Na základňu pôsobí váha budovy, nábytku, jednotiek, podpora konštrukcie vníma tlak vetra a snehu. Za týchto podmienok je na zaistenie pevnosti nevyhnutný správny výpočet zaťaženia základu. Vypočíta sa plocha základne, ktorá prenáša sily do pôdy s prihliadnutím na vlastnosti pôdy a jej únosnosť. Výpočet určuje hĺbku pokládky, konfiguráciu výstužnej klietky v betóne a priemer tyčí.
Požadované parametre pre výpočet zaťaženia základu
Účelom výpočtu je zvoliť rozmery základu a jeho priestorovú polohu v pôde, aby sa obmedzili posuny, posuny základu a zemných konštrukcií. Voľba plochy podošvy a hĺbka pokládky ovplyvňuje prevádzkové podmienky konštrukcie bez poklesu, valcovania, zmien v ochranných značkách konštrukčných prvkov.
Pred výpočtom zaťaženia základu musíte brať do úvahy parametre:
- štruktúra budovy a jej účel;
- výška základov susedných budov v zemi, hĺbka kladenia potrubí prechádzajúcich komunikácií;
- reliéf stavebnej plochy;
- geologické podmienky lokality s prihliadnutím na možnú dynamiku: vlastnosti pôdy, prítomnosť zvetrávajúcich jaskýň a krasových dutín, umiestnenie a hrúbka vrstiev;
- možný vplyv stavby a prevádzky budovy na zmeny pôdnych charakteristík;
- pravdepodobnosť erózie pôdy v blízkosti hromád štruktúr vystavených vo vodnom prostredí;
- hĺbku zamrznutia pôdy a značku stojatej zemnej vlhkosti.
Pevnosť základu a jeho odolnosť proti praskaniu sa kontrolujú výpočtom, ktorý sa vykonáva na základe zberu zaťaženia z nadzemnej časti. Výška základne a stupeň ponorenia do zeme sa vyberajú porovnaním technických a ekonomických ukazovateľov s inými možnosťami.
Výpočet zaťaženia základu
Zaťaženie zo strechy zahŕňa hmotnosť krytiny, napríklad Mauerlat, drevené a železobetónové väzníky, podlahové dosky, ako aj krokvy, laty a prvky strešnej konštrukcie. Ďalej sa počíta sneh a tlak vetra, ktorého hodnota závisí od sklonu strechy a je vyjadrená pomocou tabuľkových koeficientov. Pripočíta sa hmotnosť osôb na údržbu strechy, ktorá sa rovná 100 kg / m2.
Dosková časť obsahuje súhrnnú hmotnosť panelov, nosníkov, dokončovacích materiálov. Zaťaženie sa zvyšuje z domáceho nábytku, osôb, vybavenia, dočasných a trvalých priečok. Váha domu zahŕňa veľa vodovodných zariadení a tiež komunikačných potrubí.
Pri zhromažďovaní úsilia sa berie do úvahy váha podlahy prvej úrovne konštrukcie, uplatňujú sa prechodové koeficienty, pri ktorých sa zohľadňuje princíp jej konštrukcie:
- na zemi;
- s oporou na stenách alebo základoch.
V úseku zvislých prvkov sa počíta s hmotnosťou nosných stien, stĺpov, arkierov, balkónov a iných rámových konštrukcií budovy. Ak chcete vypočítať hmotnosť stien, musíte určiť ich objem a vynásobiť objemovou hmotnosťou materiálu na výrobu.
Celkové sily sa prenášajú na základňu a závisia od ložnej plochy. Pre steny sa indikátor počíta podľa plochy jedného bežného metra steny, potom sa vynásobí zaťažením v kg / m² - získa sa hmotnosť, ktorá sa prenesie na základ.
Pásový základ
Celkové zaťaženie je určené konečným súčtom vynaloženého úsilia, zatiaľ čo strany, na ktorých spočíva strecha, zažívajú najväčší tlak. Podľa tabuliek SNiP 202.01-1983 sa berie podmienený prípustný odpor pôdy (kg / m²) a porovnáva sa so získanou skutočnou hodnotou plošnej hmotnosti (kg / m²), zatiaľ čo prvý indikátor by mal byť väčší ako druhý.
Plocha podrážky sa zistí podľa vzorca S> a F / (b R)kde:
- S je vypočítaný ukazovateľ základovej plochy základu pásu, cm²;
- a - bezpečnostný faktor sa rovná 1,2;
- F - zaťaženie základne z budovy;
- b - koeficient prevádzkových podmienok závisí súčasne od druhu pozemku a typu budovy (v tabuľkách);
- R - vypočítaný odpor pôdy, kg / cm².
Posledný indikátor sa používa nezmenený, ak je základ zakopaný 1,5 - 2,0 metra. Pre plytší ponor sa tabuľková hodnota prevedie podľa vzorca Rm = 0,005 R (100 = h / 3), kde h je hĺbka uloženia a R prevzaté zo stola.
Ak zaťaženie nezodpovedá typu pôdy, projekt sa upraví nahradením ťažkých materiálov ľahkými. V opačnom prípade sa šírka podošvy základne zvýši. Zmena materiálu krytiny alebo stien znamená transformáciu mnohých parametrov a koeficientov. Často sa uchyľujú k druhej metóde, berúc do úvahy mzdové náklady na výrobu nulového cyklu.
Stĺpový základ
Zaťaženie z takejto základne sa považuje za jednu podperu a vynásobí sa počtom stĺpov. Objem podpory sa zistí ako výsledok produktu plochy podošvy podľa dĺžky vertikálneho prvku. Výsledok sa vynásobí objemovou hmotnosťou materiálu (častejšie betónu). Pridajte hmotu kovového rámu k základni.
Celkové zaťaženie (výpočet hmotnosti domu) sa porovnáva s tabuľkovou hodnotou odporu pôdy. Ak základňa nespĺňa požiadavky, urobí sa viac stĺpov alebo sa zväčší prierezová plocha podpery.
Používa sa vzorec S = 1,3 P / R vypočítať celkovú plochu podrážok stĺpikov, kde:
- 1,3 - bezpečnostný faktor;
- P - hmotnosť konštrukcie so základňou, kg;
- R - vypočítaný odpor pôdy získaný z tabuliek SNiP, kg / cm².
Na povrchu zeme klesá únosnosť pôdy a tabuľková hodnota ukazuje hodnotu v hĺbke 1,5 - 2,0 m, preto sa vykoná úprava. Počet stĺpov a ich prierez sa určuje po konečnom výpočte celkovej plochy pre všetky stĺpy. Ťažké budovy kladú neúnosné zaťaženie na slabé a nestabilné pôdy, preto sa prierez pätky podpery výrazne zvyšuje.
Pri predĺžení sa počet stĺpov uvažuje osobitne, takže plocha chodidla a počet prvkov sa líšia od hlavnej konštrukcie.
Hromadný základ
Objem hromady sa zistí vynásobením základnej plochy dĺžkou prvku. Prierez obdĺžnikového pruhu sa počíta vynásobením šírky a dĺžky a pre guľatú hromadu sa zistí podľa vzorca S = r 3,14 (r - priemer kruhu). Kubická kapacita jednej podpery sa vynásobí počtom prvkov a získa sa celkový objem pilótového základu. Hmotnosť sa zistí ako súčin kubatúry a objemovej hmotnosti vlasového materiálu.
Tyče môžu byť spojené pomocou mriežky alebo držať monolitickú dosku. Hmotnosť týchto prvkov sa počíta rovnakým spôsobom a pripočíta sa k hmotnosti hromád. Zaťaženie pôdy 1 cm² sa určuje vydelením hmotnosti budovy (so základmi) podpornou prierezovou plochou základne. Výsledná hodnota sa porovnáva s normatívnym indexom tabuľky.
Používa sa vzorec D = SRkde:
- S - celková plocha podrážok hromady;
- R - návrhový zemný odpor na úrovni zvislej tyče.
Určte schopnosť tyče odolávať silám a do akej miery je možné ju zaťažiť. Parameter závisí od typu hromady a kategórie pôdy. Štandardná veľkosť prvkov sa prísne dodržiava a je oveľa ťažšie posúdiť vlastnosti pôdy, niekedy je na to prizvaný technický špecialista.
Výpočet zaťaženia skrutkovej hromady pre základ je vyjadrený vzorcom W = D / kkde:
- Ž - hodnota prevádzkovej sily, ktorú môže vertikálny prvok vydržať;
- D - vypočítaný ukazovateľ schopnosti prvku prevzatý z tabuľky;
- k - faktor sily.
Prierez a dĺžka hromady sa vyberá s prihliadnutím na stabilitu pôdy. V niektorých regiónoch leží pevný základ hlbšie ako tri metre a základňa tyče ho nemusí dosiahnuť. V takom prípade sa po geologickom prieskume krajiny použijú závesné hromady.
Analýza pôdy
Je lepšie objednať si štúdiu u odborníkov, ktorí vŕtajú studne v rôznych hĺbkach a odoberajú vzorky na laboratórny výskum fyzikálnych a mechanických vlastností. Na povrchu je vrstva úrodnej pôdy, potom sa nachádza nosná pôda, na ktorej spočíva základ.
Hlavné typy pôd:
- skalnatý;
- zamrznuté ľadom;
- rozptýlené;
- technogénne s výplňovými a nivnými oblasťami.
Môžete nezávisle určiť kategóriu pôdy kopaním studní v rohoch budúceho domu. Je potrebné pamätať na to, že nadmerná spotreba materiálov spôsobuje zbytočné plytvanie, ale slabá základňa spôsobuje deštrukciu konštrukcie.
Hrsť pôdy je navlhčená vodou a zvinutá do lana, ktorého priemer je asi 1 cm. Výsledná vzorka je zvinutá do krúžku.
Výsledky:
- turniket sa rozpadne - piesok;
- valí sa, ale skôr krehký - piesčitá hlina;
- šnúra sa získa, ale nezloží sa do krúžku - ľahká hlina;
- ohýba sa do kruhu, ale na povrchu sú praskliny - ťažká hlina, blízko hliny;
- lepkavý turniket pri ohýbaní nepraská - hlina.
Hladinu prízemnej kvapaliny určujú vodoznaky na stenách suterénu u susedov. Hĺbka mrazu sa prevezme z referencie pre stavebnú oblasť.
Stanovenie únosnosti pôdy
Charakteristika ovplyvňuje výšku základu a plochu jeho základne a je určená vlastnosťami pôdy. Mokré pôdy sú nestabilnejšie a menej odolné. Piesky strednej a veľkej frakcie po zvlhčení nemenia svoje kvality.
Typ pôdy si môžete určiť sami, ale jej únosnosť je upravená v referenčných tabuľkách regulačných dokumentov. Pozemok pod domom môže pozostávať z niekoľkých vrstiev, preto akceptujú kategóriu, ktorá prevláda nad ostatnými vrstvami.
Vlhkosť sa určuje okom. Ak voda nedorazí do vykopanej studne alebo jamy a nehromadí sa tam, pôda sa klasifikuje ako suchá. Vzhľad vlhkosti v dolnej časti naznačuje, že sa blíži hladina podzemnej kvapaliny a zem sa považuje za nasýtenú vlhkosťou.
Hustota pôdy sa líši podľa hĺbky, pretože pôda tlačí na podkladové vrstvy a stláča ich. Zem v hĺbke 1 m sa pri skúmaní únosnosti považuje za hustú. Ak neexistujú údaje o geologickom výskume a tabuľkové indikátory, predpokladá sa schopnosť odolávať zaťaženiu na úrovni 2 kg / cm².