Cum să calculați corect fundația unei case

Fundațiile și fundațiile sunt proiectate pentru a fi stabile și durabile. Calculul fundației se face ținând cont de capacitatea portantă și de deformarea solului pentru a determina structura și dimensiunile optime. Suportul sub acțiunea sarcinilor este oarecum deplasat, ceea ce este inacceptabil conform standardelor de funcționare a clădirii. Din această cauză, fundațiile sunt calculate prin metoda stării limită, astfel încât o mică creștere a eforturilor duce la distrugere.

Influența solului pe adâncimea fundației

Adâncimea în pământ depinde de tipul de structură și structura acesteia. Pentru calcul, se colectează sarcinile care acționează asupra bazei. Condițiile geologice, gradul de ridicare a solului, sedimentarea și înghețul sunt indicatori importanți pentru calcularea fundației. Adâncimea de așezare este luată nu mai puțin de 0,5 m (cu excepția rocilor).

În fiecare caz, aprofundarea este calculată conform regulilor individuale, astfel încât să se ia valoarea minimă pentru a reduce volumul de excavare, pentru a reduce lucrările de restructurare a solului sub baza excavației. Eliminarea apei din amplasament este simplificată atunci când se alege gradul optim de adâncire a bazei în pământ.

Reguli de adâncime de așezare:

• talpa se scufundă în grosimea stratului portant cu 10 - 15 cm;
• prezența unei grosimi mici sub baza bazei nu este permisă dacă caracteristicile sale tehnice sunt inferioare proprietăților substratului;
• marcajul este făcut deasupra nivelului de ridicare a fluidului din sol pentru a exclude lucrările de deshidratare în timpul construcției.

Mărimea adâncirii fundațiilor este atribuită fără a lua în considerare gradul de îngheț sub pereții interiori în clădirile cu încălzire, dacă solurile sunt protejate de umiditate de la începutul construcției până la punere în funcțiune.

Ce include calculul fundației?

Proiectantul colectează încărcăturile din structura solului și selectează structura de bază. Partea subterană a clădirii funcționează împreună cu solul, astfel încât caracteristicile solului sunt, de asemenea, luate în considerare, de exemplu, capacitatea sa de a rezista forțelor extreme.

Calculul fundației constă din următoarele părți:

• calculul rezistenței la sarcini (capacitatea portantă);
• calcul pentru deformarea solului.

Proiectarea are loc într-o fază separată sau ca parte a unui proiect la cheie. Sunt utilizate următoarele modele de fundație:

• bandă (beton armat monolitic sau prefabricat);
• columnar cu sau fără grinzi;
• teanc;
• din lespezi;
• alte tipuri.

Înainte de începerea calculului, proiectantul trebuie să aibă condiții de construcție pentru caracteristicile de construcție, geodezice și inginerești ale amplasamentului obiectului, indicatori climatici în zonă. Specialistul lucrează cu desene arhitecturale și secțiuni detaliate ale unităților, folosește informații despre caracteristicile tehnologice și de proiectare ale structurii.

Proiectantul oferă o listă a încărcăturilor percepute de fundație, iar în scris oferă opțiuni la alegerea tipului său. Proiectul include desene generale și detaliate, cu o descriere a bazei, a mărcilor de adâncime și a dimensiunilor generale. Sunt date specificațiile materialelor, calculul betonului pentru fundație, cerințele pentru armare și proiectarea suportului.

Calculul capacității portante a solului

În acest proces, se calculează lățimea, înălțimea, presiunea unică și alte criterii. Fundația este considerată fiabilă dacă produsul din zona inferioară și capacitatea portantă sunt mai mari decât sarcina din greutatea clădirii.

Formulă S H> PUnde:

• S - suprafață unică, m²;
• H - capacitate portanta, kg / m²;
• P - masa structurii cu toate sarcinile, kg.

Calculul fundației pentru casă se efectuează conform următoarei metode:

• se determină indicatorul rezistenței solului la sarcini;
• se calculează greutatea totală a structurii;
• se constată cantitatea de presiune asupra solului;
• se compară sarcina și capacitatea portantă a pământului, se fac corecții la parametrii dimensionali.

Masa de zăpadă de pe acoperiș poate fi calculată în funcție de greutatea specifică a capacului. De exemplu, pe banda din mijloc, cifra este de 100 kg / m². Dacă există un obiect nestandard în clădire, de exemplu, o piscină, greutatea sa se adaugă la masa totală.

Greutatea oamenilor pentru o casă de țară, un apartament în oraș și o cabană este calculată prin formulăRl. = 400 kg / m² · Sp., Unde:

• Rl. - greutatea persoanelor, kg;
• SP. - suprafața casei, m².

Drept urmare, se alege echilibrul corect al indicatorilor pentru a asigura stabilitatea și rezistența casei. Calculul exclude deplasarea tălpii și răsturnarea structurii.

Proiectarea ia în considerare direcția sarcinilor, cum ar fi înclinată, verticală sau orizontală. Pentru aceasta, se utilizează coeficienții care se află în cărțile de referință ale proiectantului și designerului.

Calcul pentru deformarea solului

Calculul ia în considerare rezistența de proiectare a solului la nivelul așezării bazei fundației. Când este adâncit cu 1,5 metri și mai jos, indicatorul solului este luat din tabele.

Câteva semnificații:

• pietriș cu agregat nisipos sau argilos-argilos - 4 - 5 kg / cm²;
• piatră zdrobită cu umplutură similară - 4,5 - 6 kg / cm²;
• nisipuri grosiere și medii de densitate medie și mare - 2,5 - 4,5 kg / cm²;
• nisipuri prăfuite și fine, cu umiditate scăzută și umezeală - 1,5 - 2 kg / cm².
• argilă nisipoasă (porozitate 0,3 - 0,7) - 2 - 4 kg / cm²;
• argilă - 1 - 4 kg / cm²;
• lut - 1 - 9 kg / cm².

Dacă fundația se adâncește sub 1,5 m, densitatea sub limita inferioară va diferi. Pentru calcul se aplică formula R = 0,005 Ro (100 + h / 3)Unde:

• Ro - valoarea din tabel pentru o adâncime de 1,5 m;
• H - adâncimea estimată.

Deformările suporturilor de construcție sunt sedimentare și de subsidență. Primul tip include conceptele: deplasare completă, medie sau suplimentară sub sarcină, care este determinată de numărul de secțiuni modificate. Deformații suplimentare sunt cauzate de udarea cu ploaie și zăpadă topită, cu o zonă orb executată incorect în jurul casei. Fundațiile se așează datorită acțiunii dinamice a echipamentului, scurgerilor de canalizare, alimentării cu apă.

Subsidanță - deformări defectuoase, în care solul se va schimba radical. Pentru a le preveni, solurile asemănătoare loessului și solurilor nisipoase sunt compactate, solurile înghețate sunt dezghețate.

Principalele etape ale calculului

La proiectare, se presupune că sarcina din greutatea structurii este distribuită uniform peste zona de susținere. În solurile argiloase și argiloase, lichidul îngheață rapid, solul se umflă. Această caracteristică a acestor tipuri afectează negativ capacitatea portantă.

O înălțime ridicată a apelor solului acționează în mod similar dacă adâncimea de îngheț este mult mai mică. Denivelarea acestui proces duce la o denaturare a fundației și la apariția fisurilor, ca urmare, casa necesită reparații în 2 - 3 ani.

Calculul fundației benzii implică următoarele etape:

• găsirea masei unei clădiri prin colectarea de sarcini utile și dăunătoare pe elementele structurale ale casei;
• alegerea dimensiunilor suportului;
• ajustarea dimensiunilor după calculul final și verificarea parametrilor.

Erorile de proiectare constau în faptul că adâncimea fundației adiacente este făcută mai adâncă decât talpa suportului structurii existente.Rezistența fundației suferă dacă este realizată la o adâncime mică (50 cm) față de nivelul pardoselii din beton celular, care se găsește adesea într-un garaj sau în structuri similare. Nu ar trebui să se permită ca eforturile să fie redistribuite la baza casei, care sunt mai mari decât caracteristica de rulment a piesei de susținere.

Determinarea greutății structurilor casei

Pentru început, se determină tipul de sol și înălțimea stării apelor solului pentru regiunea de construcție. Se iau în considerare materialele care sunt utilizate pentru construcția cadrului clădirii, a acoperișului, a decorului exterior și interior. Aspectul clădirii, numărul său de etaje și tipul de acoperiș sunt preluate din desenele de arhitectură și construcții.

Masa aproximativă a casei este alcătuită din sarcini permanente și temporare. Constanta include greutatea proprie a pereților, acoperișurilor, tavanelor. Presiunea pământului și a apei din sol pe pereții laterali ai bazei este luată în considerare.

Sarcina sub tensiune este:

• termen lung;
• termen scurt;
• gen special.

Presiunea pe termen lung se referă la forța transmisă de echipament, efectul greutății materialelor depozitate în depozit, mobilier. O forță pe termen scurt apare atunci când sunt găsiți oameni, sarcina include greutatea mecanismelor de ridicare în hale de producție, efectul zăpezii și al vântului pe acoperiș.

Un tip special include situații de urgență, efecte seismice, modificări ale eforturilor în timpul cedării solului de la lucrările miniere. Este posibil să se calculeze corect fundația benzii numai după colectarea sarcinilor în cele mai nefavorabile combinații, care arată pozițiile cele mai periculoase.

Determinarea dimensiunilor fundației

Suprafața de bază este determinată astfel încât în ​​timpul funcționării să nu existe așezare a solului. Încărcarea solului este redusă dacă pătratul și perimetrul tălpii cresc. Pentru tipul de bandă, lățimea se mărește pe toată lungimea, iar pentru tipul de coloană, numărul de suporturi este mărit, mărind dimensiunile acestora (până la 500 mm în lățime și lungime).

Dimensiunea fundației este luată ca standard (500 mm) pentru căsuțele de vară cu două etaje sau cu un etaj, deoarece sarcina din clădire este mică și solul nu se așează în timp. Experții recomandă suporturi coloane fără a crește semnificativ dimensiunile orizontale. Dacă este necesară creșterea capacității portante, partea inferioară a suportului se extinde, iar stâlpul ia forma unui pahar inversat.

În alte cazuri, dimensiunile bazei depind de grosimea pereților casei și de adâncimea de îngheț a solului în timpul iernii. Pentru o clădire grea de pereți de cărămidă (500 mm) și pardoseli din beton armat, se realizează o fundație monolitică cu bandă cu armături sau se utilizează blocuri prefabricate. Într-o clădire cu subsol, se face și un tip de bandă, dar baza este adâncită sub subteran. Grosimea benzii este similară cu dimensiunea peretelui.

Corectarea dimensiunilor fundației

Corectarea și dimensionarea se face pentru a selecta cea mai profitabilă opțiune pentru a calcula corect betonul pentru fundație în funcție de dimensiunile de bază selectate. Dacă capacitatea portantă obținută depășește sarcina de proiectare din structură cu 15 - 20%, pentru a salva dimensiunile suportului, îl puteți reduce.

Dimensiunile corectate în lățime și lungime sunt verificate printr-un nou calcul. Se ia în considerare faptul că, atunci când colectați încărcături, ar trebui să luați capacitatea cubică modificată a fundației și greutatea redusă a acesteia.

Calculul final se efectuează conform formulei H> kP / (dR)Unde:

• H - capacitatea portantă, depinde de mărimea bazei;
• la - coeficientul de calcul al fiabilității este constant egal cu 1,2;
• R - încărcătura casei, calculată ca colectare a eforturilor;
• d - coeficient tabular, depinde de tipul de sol și de tipul structurii;
• R - rezistența solului, luată de pe masă.

Singura zonă a benzii de bază este considerată înmulțirea lățimii benzii cu lungimea totală a structurii. Când corectați lungimea benzii de susținere, nu va fi posibilă reducerea, prin urmare, acestea funcționează cu o dimensiune în lățime. Corectarea unui tip de coloană înseamnă selectarea numărului de ochelari și modificarea dimensiunilor acestora.

Cum să determinați singur tipul de sol pe site

Clasificarea solului - o comparație a parametrilor mecanici și fizici ai solului țintă cu caracteristicile utilizate în reglementări. Autoevaluarea este aproximativă și aproximativă, prin urmare, atunci când se calculează capacitatea portantă se ia cu o anumită marjă.

Metoda de determinare vizuală:

1. Solul argilos, atunci când este frecat într-o stare uscată, dă senzația de pulbere, bulgării sunt greu de zdrobit. Argila umezită rămâne moale și plastică, pete pe degete, se rostogolește într-un cârnat. Tortul plat atunci când este stors se obține fără crăpături de margine.
2. Loamurile în formă uscată dau senzația de boabe nisipoase, bulgări se prăbușesc ușor la impact. Masa umedă se rostogolește în cârnați, dar când este îndoită, se fisurează, iar tortul se obține cu crăpături la margini.
3. Solul argilos nisipos în stare uscată seamănă cu făina sau praful. Masa umedă formează bulgări de rezistență redusă, care se sfărâmă. Masa umedă nu are plasticitate, nu se rostogolește într-un inel, nu se aplatizează într-un tort.

Nisipul este o masă slabă, fără nicio legătură între particulele fine. În stare uscată, se trezește între degete, iar în stare umedă, nu există plasticitate, lipici și coeziune.

Un exemplu de calcul al unei fundații de benzi

Pentru calcul, se selectează o secțiune cu o lungime de 1 m. Forțele care acționează asupra acestei piese sunt determinate prin împărțirea sarcinii totale din clădire la aria necesară. Ca rezultat al calculului, se va obține lățimea bazei, se va verifica raportul dintre presiunea specifică asupra solului sub secțiunea benzii și rezistența pământului.

Exemplu: Sarcina unei clădiri este calculată prin colectarea eforturilor. Indicatorul rezistenței de proiectare este conținut în tabelul DBN B.1.2. - 10 - 2009. Masa totală a structurii este de 238 t împărțită la suprafața de bază a secțiunii centurii de 21,4 m2, iar presiunea sub talpă este de 11,12 t / m2. Din tabel se poate observa că un indice de sol similar calculat este de 20,0 t / m2, ceea ce înseamnă că fundația cu dimensiunile selectate va funcționa în mod fiabil și nu se va așeza sub sarcină, în timp ce marja de siguranță necesară este setată.