Regles i mètodes de càlcul de la fonamentació

No importa quin tipus de parets, mobles i disseny de la casa. Tot això es pot depreciar en un instant si es van cometre errors durant la construcció de la fundació. I els errors es refereixen no només a les seves característiques qualitatives, sinó també als paràmetres quantitatius bàsics.

Quan es calcula la base, SNiP pot ser un assistent inestimable. Però és important entendre correctament l'essència de les recomanacions que s'hi descriuen. El requisit fonamental serà l'eliminació completa de la humitat i la congelació del substrat sota la casa.

Aquests requisits són especialment rellevants si el sòl té una tendència més gran a l'aixecament. Després d'haver explorat la informació exacta sobre el sòl del lloc, ja podeu consultar amb seguretat els codis i les normatives de construcció: hi ha recomanacions escrupoloses per a la construcció en qualsevol zona climàtica i sobre qualsevol material mineral existent a la Terra.

Cal entendre que només els professionals poden fer una idea prou correcta i profunda. Quan el disseny de la fundació el porten a terme aficionats que intenten estalviar en els serveis dels arquitectes, només es produeixen molts problemes: cases deformades, parets sempre humides i esquerdades, olors de humedat des de baix, debilitament de la capacitat de càrrega, etc. .

L'estabilitat de la base sota la casa depèn directament del seu tipus. Hi ha requisits mínims clars per al rendiment de diversos tipus de fonamentació. Per tant, sota una casa amb unes dimensions de 6x9 m, podeu col·locar cintes de 40 cm d'ample, això us permetrà tenir un marge de seguretat doble en comparació amb el valor recomanat. Si instal·leu piles avorrides, expandint-se a la part inferior fins a 50 cm, l'àrea d'un sol suport arribarà a 0,2 metres quadrats. m, i es necessitaran 36 piles. Només es poden obtenir dades més detallades mitjançant el coneixement directe d'una situació específica.

El disseny de les bases, fins i tot dins del mateix tipus, pot ser força diferent. El límit principal transcorre entre bases poc profundes i profundes.

El nivell mínim d'adreces d'interès ve determinat per:

• propietats del sòl;
• el nivell de les aigües en ells;
• disposició de soterranis i soterranis;
• la distància als soterranis dels edificis veïns;
• altres factors que els professionals ja haurien de tenir en compte.

Quan s'utilitzen lloses, la seva vora superior no s'ha d'elevar més de 0,5 m a la superfície de l'edifici. Si s'està construint una instal·lació industrial d'un pis que no estarà subjecta a càrregues dinàmiques, o un edifici residencial (públic) d'1 o 2 plantes, hi ha una certa subtilesa: aquests edificis en sòls que es gelen a una profunditat de 0,7 m. s'aixequen amb la substitució de la part inferior de la base per coixí.

Per formar aquest coixí, apliqueu:

• grava;
• pedra picada;
• sorra de fracció gruixuda o mitjana.

Aleshores, el bloc de pedra ha de tenir una alçada d'almenys 500 mm; en el cas de sorra de mida mitjana, preparar la base perquè s'elevi per sobre de les aigües subterrànies. Els fonaments de columnes internes i parets en estructures climatitzades poden no adaptar-se al nivell de l'aigua i a la quantitat de congelació. Però per a ell, el valor mínim serà de 0,5 m. Cal iniciar una estructura de cinta sota la línia de congelació per 0,2 m.Al mateix temps, està prohibit baixar-lo més de 0,5-0,7 m des del punt inferior de planificació de l'estructura.

Les recomanacions generals de dimensions i profunditat poden ser útils, però serà molt més correcte centrar-se en els resultats dels càlculs de nivell professional. El mètode de sumació capa per capa és de gran importància en la seva implementació. Permet avaluar amb confiança l'assentament d'una fundació que descansa sobre un substrat natural de sorra o terra. Important: hi ha certes restriccions sobre l'aplicabilitat d'aquest mètode, però només els especialistes poden entendre-ho profundament.

La fórmula requerida inclou:

• coeficient adimensional;
• l'estrès estadístic mitjà d'una capa elemental de sòl sota la influència de càrregues externes;
• mòdul de danys a la massa del sòl durant la càrrega inicial;
• és el mateix a la càrrega secundària;
• la tensió mitjana ponderada de la capa elemental del sòl sota la seva pròpia massa extreta durant la preparació de la fossa del sòl.

La línia de fons de la massa compressible ara està determinada per la tensió total, i no per l'efecte addicional, tal com recomanen els codis de construcció. En el curs de les proves de laboratori de les propietats del sòl, ara es considera la càrrega amb una pausa (alliberament temporal). En primer lloc, la base sota la base es divideix convencionalment en capes de gruix idèntic. A continuació, es mesura la tensió a les articulacions d'aquestes capes (estrictament sota la meitat de la sola).

A continuació, podeu establir l'estrès creat per la pròpia massa del sòl als límits exteriors de les capes. El següent pas és determinar la línia de fons de l'estrat sotmès a compressió. I només després de tot això, és possible, finalment, calcular l'assentament adequat de la fundació en el seu conjunt.

El reforç pot compensar el canvi en el vector d'aplicació de la força, però s'ha de dur a terme d'acord amb les condicions de disseny. De vegades es reforça la sola o es col·loca una columna. L'inici del càlcul implica l'establiment de forces que actuen al llarg del perímetre de la fonamentació. Per simplificar els càlculs, ajuda a reduir totes les forces a un conjunt limitat d'indicadors resultants, que es poden utilitzar per jutjar la naturalesa i la intensitat de les càrregues aplicades. És molt important calcular correctament els punts en què s'aplicaran les forces resultants a l'únic pla.

A continuació, es dediquen al càlcul real de les característiques de la fundació. Comencen per determinar l'àrea que hauria de tenir. L'algorisme és aproximadament el mateix que l'utilitzat per al bloc de càrrega central. Per descomptat, les xifres precises i definitives només es poden obtenir desplaçant els valors requerits. Els professionals operen amb un indicador com un diagrama de pressió del sòl.

Es recomana que el seu valor sigui igual a un nombre enter d'1 a 9. Aquest requisit està associat a garantir la fiabilitat i l'estabilitat de l'estructura. Cal calcular la proporció de les càrregues més petites i més grans del projecte. S'ha de tenir en compte tant les característiques de l'edifici en si com l'ús d'equips pesats durant la construcció. Quan es prevegi l'acció de la grua sobre l'estructura de fonamentació carregada fora del centre, la tensió mínima no es permet que sigui inferior al 25% del valor màxim. En els casos en què la construcció es durà a terme sense l'ús de maquinària pesada, s'accepta qualsevol nombre positiu.

La resistència a la massa del sòl màxima admissible ha de ser un 20% més gran que l'impacte més significatiu de la part inferior de la sola. Es recomana calcular el reforç no només de les seccions més carregades, sinó també de les estructures adjacents a elles.El fet és que la força aplicada pot desplaçar-se al llarg del vector a causa del desgast, la reconstrucció, la revisió o altres factors desfavorables. És molt important tenir en compte tots aquells fenòmens i processos que poden tenir un efecte nociu sobre el fonament i empitjorar les seves característiques. La consulta de constructors professionals, per tant, no serà superflua.

Fins i tot les càrregues més acuradament calculades no esgoten la preparació numèrica del projecte. També cal calcular la capacitat cúbica i l'amplada de la futura fonamentació per tal de saber quin tipus d'excavació fer per a la fossa i quants materials preparar per al treball. Pot semblar que el càlcul és molt senzill; per exemple, per a una llosa amb una longitud de 10, una amplada de 8 i un gruix de 0,5 m, el volum total serà de 40 metres cúbics. m. Però si aboqueu exactament aquesta quantitat de formigó, poden sorgir problemes importants.

El cas és que la fórmula escolar no té en compte el consum d'espai per a la malla de reforç. I que el seu volum es limiti a 1 metre cúbic. m., poques vegades resulta ser més que aquesta xifra: encara cal preparar tant de material com cal. Aleshores, no haureu de pagar en excés per allò innecessari ni buscar febrilment on comprar els accessoris que falten. Els càlculs es fan de manera una mica diferent quan s'utilitza una base de tira, que està buida a l'interior i, per tant, requereix menys morter.

Les variables requerides són:

• l'amplada de l'empleat per col·locar la fossa (ajustada pel gruix de les parets i l'encofrat a muntar);
• la longitud dels blocs de la paret de suport i les particions situades entre ells;
• la profunditat a la qual està incrustada la base;
• una subespècie de la pròpia base: amb formigó monolític, de blocs preparats, de runes.

El cas més senzill es calcula mitjançant la fórmula del volum d'un paral·lelepípede menys la quantitat de buits interns. És encara més fàcil determinar els paràmetres necessaris per a la base del disseny del pilar. Només cal calcular els valors de dos paral·lelepípedes, un dels quals serà el punt inferior del pilar i l'altre, la part inferior de l'estructura. El resultat s'ha de multiplicar pel nombre de pals que es col·loquen sota la graella amb un interval de 200 cm.

Quan s'utilitzen piles forades o cargolades fetes de fàbrica, només s'hauran de calcular els segments de cinta. S'ignoren les mides dels pilars, excepte la predicció de la mida del moviment de terres. A més del volum de la fundació, també és molt important el càlcul del seu assentament.

La representació gràfica del mètode d'apilament capa per capa mostra que cal parar atenció a:

• la marca de la superfície del relleu natural;
• penetració del fons de la fundació a les profunditats;
• la profunditat de la ubicació de les aigües subterrànies;
• la línia més baixa de la roca que s'esprem;
• la quantitat de tensió vertical creada per la massa del propi sòl (mesurada en kPa);
• tensions complementàries degudes a influències externes (mesurades també en kPa).

La gravetat específica dels sòls entre el nivell freàtic i la línia de l'aqüíclu subjacent es calcula amb una correcció per la presència de líquid. L'estrès que sorgeix al propi aqüícludi sota la gravetat del sòl es determina ignorant l'efecte de pesatge de l'aigua. Un gran perill durant el funcionament dels fonaments el creen les càrregues que poden provocar el bolcament. El càlcul de la seva mida no funcionarà sense determinar la capacitat de càrrega total de la base.

A l'hora de recopilar dades, es pot utilitzar el següent:

• informes de proves dinàmiques;
• informes de proves estàtiques;
• dades tabulars, teòricament calculades per a una àrea específica.

Es recomana que llegiu tota aquesta informació alhora. Si trobeu alguna incoherència, discrepàncies, és millor trobar i comprendre immediatament la seva causa, en lloc de participar en una construcció arriscada.Per als constructors i clients aficionats, el càlcul dels paràmetres que afecten el balanç és el més fàcil de dur a terme d'acord amb el que disposa la SP 22.13330.2011. L'edició anterior de les regles va sortir l'any 1983 i, naturalment, els seus compiladors simplement no podien reflectir totes les innovacions i enfocaments tecnològics moderns.

Hi ha un conjunt de situacions de pèrdua de resiliència, desenvolupades per generacions de constructors i arquitectes, que cal modelar. En primer lloc, calculen com es poden moure els sòls de base, arrossegant la base amb ells.

A més, es fan càlculs:

• cisalla plana quan la sola toca la superfície;
• desplaçament horitzontal de la pròpia fundació;
• desplaçament vertical de la pròpia fundació.

Des de fa 63 anys, s'aplica un enfocament uniforme: l'anomenada tècnica d'estat límit. Les normes de construcció requereixen que es calculin dos d'aquests estats: per a la capacitat portant i per a l'esquerdament. El primer grup inclou no només la destrucció completa, sinó també, per exemple, un descens a la baixa.

El segon: tot tipus de corbes i esquerdes parcials, assentaments limitats i altres violacions que compliquen el funcionament, però no ho exclouen del tot. Per a la primera categoria, s'està realitzant el càlcul de murs de contenció i treballs destinats a l'aprofundiment del soterrani existent.

També s'utilitza si hi ha una altra fossa a prop, un pendent pronunciat a la superfície o estructures subterrànies (incloses mines, mines). Distingir entre càrregues estables o d'acció temporal.

Els factors que influeixen a llarg termini o permanentment són:

• els pesos de tots els components dels edificis i, a més, sòls farcits, substrats;
• pressió hidrostàtica de les aigües profundes i superficials;
• pretensat en formigó armat.

Tots els altres impactes que només poden tocar la base es tenen en compte en la composició del grup temporal. Un punt molt important és calcular correctament la tirada possible; desenes i centenars de cases es van esfondrar prematurament només per falta d'atenció a ell. Es recomana calcular tant el rotllo sota l'acció momentània com sota la càrrega aplicada al centre de la base.

Quan resulta que el nivell de rol predeterminat supera la norma, el problema es resol d'una d'aquestes quatre maneres:

• un canvi complet de sòl (la majoria de vegades s'utilitzen coixins a granel fets de sorra i massa de sòl);
• compactació de la matriu existent;
• augmentant les característiques de resistència mitjançant la fixació (ajuda a fer front a substrats solts i aquosos);
• formació de piles de sorra.

Escollint una opció específica per a un farciment poc profund, primer es calculen els paràmetres tecnològics i econòmics de la base de formigó armat. A continuació, es realitza un càlcul similar per al suport de la pila. Comparant els resultats obtinguts i tornant a comprovar-los, es pot treure una conclusió final sobre el tipus de fonament òptim.

En determinar el nombre de cubs de materials per placa base, avalueu acuradament el consum de taulers per a l'encofrat, així com la longitud i l'amplada de les cel·les de reforç i el seu diàmetre. En alguns casos, el nombre de files de reforç que es col·loquen pot ser diferent. A continuació, s'analitzen les proporcions òptimes de formigó sec i morter.El cost final de qualsevol substància de flux lliure, inclosos els farcits auxiliars per al formigó, es determina per la seva massa i no pel seu volum.

La pressió mitjana sota la sola de l'estructura de la fundació es determina tenint en compte l'excentricitat de la resultant de diverses forces respecte al centre de gravetat de l'estructura. A més d'esbrinar la resistència de disseny del sòl, cal comprovar la dèbil capa subjacent en tota la seva àrea i el gruix per punxonar. Gairebé sempre, el gruix màxim de les capes elementals en els càlculs es considera que no és superior a 1 m. Quan es construeix una base de tira, s'utilitza un reforç no superior a 1-1,2 cm. Per a una base de pilar, es guien per un material d'enquadernació amb un gruix de 0,6 cm.

És molt important no només realitzar tots els càlculs de manera eficient, sinó també comprendre clarament quina ha de ser la base acabada. En el cas de la construcció d'una estructura auxiliar molt petita, val la pena realitzar càlculs per a la construcció d'una canonada d'amiant-ciment. Els suports de cintes i piles es trien principalment per a cases que creen una càrrega molt greu.

En conseqüència, es determina:

• secció transversal de la base en diàmetre;
• diàmetre del reforç de reforç;
• el pas de posar la gelosia de reforç.

A les sorres, la capa de les quals està més de 100 cm per sota de l'edifici, el millor és formar fonaments lleugers amb una profunditat de 40-100 cm. S'ha de respectar el mateix valor si hi ha còdols o una barreja de sorra i pedra. baix.

A les margues, les cases es construeixen més sovint al llarg d'un monòlit de cinta massiva perforada per reforçar els contorns des de baix i des de dalt. Els costats s'han de cobrir amb sorra compactada manualment, la capa de la qual és de 0,3 m al llarg de tota l'alçada de la cinta. Aleshores, l'efecte de compressió de les tensions es minimitza o es suprimeix completament. Quan la construcció té lloc en un sòl representat per marga sorrenca, cal analitzar la proporció de sorra i argila, i després prendre una decisió final. Quan es calcula una construcció en una zona de torba, la massa orgànica normalment s'extreu a un substrat fort sota d'ella.

Quan és molt difícil i el treball en la construcció de la cinta o pals resulta ser desproporcionadament pesat i car, cal calcular les piles. També són portats necessàriament a un punt dens on es crea un suport estable. Se suposa que qualsevol tipus de base comença per sota de la línia de congelació. Si no ho feu, el poder del desplaçament i la destrucció de les gelades aixafaran les estructures fortes i sòlides. S'aconsella col·locar en projectes un tipus de moviment de terres com l'excavació al llarg del perímetre de rases de 0,3 m d'ample.

La informació correcta sobre les propietats del sòl per als càlculs no es pot obtenir simplement excavant un jardí o centrant-se en les paraules dels veïns, encara que siguin persones conscienciades. Els experts aconsellen perforar pous exploratoris de 200 cm de profunditat, que en alguns casos poden ser més profunds, si cal per raons tècniques.

Al següent vídeo, trobareu el càlcul de la base de la casa en termes de capacitat portant.