Reguli și metode de calcul a fundației

Nu contează ce fel de pereți, mobilier și design din casă. Toate acestea se pot deprecia într-o clipă dacă s-au făcut greșeli în timpul construcției fundației. Iar gafele privesc nu numai caracteristicile sale calitative, ci și parametrii cantitativi de bază.

La calcularea fundației, SNiP poate fi un asistent de neprețuit. Dar este important să înțelegem corect esența recomandărilor prezentate acolo. Cerința fundamentală va fi eliminarea completă a umezirii și înghețului substratului de sub casă.

Aceste cerințe sunt deosebit de relevante dacă solul are o tendință crescută de a se ridica. După ce ați explorat informațiile exacte despre sol de pe site, vă puteți referi deja în siguranță la codurile și reglementările de construcție - există recomandări scrupuloase pentru construcție în orice zonă climatică și pe orice materiale minerale existente pe Pământ.

Trebuie înțeles că numai profesioniștii își pot face o idee suficient de corectă și profundă. Când proiectarea fundației este realizată de amatori care încearcă să economisească din serviciile arhitecților, apar doar o mulțime de probleme - case deformate, pereți mereu umezi și crăpați, mirosuri de mucegai de jos, slăbirea capacității portante și așa mai departe. .

Stabilitatea fundației de sub casă depinde direct de tipul acesteia. Există cerințe minime clare pentru performanța diferitelor tipuri de fundații. Deci, sub o casă cu dimensiuni de 6x9 m, puteți așeza benzi de 40 cm lățime, acest lucru vă va permite să aveți o marjă de siguranță de două ori față de valoarea recomandată. Dacă montați grămezi plictisiți, extinzându-se în partea de jos la 50 cm, aria unui singur suport va ajunge la 0,2 mp. m și vor fi necesare 36 de grămezi. Date mai detaliate pot fi obținute numai prin cunoașterea directă a unei situații specifice.

Designul fundațiilor, chiar și în cadrul aceluiași tip, poate fi destul de diferit. Granița principală se întinde între bazele puțin adânci și cele adânci.

Nivelul minim de marcaj este determinat de:

• proprietățile solului;
• nivelul apelor din ele;
• amenajare subsoluri si subsoluri;
• distanța până la subsolurile clădirilor învecinate;
• alți factori pe care profesioniștii ar trebui deja să ia în considerare.

La utilizarea plăcilor, marginea superioară a acestora nu trebuie să fie ridicată mai mult de 0,5 m până la suprafața clădirii. Dacă se construiește o instalație industrială cu un etaj care nu va fi supusă sarcinilor dinamice sau o clădire rezidențială (publică) de 1-2 etaje, există o anumită subtilitate - astfel de clădiri pe soluri care îngheață la o adâncime de 0,7 m. sunt ridicate cu înlocuirea părții inferioare a fundației cu pernă.

Pentru a forma această pernă, aplicați:

• pietriş;
• Piatra zdrobita;
• nisip de fracțiune grosieră sau medie.

Apoi blocul de piatră trebuie să aibă o înălțime de cel puțin 500 mm; în cazul nisipului de dimensiuni medii, pregătiți baza astfel încât să se ridice deasupra pânzei freatice. Fundația pentru coloanele interne și pereții din structurile încălzite poate să nu se adapteze la nivelul apei și la cantitatea de îngheț. Dar pentru el, valoarea minimă va fi de 0,5 m. Este necesar să începeți o structură de bandă sub linia de înghețare cu 0,2 m.Totodată, este interzisă coborârea lui cu mai mult de 0,5-0,7 m de la punctul inferior de planificare al structurii.

Recomandările generale pentru dimensiuni și adâncime pot fi utile, dar va fi mult mai corect să ne concentrăm pe rezultatele calculelor de nivel profesional. Metoda de însumare strat cu strat este de mare importanță în implementarea lor. Vă permite să evaluați cu încredere așezarea unei fundații care se sprijină pe un substrat natural de nisip sau sol. Important: există anumite restricții cu privire la aplicabilitatea unei astfel de metode, dar numai specialiștii pot înțelege profund acest lucru.

Formula necesară include:

• coeficient adimensional;
• stresul statistic mediu al unui strat elementar de sol sub influența sarcinilor externe;
• modul de deteriorare a masei solului în timpul încărcării inițiale;
• este același la încărcarea secundară;
• tensiunea medie ponderată a stratului elementar de sol sub propria sa masă extrasă în timpul pregătirii gropii de sol.

Linia de jos a masei compresibile este acum determinată de solicitarea totală, și nu de efectul suplimentar, așa cum este recomandat de codurile de construcție. În timpul testelor de laborator ale proprietăților solului, acum este luată în considerare încărcarea cu o pauză (eliberare temporară). În primul rând, baza de sub fundație este împărțită în mod convențional în straturi de grosime identică. Apoi se măsoară stresul la articulațiile acestor straturi (strict sub mijlocul tălpii).

Apoi puteți seta stresul creat de masa proprie a solului la limitele exterioare ale straturilor. Următorul pas este determinarea liniei de jos a stratului supus compresiei. Și numai după toate acestea, este posibil, în sfârșit, să se calculeze așezarea corectă a fundației în ansamblu.

Armarea poate compensa modificarea vectorului de aplicare a forței, dar trebuie efectuată în strictă conformitate cu condițiile de proiectare. Uneori talpa este întărită sau se pune o coloană. Începutul calculului presupune stabilirea forțelor care acționează de-a lungul perimetrului fundației. Pentru a simplifica calculele, ajută la reducerea tuturor forțelor la un set limitat de indicatori rezultați, care pot fi utilizați pentru a evalua natura și intensitatea sarcinilor aplicate. Este foarte important să se calculeze corect punctele în care forțele rezultate vor fi aplicate pe planul tălpii.

În continuare, ei sunt implicați în calculul efectiv al caracteristicilor fundației. Ei încep prin a determina zona pe care ar trebui să o aibă. Algoritmul este aproximativ același cu cel utilizat pentru blocul cu încărcare centrală. Desigur, cifrele precise și finale pot fi obținute doar prin deplasarea cu valorile necesare. Profesioniștii operează cu un astfel de indicator ca o diagramă a presiunii solului.

Se recomandă ca valoarea sa să fie egală cu un număr întreg de la 1 la 9. Această cerință este asociată cu asigurarea fiabilității și stabilității structurii. Trebuie calculată proporția dintre cele mai mici și mai mari sarcini de proiect. Trebuie luate în considerare atât caracteristicile construcției în sine, cât și utilizarea echipamentelor grele în timpul construcției. Cand se are in vedere actiunea macaralei asupra structurii de fundatie incarcata in afara centrului, efortul minim nu este permis sa fie mai mic de 25% din valoarea maxima. În cazurile în care construcția va fi efectuată fără utilizarea mașinilor grele, orice număr pozitiv este acceptabil.

Cea mai mare rezistență admisă a masei solului ar trebui să fie cu 20% mai mare decât impactul cel mai semnificativ din partea inferioară a tălpii. Se recomandă calcularea armăturii nu numai a celor mai încărcate secțiuni, ci și a structurilor adiacente acestora.Faptul este că forța aplicată se poate deplasa de-a lungul vectorului din cauza uzurii, reconstrucției, reviziei sau a altor factori nefavorabili. Este foarte important să ținem cont de toate acele fenomene și procese care pot avea un efect dăunător asupra fundației și pot înrăutăți caracteristicile acesteia. Consultarea constructorilor profesioniști, prin urmare, nu va fi de prisos.

Nici cele mai atent sarcini calculate nu epuizează pregătirea numerică a proiectului. De asemenea, este necesar să se calculeze capacitatea cubică și lățimea viitoarei fundații pentru a ști ce fel de săpătură să facă săpatura și câte materiale să pregătească pentru lucru. Poate părea că calculul este foarte simplu; de exemplu, pentru o placă cu o lungime de 10, o lățime de 8 și o grosime de 0,5 m, volumul total va fi de 40 de metri cubi. m. Dar dacă turnați exact această cantitate de beton, pot apărea probleme semnificative.

Cert este că formula școlară nu ține cont de consumul de spațiu pentru plasa de armare. Și lăsați-i volumul limitat la 1 metru cub. m., rareori se dovedește a fi mai mult decât această cifră - trebuie totuși să pregătiți atât de mult material cât este necesar. Atunci nu va trebui să plătiți în exces pentru ceea ce nu este necesar sau să căutați febril de unde să cumpărați fitingurile lipsă. Calculele se fac oarecum diferit atunci când se folosește o fundație cu bandă, care este goală în interior și, prin urmare, necesită mai puțin mortar.

Variabilele necesare sunt:

• lățimea angajatului pentru așezarea gropii (ajustată în funcție de grosimea pereților și a cofrajelor de montat);
• lungimea blocurilor de perete portant și a pereților despărțitori situate între ele;
• adâncimea la care este încorporată baza;
• o subspecie a bazei în sine - cu beton monolit, din blocuri gata făcute, din pietre de grohotiș.

Cel mai simplu caz este calculat folosind formula pentru volumul unui paralelipiped minus cantitatea de goluri interne. Este și mai ușor să determinați parametrii necesari pentru fundația designului stâlpului. Trebuie doar să calculați valorile a două paralelipipede, dintre care unul va fi punctul de jos al stâlpului, iar celălalt - partea de jos a structurii în sine. Rezultatul trebuie înmulțit cu numărul de stâlpi care sunt plasați sub grătar cu un interval de 200 cm.

Când utilizați piloți găuriți sau înșurubați fabricați din fabrică, vor trebui calculate numai segmentele de bandă. Dimensiunile stâlpilor sunt ignorate, cu excepția predicției dimensiunii terasamentului. Pe lângă volumul fundației, foarte important este și calculul așezării acesteia.

Reprezentarea grafică a metodei de stivuire strat cu strat arată că trebuie să acordați atenție:

• marca suprafeței reliefului natural;
• pătrunderea fundului fundației în adâncime;
• adâncimea locației apelor subterane;
• linia cea mai de jos a stâncii fiind strânsă;
• cantitatea de stres vertical creat de masa solului în sine (măsurată în kPa);
• tensiuni complementare datorate influențelor externe (măsurate și în kPa).

Greutatea specifică a solurilor între nivelul apei subterane și linia acvicludului subiacent este calculată cu o corecție pentru prezența lichidului. Stresul care apare în acvicludul propriu-zis sub gravitația solului este determinat ignorând efectul de cântărire al apei. Un mare pericol în timpul funcționării fundațiilor este creat de sarcinile care pot provoca răsturnări. Calcularea dimensiunii lor nu va funcționa fără a determina capacitatea portantă totală a bazei.

La colectarea datelor se pot folosi următoarele:

• rapoarte de testare dinamică;
• rapoarte de testare statică;
• date tabelare, calculate teoretic pentru o anumită zonă.

Este recomandat să citiți toate aceste informații deodată. Dacă găsiți orice inconsecvență, discrepanțe, este mai bine să găsiți și să înțelegeți imediat cauza acesteia, decât să vă implicați în construcții riscante.Pentru constructorii amatori și clienții, calculul parametrilor care afectează răsturnarea este cel mai ușor de efectuat în conformitate cu prevederile SP 22.13330.2011. Ediția anterioară a regulilor a apărut în 1983 și, desigur, compilatorii lor pur și simplu nu au putut reflecta toate inovațiile și abordările tehnologice moderne.

Există un set de situații de pierdere a rezilienței, dezvoltate de generații de constructori și arhitecți, care trebuie modelate. În primul rând, calculează modul în care solul de bază se poate mișca, trăgând fundația împreună cu ele.

În plus, se efectuează calcule:

• forfecare plată atunci când talpa atinge suprafața;
• deplasarea orizontală a fundației în sine;
• deplasarea verticală a fundației în sine.

De 63 de ani, se aplică o abordare uniformă - așa-numita tehnică a stării limită. Regulile de construcție necesită calcularea a două astfel de stări: pentru capacitatea portantă și pentru fisurare. Primul grup include nu numai distrugerea completă, ci și, de exemplu, o reducere descendentă.

Al doilea - tot felul de coturi și fisuri parțiale, decontare limitată și alte încălcări care complică funcționarea, dar nu o exclud cu totul. Pentru prima categorie se efectuează calculul zidurilor de sprijin și lucrări care vizează adâncirea subsolului existent.

Se mai folosește dacă în apropiere există o altă groapă, o pantă abruptă la suprafață sau structuri subterane (inclusiv mine, mine). Distingeți sarcinile stabile sau cu acțiune temporară.

Factorii de influență pe termen lung sau permanent sunt:

• greutățile tuturor părților componente ale clădirilor și solurilor umplute suplimentar, substraturilor;
• presiune hidrostatică din apele adânci și de suprafață;
• precomprimare în beton armat.

Toate celelalte impacturi care pot atinge doar fundația sunt luate în considerare în componența grupului temporar. Un punct foarte important este să calculați corect rulajul posibil; zeci și sute de case s-au prăbușit prematur doar din cauza neatenției față de el. Se recomandă să se calculeze atât ruliu sub acțiunea momentană, cât și sub sarcina aplicată la centrul bazei.

Când se dovedește că nivelul implicit de rulare depășește norma, problema este rezolvată în unul dintre cele patru moduri:

• o schimbare completă a solului (cel mai adesea se folosesc perne vrac din nisip și masă de sol);
• compactarea matricei existente;
• creșterea caracteristicilor de rezistență prin fixare (ajută să facă față substraturilor libere și apoase);
• formarea grămezilor de nisip.

Alegând o opțiune specifică pentru un rambleu de mică adâncime, se calculează mai întâi parametrii tehnologici și economici ai bazei de beton armat. Apoi se efectuează un calcul similar pentru suportul de grămadă. Comparând rezultatele obținute și reverificandu-le încă o dată, puteți trage o concluzie finală despre tipul optim de fond de ten.

La determinarea numărului de cuburi de materiale pe placă de bază, evaluați cu atenție consumul de plăci pentru cofraj, precum și lungimea și lățimea celulelor de armare și diametrul acestora. În unele cazuri, numărul de rânduri de armătură care sunt așezate poate diferi. În continuare, sunt analizate proporțiile optime de beton uscat și mortar.Costul final al oricăror substanțe în vrac, inclusiv materiale de umplutură auxiliare pentru beton, este determinat de masa lor și nu în funcție de volumul lor.

Presiunea medie sub talpa structurii fundației este determinată ținând cont de excentricitatea rezultantei diferitelor forțe în raport cu centrul de greutate al structurii. În plus față de aflarea rezistenței calculate a solului, este necesar să se verifice stratul subiacent slab pe întreaga sa zonă și grosimea pentru perforare. Aproape întotdeauna, grosimea maximă a straturilor elementare în calcule este considerată a nu depăși 1 m. Când se construiește o fundație în bandă, armătura este utilizată nu mai mare de 1-1,2 cm. Pentru o bază de stâlp, acestea sunt ghidate. printr-un material de legare cu grosimea de 0,6 cm.

Este foarte important nu numai să efectuați toate calculele în mod eficient, ci și să înțelegeți clar care ar trebui să fie fundația finită. În cazul construcției unei structuri auxiliare foarte mici, merită să se efectueze calcule pentru construcția unei țevi de azbociment. Suporturile de bandă și grămadă sunt alese în principal pentru casele care creează o sarcină foarte serioasă.

În consecință, se determină:

• secțiunea transversală a bazei în diametru;
• diametrul armăturii;
• pasul de aşezare a zăbrelei de armare.

Pe nisipuri, al căror strat se află la mai mult de 100 cm sub clădire, cel mai bine este să se formeze fundații ușoare cu o adâncime de 40-100 cm. Aceeași valoare trebuie respectată dacă există o pietricică sau un amestec de nisip cu piatra dedesubt.

Pe lut, casele sunt construite cel mai adesea de-a lungul unui monolit masiv de bandă străpuns de contururile de întărire de jos și de sus. Părțile laterale trebuie acoperite cu nisip compactat manual, al cărui strat este de la 0,3 m de-a lungul întregii înălțimi a benzii. Apoi efectul de strângere al tensiunilor este minimizat sau complet suprimat. Când construcția are loc pe un sol reprezentat de lut nisipos, este necesar să se analizeze raportul dintre nisip și argilă și apoi să se ia o decizie finală. Atunci când se calculează o construcție pe un spațiu de turbă, masa organică este de obicei scoasă pe un substrat puternic sub ea.

Când este foarte dificil și lucrările de construcție a benzii sau stâlpilor se dovedesc a fi disproporționat de grele și costisitoare, piloții trebuie calculati. De asemenea, sunt aduse în mod necesar într-un punct dens în care se creează un suport stabil. Absolut orice tip de fundație ar trebui să înceapă sub linia de îngheț. Dacă nu se face acest lucru, puterea deplasării și distrugerii înghețate va zdrobi orice structuri puternice și solide. Este recomandabil să așezați în proiecte un astfel de tip de excavare precum săparea de-a lungul perimetrului de șanțuri cu lățime de 0,3 m.

Informații corecte despre proprietățile solului pentru calcule nu pot fi obținute pur și simplu prin săparea unei grădini sau concentrându-se pe cuvintele vecinilor, chiar dacă sunt oameni conștiincioși. Experții recomandă forarea puțurilor exploratorii cu adâncimea de 200 cm, iar în unele cazuri pot fi mai adânci, dacă este necesar din motive tehnice.

În următorul videoclip, veți găsi calculul fundației casei în ceea ce privește capacitatea portantă.