Como calcular corretamente a fundação de uma casa

As fundações e fundações são projetadas para serem estáveis ​​e duráveis. O cálculo da fundação é feito levando em consideração a capacidade de carga e a deformação do solo para determinar a estrutura e dimensões ideais. O suporte sob a ação de cargas encontra-se um tanto deslocado, o que é inaceitável de acordo com as normas de funcionamento do edifício. Por isso, as fundações são calculadas pelo método do estado limite, de forma que um pequeno aumento do esforço leva à destruição.

Influência do solo na profundidade da fundação

A profundidade do solo depende do tipo de estrutura e de sua estrutura. Para o cálculo, são recolhidas as cargas que atuam na base. As condições geológicas, o grau de levantamento do solo, sedimentação e congelamento são indicadores importantes para o cálculo da fundação. A profundidade de assentamento não deve ser inferior a 0,5 m (excluindo rochas).

Em cada caso, o aprofundamento é calculado de acordo com regras individuais de forma a tomar o valor mínimo para reduzir o volume de escavação, para reduzir os trabalhos de reestruturação do solo abaixo da base da escavação. O descarte de água do local é simplificado ao escolher o grau ideal de aprofundamento da base no solo.

Estabelecendo regras de profundidade:

• a sola afunda na espessura da camada de apoio em 10-15 cm;
• a presença de pequena espessura sob a base da base não é permitida se suas características técnicas forem inferiores às propriedades da base;
• o marcador é feito acima do nível da elevação do fluido do solo para excluir o trabalho de desidratação durante a construção.

A dimensão do aprofundamento das fundações é atribuída sem levar em consideração o grau de congelamento sob as paredes internas em edifícios com aquecimento, se os solos forem protegidos da umidade desde o início da construção até o comissionamento.

O que inclui o cálculo da fundação?

O projetista coleta as cargas da estrutura do solo e seleciona a estrutura de base. A parte subterrânea da construção funciona em conjunto com o solo, pelo que também são tidas em consideração as características do solo, por exemplo, a sua capacidade de resistir a forças extremas.

O cálculo da fundação consiste nas seguintes partes:

• cálculo da resistência às cargas (capacidade de carga);
• cálculo da deformação do solo.

O design ocorre em uma fase separada ou como parte de um projeto pronto para uso. Os seguintes projetos de fundação são usados:

• fita (concreto armado monolítico ou pré-moldado);
• colunar com ou sem vigas;
• pilha;
• de lajes;
• outros tipos.

Antes do início do cálculo, o projetista deve ter as condições construtivas para as características construtivas, geodésicas e de engenharia do local objeto, indicadores climáticos da área. O especialista trabalha com desenhos arquitetônicos e seções detalhadas das unidades, usa informações sobre as características tecnológicas e de design da estrutura.

O designer fornece uma lista das cargas percebidas pela fundação e, por escrito, oferece opções na escolha do seu tipo. O projeto inclui desenhos gerais e detalhados com uma descrição da base, marcas de profundidade e dimensões gerais. São fornecidas a especificação dos materiais, o cálculo do concreto para a fundação, os requisitos de armadura e o dimensionamento do suporte.

Cálculo da capacidade de carga do solo

No processo, são calculados a largura, altura, pressão da sola e outros critérios. A fundação é considerada confiável se o produto da área inferior e a capacidade de suporte for maior que a carga do peso do edifício.

Fórmula S H> POnde:

• S - área de sola, m²;
• H - capacidade de carga, kg / m²;
• P - massa da estrutura com todas as cargas, kg.

O cálculo da fundação da casa é realizado de acordo com o seguinte método:

• é determinado o indicador de resistência do solo às cargas;
• o peso total da estrutura é calculado;
• a quantidade de pressão no solo é encontrada;
• a carga e a capacidade de suporte da terra são comparadas, as correções são feitas nos parâmetros dimensionais.

A massa da neve no telhado pode ser calculada pela gravidade específica da cobertura. Por exemplo, na faixa do meio, o valor é 100 kg / m². Se houver um objeto fora do padrão no edifício, por exemplo, uma piscina, seu peso é adicionado à massa total.

O peso das pessoas para uma casa de campo, apartamento na cidade e uma casa de campo é calculado pela fórmulaRl. = 400 kg / m² · Sp., Onde:

• Rl. - peso das pessoas, kg;
• SP. - área da casa, m².

Como resultado, o equilíbrio certo de indicadores é escolhido para garantir a estabilidade e a resistência da casa. O cálculo exclui o deslocamento da sola e o tombamento da estrutura.

O projeto leva em consideração a direção das cargas, como inclinada, vertical ou horizontal. Para isso, são utilizados os coeficientes que estão nos livros de referência do designer e designer.

Cálculo para deformação do solo

O cálculo leva em consideração a resistência de projeto do solo ao nível da colocação da base da fundação. Quando aprofundado em 1,5 metros e abaixo, o indicador de solo é obtido das tabelas.

Alguns significados:

• cascalho com agregado arenoso ou argiloso-siltoso - 4 - 5 kg / cm²;
• brita com carga semelhante - 4,5 - 6 kg / cm²;
• areias grossas e médias de média e alta densidade - 2,5 - 4,5 kg / cm²;
• areias poeirentas e finas com baixa humidade e humidade - 1,5 - 2 kg / cm².
• franco arenoso (porosidade 0,3 - 0,7) - 2 - 4 kg / cm²;
• marga - 1 - 4 kg / cm²;
• argila - 1 - 9 kg / cm².

Se a profundidade da fundação for inferior a 1,5 m, a densidade abaixo do limite inferior será diferente. Para o cálculo, a fórmula é aplicada R = 0,005 Ro (100 + h / 3)Onde:

• Ro - valor da tabela para uma profundidade de 1,5 m;
• H - profundidade estimada.

As deformações dos suportes de construção são sedimentares e subsidência. O primeiro tipo inclui os conceitos: subsidência total, média ou adicional sob carga, que é determinada pelo número de seções alteradas. Deformações adicionais são causadas por molhar com chuva e neve derretida, com uma área cega incorretamente executada ao redor da casa. As fundações assentam devido à ação dinâmica dos equipamentos, vazamentos de esgoto, abastecimento de água.

Subsidência - deformações que falham, nas quais o solo mudará radicalmente. Para evitá-los, solos arenosos frouxos e semelhantes a loess são compactados e solos congelados são descongelados.

As principais etapas do cálculo

Ao projetar, presume-se que a carga do peso da estrutura seja distribuída uniformemente sobre a área de suporte. Em solos argilosos e argilosos úmidos, o líquido congela rapidamente, o solo incha. Esta característica desses tipos afeta negativamente a capacidade de carga.

Uma alta elevação das águas do solo age de forma semelhante se a profundidade de congelamento for muito menor. O desnível desse processo leva a uma distorção da fundação e ao aparecimento de fissuras, como resultado, a casa precisa de reparos em 2 - 3 anos.

O cálculo da fundação da faixa envolve as seguintes etapas:

• encontrar a massa de um edifício por meio da coleta de cargas úteis e prejudiciais sobre os elementos estruturais da casa;
• escolha de tamanhos de suporte;
• ajuste das dimensões após o cálculo final e verificação dos parâmetros.

Os erros de projeto residem no fato de que a profundidade da fundação adjacente é mais profunda do que a sola do suporte da estrutura existente.A resistência da fundação é prejudicada se for feita a uma profundidade rasa (50 cm) do nível do piso de concreto aerado, que costuma ser encontrado em uma garagem ou estruturas semelhantes. Não deve ser permitido que os esforços sejam redistribuídos para a base da casa, que são maiores do que a característica de rolamento da parte de suporte.

Determinação do peso das estruturas da casa

Para começar, são determinados o tipo de solo e a altura da água no solo para a região de construção. São tidos em consideração os materiais utilizados para a construção da estrutura do edifício, cobertura, decoração exterior e interior. A disposição do edifício, o seu número de pisos e o tipo de cobertura são retirados de desenhos arquitetônicos e construtivos.

A massa aproximada da casa é composta por cargas permanentes e temporárias. A constante inclui o próprio peso de paredes, tetos, tetos. A pressão da terra e da água do solo nas paredes laterais da base é levada em consideração.

A carga ao vivo é:

• longo prazo;
• curto prazo;
• tipo especial.

A pressão de longo prazo se refere à força transmitida do equipamento, ao efeito do peso dos materiais armazenados no depósito, móveis. Uma força de curto prazo ocorre quando as pessoas são encontradas, a carga inclui o peso dos mecanismos de elevação nas salas de produção, o efeito da neve e do vento no telhado.

Um tipo especial inclui emergências, efeitos sísmicos, mudanças nos esforços durante o afundamento do solo devido ao trabalho da mina. É possível calcular corretamente a fundação da faixa somente após coletar as cargas nas combinações mais desfavoráveis, que mostram as posições mais perigosas.

Determinação das dimensões da fundação

A área de base é determinada de forma que durante a operação não haja assentamento do solo. A carga do solo é reduzida se o quadrado e o perímetro da sola aumentarem. Para o tipo fita, a largura é ampliada ao longo de todo o comprimento, e para o tipo colunar aumenta o número de apoios, aumentando suas dimensões (até 500 mm de largura e comprimento).

O tamanho da fundação é considerado padrão (500 mm) para chalés de verão de dois ou um andar, porque a carga do edifício é pequena e o solo não se acomoda com o tempo. Os especialistas recomendam suportes colunares sem aumentar significativamente as dimensões horizontais. Se for necessário aumentar a capacidade de carga, a parte inferior do suporte se expande e o poste assume a forma de um vidro invertido.

Em outros casos, as dimensões da base dependem da espessura das paredes da casa e da profundidade de congelamento do solo no inverno. Para uma construção pesada de paredes de tijolos (500 mm) e pisos de concreto armado, uma fundação monolítica em faixa com reforço é feita ou blocos pré-fabricados são usados. Em um prédio com cave, também é feito um tipo de fita, mas a base é aprofundada abaixo do subsolo. A espessura da fita é semelhante ao tamanho da parede.

Corrigindo as dimensões da fundação

A correção e o dimensionamento são feitos para selecionar a opção mais rentável, a fim de calcular corretamente o concreto para a fundação de acordo com as dimensões de base selecionadas. Se a capacidade de suporte obtida exceder a carga de projeto da estrutura em 15 - 20%, a fim de salvar as dimensões do suporte, você pode reduzi-la.

As dimensões corrigidas em largura e comprimento são verificadas por um novo cálculo. O fato é levado em conta que ao coletar cargas, deve-se levar em conta a capacidade cúbica alterada da fundação e seu peso reduzido.

O cálculo final é realizado de acordo com a fórmula H> kP / (dR)Onde:

• H - capacidade de carga, depende do tamanho da base;
• para - o coeficiente de cálculo da confiabilidade é constantemente igual a 1,2;
• R - a carga da casa, calculada como a coleção de esforços;
• d - coeficiente tabular, depende do tipo de solo e tipo de estrutura;
• R - resistência do solo, retirada da mesa.

A única área da tira de base é considerada como a multiplicação da largura da tira pelo comprimento total da estrutura. Ao corrigir o comprimento da fita de suporte, não será possível reduzir, portanto, trabalham com um tamanho em largura. A correção de um tipo colunar significa a seleção do número de vidros e a alteração de suas dimensões.

Como determinar você mesmo o tipo de solo no local

Classificação do solo - comparação dos parâmetros mecânicos e físicos do solo-alvo com as características utilizadas nos regulamentos. A autoavaliação é aproximada e aproximada, portanto, ao se calcular a capacidade de carga é feita uma certa margem.

Método de determinação visual:

1. Solo argiloso, quando esfregado em um estado seco, dá uma sensação de pó, caroços são difíceis de esmagar. A argila umedecida permanece macia e plástica, mancha nos dedos, forma uma salsicha. O bolo achatado quando espremido é obtido sem fissuras nas bordas.
2. As amêndoas na forma seca dão a sensação de grãos arenosos, os caroços se desintegram facilmente com o impacto. A massa úmida rola na linguiça, mas ao dobrar ela se quebra, e o bolo é obtido com rachaduras nas bordas.
3. Solo franco arenoso em um estado seco assemelha-se a farinha ou poeira. A massa úmida forma grumos de baixa resistência, que se desintegram. A massa úmida carece de plasticidade, não se enrola em um anel, não se achata e forma um bolo.

A areia é uma massa solta sem conexão entre partículas finas. No estado seco, acorda entre os dedos, e no estado úmido, não há plasticidade, pegajosidade e coesão.

Um exemplo de cálculo de uma fundação de tira

Para o cálculo, é selecionado um trecho com comprimento de 1m As forças que atuam sobre esta peça são determinadas dividindo-se a carga total do edifício pela área necessária. Como resultado do cálculo, será obtida a largura da base, será verificada a relação entre a pressão específica sobre o solo sob a seção da fita e a resistência do solo.

Exemplo: A carga de um edifício é calculada pela coleta de esforços. O indicador da resistência de projeto está contido na tabela DBN B.1.2. - 10 - 2009. A massa total da estrutura é de 238 t dividida pela área da base da seção da correia de 21,4 m2 e a pressão sob a sola é de 11,12 t / m2. Pode-se ver na tabela que um índice de solo calculado semelhante é de 20,0 t / m2, o que significa que a fundação com as dimensões selecionadas funcionará de forma confiável e não se assentará sob carga, enquanto a margem de segurança necessária for definida.