Nền và móng được thiết kế để ổn định và bền. Việc tính toán nền móng được thực hiện có tính đến khả năng chịu lực và biến dạng của đất để xác định kết cấu và kích thước tối ưu. Sự hỗ trợ dưới tác động của tải trọng có phần bị dịch chuyển, điều này là không thể chấp nhận được theo các tiêu chuẩn hoạt động của tòa nhà. Bởi vì điều này, nền móng được tính toán theo phương pháp trạng thái giới hạn, do đó, một sự gia tăng nhỏ trong các nỗ lực dẫn đến sự phá hủy.
- Ảnh hưởng của đất đến độ sâu của móng
- Phần tính toán nền móng bao gồm những gì?
- Tính toán sức chịu tải của đất
- Tính toán biến dạng đất
- Các giai đoạn chính của tính toán
- Xác định trọng lượng của kết cấu nhà
- Xác định kích thước của móng
- Hiệu chỉnh kích thước của móng
- Cách tự xác định loại đất trên trang web
- Một ví dụ về tính toán móng dải
Ảnh hưởng của đất đến độ sâu của móng
Độ sâu vào lòng đất phụ thuộc vào loại cấu trúc và cấu trúc của nó. Để tính toán, tải trọng tác động lên cơ sở được thu thập. Điều kiện địa chất, mức độ phù sa, bồi lắng và đóng băng của đất là những chỉ tiêu quan trọng để tính toán nền móng. Chiều sâu đặt không nhỏ hơn 0,5 m (không kể đá).
Trong từng trường hợp, việc đào sâu được tính toán theo quy tắc riêng để lấy giá trị nhỏ nhất để giảm khối lượng đào, giảm công tác tái cấu trúc đất dưới đáy đào. Việc thải nước khỏi khu vực được đơn giản hóa khi chọn mức độ đào sâu phần gốc xuống đất tối ưu.
Quy tắc độ sâu đặt:
- đế chìm vào bề dày lớp chịu lực 10 - 15 cm;
- Không cho phép sự hiện diện của một độ dày nhỏ dưới lớp nền của lớp nền nếu các đặc tính kỹ thuật của nó kém hơn các đặc tính của lớp lót;
- đánh dấu được thực hiện trên mực nước ngầm dâng lên để loại trừ công việc khử nước trong quá trình xây dựng.
Kích thước đào sâu của móng được ấn định mà không tính đến mức độ đóng băng dưới các bức tường bên trong trong các tòa nhà có hệ thống sưởi, nếu đất được bảo vệ khỏi độ ẩm từ khi bắt đầu xây dựng cho đến khi vận hành.
Phần tính toán nền móng bao gồm những gì?
Người thiết kế thu thập các tải trọng từ kết cấu mặt đất và chọn kết cấu cơ sở. Phần ngầm của công trình kết hợp với đất, vì vậy các đặc tính của đất cũng được tính đến, ví dụ như khả năng chịu lực tác động của nó.
Tính toán nền móng bao gồm các phần sau:
- tính toán khả năng chịu tải (khả năng chịu lực);
- tính toán biến dạng của đất.
Thiết kế diễn ra trong một giai đoạn riêng biệt hoặc như một phần của dự án chìa khóa trao tay. Các thiết kế nền móng sau được sử dụng:
- băng (bê tông cốt thép nguyên khối hoặc đúc sẵn);
- cột có hoặc không có chùm tia;
- Đóng cọc;
- từ phiến đá;
- các loại khác.
Trước khi bắt đầu tính toán, người thiết kế phải có điều kiện xây dựng về công trình, đặc điểm trắc địa và kỹ thuật của vị trí đối tượng, các chỉ số khí hậu trong khu vực. Chuyên gia làm việc với các bản vẽ kiến trúc và mặt cắt chi tiết của các đơn vị, sử dụng thông tin về các tính năng công nghệ và thiết kế của kết cấu.
Người thiết kế đưa ra một danh sách các tải trọng mà nền móng cảm nhận được và đưa ra các tùy chọn bằng văn bản khi chọn loại của nó. Dự án bao gồm các bản vẽ tổng thể và chi tiết với mô tả về cơ sở, các dấu độ sâu và kích thước tổng thể. Các đặc điểm kỹ thuật của vật liệu, tính toán bê tông cho nền móng, các yêu cầu về cốt thép và thiết kế của giá đỡ được đưa ra.
Tính toán sức chịu tải của đất
Công thức S H> PỞ đâu:
- S - diện tích duy nhất, m²;
- H - khả năng chịu lực, kg / m²;
- P - khối lượng của kết cấu với mọi tải trọng, kg.
Việc tính toán móng nhà được thực hiện theo phương pháp sau:
- xác định được chỉ tiêu về khả năng chịu tải của đất;
- tổng trọng lượng của kết cấu được tính toán;
- lượng áp lực lên đất được tìm thấy;
- tải trọng và sức chịu tải của đất được so sánh, hiệu chỉnh các thông số kích thước.
Khối lượng tuyết trên mái nhà có thể được tính bằng trọng lượng riêng của lớp phủ. Ví dụ, ở làn đường giữa, con số là 100 kg / m². Nếu có một vật thể phi tiêu chuẩn trong tòa nhà, ví dụ, một bể bơi, trọng lượng của nó sẽ được cộng vào tổng khối lượng.
Trọng lượng của người đối với một ngôi nhà ở nông thôn, căn hộ trong thành phố và một ngôi nhà nhỏ được tính theo công thứcRl. = 400 kg / m² · Sp., Ở đâu:
- Rl. - khối lượng của người, kg;
- SP. - diện tích nhà, m².
Kết quả là, sự cân bằng của các chỉ số được lựa chọn để đảm bảo sự ổn định và sức mạnh của ngôi nhà. Tính toán không bao gồm sự dịch chuyển của đế và sự di chuyển của cấu trúc.
Thiết kế có tính đến hướng của tải, chẳng hạn như nghiêng, dọc hoặc ngang. Đối với điều này, các hệ số được sử dụng trong sách tham khảo của nhà thiết kế và nhà thiết kế.
Tính toán biến dạng đất
Một số ý nghĩa:
- sỏi pha cát hoặc pha sét - 4 - 5 kg / cm²;
- đá dăm với chất độn tương tự - 4,5 - 6 kg / cm²;
- cát thô và cát vừa với mật độ trung bình và cao - 2,5 - 4,5 kg / cm²;
- cát bụi và mịn, có độ ẩm thấp và ẩm thấp - 1,5 - 2 kg / cm².
- đất thịt pha cát (độ xốp 0,3 - 0,7) - 2 - 4 kg / cm²;
- mùn - 1 - 4 kg / cm²;
- đất sét - 1 - 9 kg / cm².
Nếu móng đào sâu dưới 1,5 m, mật độ bên dưới ranh giới dưới sẽ khác. Để tính toán, công thức được áp dụng R = 0,005 Ro (100 + h / 3)Ở đâu:
- Ro - giá trị từ bảng đối với độ sâu 1,5 m;
- H - độ sâu ước tính.
Các biến dạng của giá đỡ tòa nhà là trầm tích và sụt lún. Loại thứ nhất bao gồm các khái niệm: lún toàn bộ, trung bình hoặc bổ sung dưới tải trọng, được xác định bằng số lượng mặt cắt thay đổi. Các biến dạng khác là do mưa làm ướt và tuyết tan, với một khu vực mù được thực hiện không chính xác xung quanh ngôi nhà. Nền móng bị lún do hoạt động của thiết bị, rò rỉ nước thải, cấp nước.
Lún - biến dạng hư hỏng, trong đó đất sẽ thay đổi hoàn toàn. Để ngăn chặn chúng, đất cát giống hoàng thổ và lỏng lẻo được nén chặt, đất đóng băng được rã đông.
Các giai đoạn chính của tính toán
Khi thiết kế, người ta cho rằng tải trọng từ trọng lượng của kết cấu được phân bố đều trên vùng hỗ trợ. Trong đất mùn và đất sét ẩm, chất lỏng đóng băng nhanh chóng, đất nở ra. Đặc điểm này của các loại này ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng chịu lực.
Độ cao cao của nước trong đất cũng hoạt động tương tự nếu độ sâu đóng băng thấp hơn nhiều. Quá trình này không đồng đều dẫn đến nền móng bị biến dạng và xuất hiện các vết nứt, hậu quả là ngôi nhà phải sửa chữa trong 2 - 3 năm.
Việc tính toán móng dải bao gồm các giai đoạn sau:
- tìm khối lượng của một tòa nhà bằng cách thu tải có ích và có hại lên các phần tử kết cấu của ngôi nhà;
- sự lựa chọn của các kích thước hỗ trợ;
- điều chỉnh kích thước sau khi tính toán và xác minh các thông số cuối cùng.
Lỗi thiết kế nằm ở chỗ chiều sâu của móng trụ được làm sâu hơn so với đế của trụ đỡ kết cấu hiện có.Cường độ của nền móng bị ảnh hưởng nếu nó được làm ở độ sâu nông (50 cm) so với mặt sàn bê tông khí, thường thấy trong nhà để xe hoặc các công trình tương tự. Không được phép phân bổ lại công sức cho chân tường nhà lớn hơn đặc tính chịu lực của bộ phận chống đỡ.
Xác định trọng lượng của kết cấu nhà
Để bắt đầu, loại đất và độ cao của nước đọng trong đất cho khu vực xây dựng được xác định. Các vật liệu được sử dụng để xây dựng khung tòa nhà, mái nhà, trang trí bên ngoài và nội thất đều được tính đến. Bố cục của tòa nhà, số tầng và kiểu mái được lấy từ các bản vẽ kiến trúc và xây dựng.
Khối lượng gần đúng của một ngôi nhà được tạo thành từ tải trọng vĩnh viễn và tạm thời. Hằng số bao gồm trọng lượng riêng của tường, mái nhà, trần nhà. Áp lực của đất và nước của đất lên các thành bên của đế được tính đến.
Tải trọng trực tiếp là:
- dài hạn;
- thời gian ngắn;
- Loại đặc biệt.
Áp suất kéo dài là lực truyền từ thiết bị, tác dụng của trọng lượng vật liệu được cất giữ trong nhà kho, đồ đạc. Một nỗ lực ngắn hạn xảy ra khi tìm thấy người, tải trọng bao gồm trọng lượng của các cơ cấu nâng trong các sảnh sản xuất, ảnh hưởng của tuyết và gió trên mái nhà.
Một loại đặc biệt bao gồm các trường hợp khẩn cấp, các hiệu ứng địa chấn, các thay đổi trong quá trình sụt lún đất do công việc của tôi. Chỉ có thể tính toán chính xác móng dải sau khi thu tải ở những tổ hợp bất lợi nhất, những vị trí nguy hiểm nhất.
Xác định kích thước của móng
Kích thước của nền móng được lấy làm tiêu chuẩn (500 mm) cho các ngôi nhà nhỏ hai tầng hoặc một tầng mùa hè, bởi vì tải trọng từ công trình nhỏ và đất không lắng theo thời gian. Các chuyên gia khuyên bạn nên hỗ trợ cột mà không làm tăng đáng kể kích thước ngang. Nếu yêu cầu tăng khả năng chịu lực, phần dưới của giá đỡ mở rộng và trụ có dạng kính ngược.
Trong các trường hợp khác, kích thước của đế phụ thuộc vào độ dày của tường nhà và độ sâu đóng băng của đất vào mùa đông. Đối với một tòa nhà nặng bằng tường gạch (500 mm) và sàn bê tông cốt thép, một nền móng nguyên khối dạng dải có cốt thép được làm hoặc các khối đúc sẵn được sử dụng. Trong công trình có tầng hầm cũng làm kiểu băng, nhưng phần chân đế được đào sâu xuống dưới lòng đất. Độ dày của băng được làm tương tự như kích thước của bức tường.
Hiệu chỉnh kích thước của móng
Việc hiệu chỉnh và định cỡ được thực hiện để chọn phương án có lợi nhất nhằm tính toán chính xác bê tông cho nền theo kích thước cơ sở đã chọn. Nếu khả năng chịu lực thu được vượt quá tải trọng thiết kế từ kết cấu từ 15 - 20%, để tiết kiệm kích thước của gối tựa, bạn có thể giảm bớt nó.
Các kích thước đã hiệu chỉnh về chiều rộng và chiều dài được kiểm tra bằng một phép tính mới. Thực tế là khi thu tải, người ta nên lấy dung tích khối đã thay đổi của móng và trọng lượng giảm của nó.
Tính toán cuối cùng được thực hiện theo công thức H> kP / (dR)Ở đâu:
- H - khả năng chịu lực, phụ thuộc vào kích thước của đế;
- đến - hệ số tính toán độ tin cậy liên tục bằng 1,2;
- R - tải trọng của ngôi nhà, được tính là tập hợp của các nỗ lực;
- d - hệ số dạng bảng, phụ thuộc vào loại đất và loại kết cấu;
- R - lực cản của đất, lấy trong bảng.
Diện tích duy nhất của dải nền được coi là nhân của chiều rộng dải với tổng chiều dài của kết cấu. Khi điều chỉnh chiều dài của băng hỗ trợ, sẽ không thể giảm được, do đó, chúng làm việc với kích thước theo chiều rộng. Hiệu chỉnh loại cột có nghĩa là lựa chọn số lượng kính và thay đổi kích thước của chúng.
Cách tự xác định loại đất trên trang web
Phương pháp xác định trực quan:
- Đất sét khi xát ở trạng thái khô sẽ cho cảm giác bột, vón cục rất khó nghiền. Đất sét ẩm vẫn mềm và dẻo, bôi vào ngón tay, cuộn thành xúc xích. Khi bóp, bánh thu được phẳng, không có vết nứt mép.
- Đá cục ở dạng khô cho cảm giác hạt cát, cục dễ vỡ vụn khi va đập. Khối ướt cuộn vào xúc xích, nhưng khi bẻ cong, nó bị nứt, và bánh có được những vết đứt dọc theo các cạnh.
- Đất thịt pha cát ở trạng thái khô giống như bột hoặc bụi. Khối ướt tạo thành các cục có độ bền thấp, vỡ vụn. Khối ướt không có độ dẻo, không cuộn thành vòng, không dẹt thành bánh.
Cát là một khối lỏng không có liên kết giữa các hạt mịn. Ở trạng thái khô, nó dậy giữa các ngón tay, và ở trạng thái ướt, không có độ dẻo, dính và kết dính.
Một ví dụ về tính toán móng dải
Để tính toán, một đoạn có chiều dài 1 m được chọn, các lực tác dụng lên đoạn này được xác định bằng cách chia tổng tải trọng của tòa nhà cho diện tích cần thiết. Kết quả của việc tính toán sẽ thu được chiều rộng của đế, tỷ số giữa áp lực riêng lên đất dưới mặt cắt của băng và điện trở của đất sẽ được kiểm tra.
Ví dụ: Tải trọng của một tòa nhà được tính toán bằng các nỗ lực thu thập. Chỉ số đo điện trở thiết kế được nêu trong bảng DBN B.1.2. - 10 - 2009. Tổng khối lượng của kết cấu là 238 tấn chia cho diện tích phần đế của phần đai là 21,4 m2 và áp suất dưới đế là 11,12 t / m2. Có thể thấy từ bảng này, chỉ số đất được tính toán tương tự là 20,0 t / m2, có nghĩa là móng có kích thước đã chọn sẽ hoạt động ổn định và không bị lún dưới tải trọng, trong khi biên độ an toàn yêu cầu được đặt ra.
