O peso do prédio, móveis, unidades atua na base, o suporte da estrutura percebe a pressão do vento e da neve. Nessas condições, o cálculo correto da carga sobre a fundação é essencial para garantir a resistência. É calculada a área da base, que transfere forças para o solo, levando em consideração as propriedades do solo e sua capacidade de carga. O cálculo determina a profundidade de assentamento, a configuração da gaiola de armadura em concreto e o diâmetro das hastes.
Parâmetros necessários para calcular a carga na fundação
O objetivo do cálculo é selecionar as dimensões da fundação e sua posição espacial no solo para limitar deslocamentos, deslocamentos da fundação e estruturas do solo. A escolha da área do solado e a profundidade do assentamento afetam as condições de funcionamento da estrutura sem afundamentos, rolos, alterações nas marcas de projeto dos elementos estruturais.
Antes de calcular a carga na fundação, você precisa levar em consideração os parâmetros:
- a estrutura do edifício e sua finalidade;
- a altura no solo das fundações de edifícios adjacentes, a profundidade da colocação de tubos de comunicações de passagem;
- relevo da área de construção;
- condições geológicas do local, levando em consideração possíveis dinâmicas: propriedades do solo, presença de cavernas de intemperismo e cavidades cársticas, localização e espessura das camadas;
- o possível impacto da construção e operação de um edifício nas mudanças nas características do solo;
- a probabilidade de erosão da terra próxima às pilhas de estruturas erguidas no ambiente aquático;
- a profundidade de congelamento do solo e a marca da umidade do solo em pé.
A resistência da fundação e a sua resistência à fissuração são verificadas por cálculo, que é realizado com base na recolha de cargas da parte aérea. A altura da base e o grau de imersão no solo são selecionados comparando os indicadores técnicos e econômicos com outras opções.
Cálculo da carga na fundação
A seção da laje contém a massa somada de painéis, vigas, materiais de acabamento. A carga é somada a partir de móveis domésticos, pessoas, equipamentos, divisórias temporárias e permanentes. O peso da casa inclui muitos encanamentos e tubos de comunicação.
O peso do piso do primeiro nível da estrutura é levado em consideração na coleta de esforços, são aplicados coeficientes de transição, para os quais o princípio de sua estrutura é levado em consideração:
- no chão;
- com suporte em paredes ou fundações.
Na secção dos elementos verticais, é tida em consideração a massa das paredes estruturais, colunas, janelas salientes, varandas e outras estruturas estruturais do edifício. Para calcular o peso das paredes, é necessário determinar seu volume e multiplicar pelo peso volumétrico do material de fabricação.
As forças totais são transferidas para a base e dependem da área de carga. Para paredes, o indicador é calculado com base na área de um metro corrido da parede, depois multiplicado pela carga em kg / m² - obtém-se a massa, que é transferida para a fundação.
Fundação tira
A carga total é determinada pela soma final dos esforços, enquanto os lados sobre os quais o telhado está apoiado estão sofrendo a maior pressão. De acordo com as tabelas do SNiP 202.01-1983, a resistência condicional permissível do solo (kg / m²) é tomada e comparada com o valor real obtido da massa por unidade de área (kg / m²), enquanto o primeiro indicador deve ser maior que o segundo.
A área da sola é encontrada pela fórmula S> a F / (b R)Onde:
- S é o indicador calculado da área de fundação da tira de fundação, cm²;
- uma - o fator de segurança é igual a 1,2;
- F - carregar na base do prédio;
- b - o coeficiente de condições de serviço, depende simultaneamente do tipo de terreno e do tipo de edificação (nas tabelas);
- R - resistência calculada do solo, kg / cm².
O último indicador é usado inalterado se a fundação estiver enterrada em 1,5 - 2,0 metros. Para um mergulho mais raso, o valor da tabela é convertido pela fórmula Rm = 0,005 R (100 = h / 3), onde h é a profundidade da colocação, e R retirado da mesa.
Caso a carga não corresponda ao tipo de solo, o projeto é ajustado substituindo materiais pesados por leves. Caso contrário, a largura da sola da base é aumentada. Mudar o material do revestimento ou das paredes acarreta a transformação de uma série de parâmetros e coeficientes. Muitas vezes recorrem ao segundo método, levando em consideração os custos da mão-de-obra para a produção do ciclo zero.
Fundação da coluna
A carga dessa base é considerada um suporte e multiplicada pelo número de pilares. O volume de suporte é obtido como resultado do produto da área da sola pelo comprimento do elemento vertical. O resultado é multiplicado pelo peso volumétrico do material (mais frequentemente, concreto). Adicione a massa da estrutura de metal à base.
A carga total (cálculo da massa da casa) é comparada com o valor da tabela de resistência do solo. Se a fundação não atender aos requisitos, mais postes são feitos ou a área da seção transversal do suporte é aumentada.
A fórmula é usada S = 1,3 P / R calcular a área total das solas dos pilares, onde:
- 1.3 - fator de segurança;
- P - peso da estrutura com a base, kg;
- R - resistência do solo calculada, obtida das tabelas SNiP, kg / cm².
Na superfície da terra, a capacidade de carga do solo diminui, e o valor tabular mostra o valor na profundidade de 1,5 - 2,0 m, portanto, um ajuste é feito. O número de pilares e sua seção transversal são determinados após o cálculo final da área total de todos os pilares. Edifícios pesados colocam uma carga insuportável em solos fracos e instáveis, portanto, a seção transversal do pé do suporte aumenta significativamente.
Para uma extensão, o número de pilares é considerado separadamente, de modo que a área dos pés e o número de elementos diferem da estrutura principal.
Pilha de fundação
O volume da pilha é encontrado multiplicando a área da base pelo comprimento do elemento. A seção de uma barra retangular é calculada multiplicando a largura e o comprimento, e para uma pilha redonda é encontrada pela fórmula S = r 3,14 (r - diâmetro do círculo). A capacidade cúbica de um suporte é multiplicada pelo número de elementos e obtém-se o volume total da fundação por estacas. O peso é calculado como o produto da capacidade cúbica e do peso volumétrico do material da pilha.
As hastes podem ser conectadas por uma grade ou segurar uma laje monolítica. O peso desses elementos é calculado da mesma forma e adicionado ao peso das estacas. A carga por 1 cm² de solo é determinada dividindo a massa do edifício (com fundações) pela área da seção transversal de apoio da base. O valor resultante é comparado com o índice da tabela normativa.
A fórmula é usada D = S ROnde:
- S - a área total das solas das estacas;
- R - projetar a resistência à terra ao nível da barra vertical.
Determine a capacidade da haste de resistir às forças e em que medida ela pode ser carregada. O parâmetro depende do tipo de estaca e da categoria do solo. O tamanho padrão dos elementos é mantido de forma estrita, sendo muito mais difícil avaliar as características do solo, às vezes um especialista técnico é convidado para isso.
O cálculo da carga da estaca do parafuso para a fundação é expresso pela fórmula W = D / kOnde:
- C - o valor da força operacional que o elemento vertical pode suportar;
- D - o indicador calculado da habilidade do elemento, retirado da tabela;
- k - fator de resistência.
A seção e o comprimento da estaca são selecionados levando em consideração a estabilidade do solo. Em algumas regiões, a base sólida fica a mais de três metros e a base da haste pode não alcançá-la. Neste caso, as estacas suspensas são utilizadas após a exploração geológica do terreno.
Análise de solo
Os principais tipos de solos:
- rochoso;
- congelada com respingos de gelo;
- disperso;
- tecnogênica com preenchimento e áreas aluviais.
Você pode determinar independentemente a categoria do solo cavando poços nos cantos da futura casa. Deve ser lembrado que o consumo excessivo de materiais causa desperdícios desnecessários, mas uma base fraca causa a destruição da estrutura.
Um punhado de solo é umedecido com água e enrolado em uma corda, cujo diâmetro é de cerca de 1 cm. A amostra resultante é enrolada em um anel.
Resultados:
- o torniquete se desintegra - areia;
- rola para baixo, mas bastante frágil - argila arenosa;
- a corda é obtida, mas não se dobra em um anel - argila leve;
- dobra em um círculo, mas há rachaduras na superfície - argila pesada, próxima à argila;
- o torniquete pegajoso não racha quando é dobrado - argila.
O nível do fluido do solo é determinado pelas marcas de água nas paredes do porão nos vizinhos. A profundidade de congelamento é retirada da referência para a área de construção.
Determinação da capacidade de suporte do solo
O tipo de solo pode ser determinado por você, mas sua capacidade de carga é regulamentada nas tabelas de referência dos documentos regulamentares. O terreno sob a casa pode ser constituído por várias camadas, portanto, eles aceitam a categoria que prevalece sobre o resto das camadas.
A umidade é determinada a olho nu. Se a água não chega em um poço ou buraco cavado e não se acumula lá, o solo é classificado como seco. O aparecimento de umidade na parte inferior indica que o nível do líquido no solo está se aproximando e a terra é considerada saturada de umidade.
A densidade do solo varia com a profundidade, porque o solo pressiona as camadas subjacentes e as comprime. O solo a uma profundidade de 1 m é considerado denso ao examinar a capacidade de suporte. Se não houver dados de exploração geológica e indicadores tabulares, a capacidade de suportar cargas ao nível de 2 kg / cm² é assumida.
