dimensionamento vengono eseguiti per selezionare l'opzione più redditizia al fine di calcolare correttamente il calcestruzzo per la fondazione in base alle dimensioni di base selezionate. Se la capacità portante ottenuta supera il carico di progetto dalla struttura del 15 - 20%, al fine di salvare le dimensioni del supporto, è possibile ridurlo.

Le dimensioni corrette in larghezza e lunghezza vengono controllate da un nuovo calcolo. Si tiene conto del fatto che quando si raccolgono i carichi, si dovrebbe prendere la capacità cubica modificata della fondazione e il suo peso ridotto.

Il calcolo finale viene eseguito secondo la formula H> kP / (dR)dove:

• H - capacità portante, dipende dalle dimensioni della base;
• per - il coefficiente per il calcolo dell'affidabilità è costantemente pari a 1,2;
• R - il carico della casa, calcolato come la raccolta degli sforzi;
• d - coefficiente tabellare, dipende dal tipo di terreno e dal tipo di struttura;
• R - resistenza al suolo, ricavata dalla tabella.

L'unica area della striscia di base è considerata la moltiplicazione della larghezza della striscia per la lunghezza totale della struttura. Quando si corregge la lunghezza del nastro di supporto, non sarà possibile ridurre, quindi funzionano con una dimensione in larghezza. Correzione di tipo colonnare significa selezione del numero di bicchieri e modifica delle loro dimensioni.

Come determinare da soli il tipo di terreno sul sito

Classificazione del suolo - confronto dei parametri meccanici e fisici del suolo target con le caratteristiche utilizzate nei regolamenti. L'autovalutazione è approssimativa e approssimativa, quindi, nel calcolo della capacità portante viene presa con un certo margine.

Metodo di determinazione visiva:

1. Il terreno argilloso, se strofinato a secco, dà una sensazione polverosa, i grumi sono difficili da schiacciare. L'argilla inumidita rimane morbida e plastica, si spalma sulle dita, si arrotola in una salsiccia. Una volta spremuto, si ottiene la torta piatta senza crepe sui bordi.
2. I terricci in forma secca danno la sensazione di granelli sabbiosi, i grumi si sbriciolano facilmente all'impatto. La massa bagnata si arrotola nella salsiccia, ma piegata si incrina e la torta si ottiene con rotture lungo i bordi.
3. Il terreno argilloso sabbioso allo stato secco ricorda la farina o la polvere. La massa umida forma grumi di bassa resistenza, che si sbriciolano. La massa umida non ha plasticità, non si arrotola in un anello, non si appiattisce in una torta.

La sabbia è una massa sciolta senza connessione tra le particelle fini. In uno stato secco, si sveglia tra le dita e in uno stato umido non c'è plasticità, appiccicosità e coesione.

Un esempio di calcolo di una fondazione a strisce

Per il calcolo, viene selezionata una sezione con una lunghezza di 1 m Le forze che agiscono su questo pezzo sono determinate dividendo il carico totale dall'edificio per l'area richiesta. Come risultato del calcolo, si otterrà la larghezza della base, si verificherà il rapporto tra la pressione specifica sul terreno sotto la sezione del nastro e la resistenza della terra.

Esempio: il carico di un edificio viene calcolato raccogliendo gli sforzi. L'indicatore della resistenza di progetto è contenuto nella tabella DBN B.1.2. - 10 - 2009. La massa totale della struttura è di 238 t divisa per l'area di base della sezione della cintura di 21,4 m2 e la pressione sotto la suola è di 11,12 t / m2. Dalla tabella si può vedere che un indice del suolo calcolato simile è 20,0 t / m2, il che significa che la fondazione con le dimensioni selezionate funzionerà in modo affidabile e non si depositerà sotto carico, mentre è impostato il margine di sicurezza richiesto.