O peso do edifício, móveis, unidades atua na base, o suporte da estrutura percebe a pressão do vento, a neve. Sob essas condições, o cálculo correto da carga na fundação é importante para garantir a resistência. É calculada a área de base, que transfere forças para o solo, levando em consideração as propriedades do solo e sua capacidade de suporte. O cálculo determina a profundidade de assentamento, a configuração da gaiola de reforço em concreto e o diâmetro das hastes.
Os parâmetros necessários para o cálculo da carga na fundação
O objetivo do cálculo é escolher as dimensões da base e sua posição espacial no solo para limitar os deslocamentos, movimentos da fundação e estruturas do solo. A escolha da área exclusiva e a profundidade do marcador afetam as condições operacionais do edifício sem subsidência, rolos, alterações nas marcas de design dos elementos estruturais.
Antes de calcular a carga na base, é necessário considerar os parâmetros:
- estrutura de construção e sua finalidade;
- a altura no solo das fundações dos edifícios adjacentes, a profundidade da colocação dos canos das comunicações que passam;
- relevo da área de construção;
- condições geológicas do local, levando em consideração possíveis dinâmicas: propriedades do solo, presença de cavernas de cavidades atmosféricas e cársticas, localização e espessura das camadas;
- o possível impacto da construção e operação de edifícios na alteração das características do solo;
- a probabilidade de erosão da terra perto das pilhas de edifícios erguidos no ambiente aquático;
- profundidade de congelamento do solo e umidade permanente do solo.
A resistência da fundação e sua resistência a trincas são verificadas por cálculo, que é realizado com base na coleta de cargas da peça acima do solo. A altura da base e o grau de imersão no solo são selecionados comparando os indicadores técnicos e econômicos com outras opções.
Cálculo de carga básica
A carga do telhado inclui a massa do revestimento, por exemplo, Mauerlat, treliças de madeira e concreto armado, lajes de piso, além de vigas, tornos e elementos de construção de telhado. Além disso, a pressão da neve e do vento é calculada, cujo valor depende da inclinação do telhado e é expresso usando coeficientes tabulares. Eles acrescentam o peso das pessoas para atender o telhado, o que equivale a 100 kg / m2.
A seção de sobreposição contém a massa somada de painéis, vigas e materiais de acabamento. A carga é adicionada a partir de móveis, pessoas, equipamentos, divisórias temporárias e permanentes. O peso da casa inclui muitos dispositivos de encanamento, bem como tubos de comunicação.
O peso do piso do primeiro nível do edifício é levado em consideração ao coletar esforços, são utilizados os coeficientes de transição, para os quais o princípio de sua estrutura é levado em consideração:
- no chão;
- com suporte em paredes ou fundações.
A seção de elementos verticais leva em consideração a massa de paredes, colunas, janelas de sacada, varandas e outras estruturas de estrutura do edifício. Para calcular o peso das paredes, é necessário determinar o volume e multiplicar pelo peso volumétrico do material de fabricação.
Os esforços gerais são transferidos para a base e dependem da área de carga. Para paredes, o indicador é calculado pela área de um metro linear da parede e multiplicado pela carga em kg / m² - a massa é obtida e transferida para a fundação.
Fundação tira
A carga total é determinada pelo somatório final dos esforços, enquanto os lados sobre os quais o telhado repousa sofrem a maior pressão.De acordo com as tabelas do SNiP 202.01-1983, a resistência condicional admissível do solo (kg / m²) é obtida e comparada com a massa real obtida por unidade de área (kg / m²), enquanto o primeiro indicador deve ser maior que o segundo.
A área da sola é encontrada pela fórmula S> aF / (bR)Onde:
- S é o indicador calculado da área da sola da fundação da tira, cm²;
- uma - fator de segurança igual a 1,2;
- F - carga na base do edifício;
- b - coeficiente de condições de serviço, depende simultaneamente do tipo de terreno e do tipo de estrutura (em tabelas);
- R - resistência calculada do solo, kg / cm².
O último indicador é usado sem alterações, se a fundação estiver enterrada em 1,5 - 2,0 metros. Para um mergulho menor, o valor tabular é convertido de acordo com a fórmula Rm = 0,005 R · (100 = h / 3), onde h é a profundidade da postura e R retirado da mesa.
Se a carga não corresponder ao tipo de solo, o projeto será ajustado substituindo materiais pesados por leves. Em outro caso, aumente a largura da sola da base. A alteração do material ou paredes do revestimento implica a conversão de vários parâmetros e coeficientes. Mais frequentemente, recorra ao segundo método, dados os custos de mão-de-obra para produzir um ciclo zero.
Fundação da coluna
A carga dessa base é considerada um suporte e multiplicada pelo número de colunas. O volume do suporte é encontrado como resultado do produto da área exclusiva pelo comprimento do elemento vertical. O resultado é multiplicado pelo peso volumétrico do material (mais frequentemente concreto). Adicione a massa da armação de metal na base.
A carga total (cálculo da massa da casa) é comparada com o valor de tabela da resistência do solo. Se a fundação não atender aos requisitos, faça mais colunas ou aumente a área da seção transversal do suporte.
Fórmula usada S = 1.3P / R para calcular a área total do fundo dos pilares, onde:
- 1.3 - fator de segurança;
- P - peso da estrutura junto com a base, kg;
- R - resistência calculada do solo obtida a partir das tabelas SNiP, kg / cm².
Na superfície da terra, a capacidade de suporte do solo é reduzida e o valor tabular mostra o valor a uma profundidade de 1,5 - 2,0 m, portanto, é feito um ajuste. O número de colunas e sua seção transversal são determinados após o cálculo final da área total de todas as colunas. Os edifícios pesados têm uma carga insuportável em solos fracos e instáveis, de modo que a seção transversal da sola do suporte aumenta significativamente.
Para uma extensão, o número de pilares é considerado separadamente, portanto a área exclusiva e o número de elementos são diferentes da estrutura principal.
Pilha de fundação
O volume de estacas é encontrado multiplicando a área da base pelo comprimento do elemento. A seção transversal de uma haste retangular é calculada multiplicando a largura e o comprimento e, para uma pilha redonda, encontre a fórmula S = r 3,14 (r - diâmetro do círculo). A capacidade cúbica de um suporte é multiplicada pelo número de elementos e o volume total da fundação da estaca é obtido. O peso é encontrado como produto da capacidade cúbica pelo peso volumétrico do material da estaca.
As hastes podem ser conectadas com uma grelha ou segurar uma placa monolítica sobre si mesmas. O peso desses elementos é calculado de maneira semelhante e adicionado à massa de estacas. A carga por 1 cm² de solo é determinada dividindo-se a massa do edifício (com fundações) pela área de referência da seção transversal da base. O valor resultante é comparado com o índice da tabela normativa.
Fórmula usada D = S · ROnde:
- S - área total do fundo das estacas;
- R - projetar a resistência da terra ao nível da haste vertical.
Determine a capacidade da haste de resistir aos esforços e até que ponto ela pode ser carregada. O parâmetro depende do tipo de pilha e categoria de solo. O tamanho dos elementos é mantido rigorosamente, e é muito mais difícil avaliar as características do solo, às vezes um especialista técnico é convidado a fazer isso.
O cálculo da carga de uma estaca parafusada para a fundação é expresso pela fórmula W = D / kOnde:
- W - a magnitude do esforço operacional que o elemento vertical suporta;
- D - o indicador calculado da capacidade do elemento é retirado da tabela;
- k - fator de força.
A seção transversal e o comprimento da pilha são selecionados levando em consideração a estabilidade do solo. Em algumas regiões, uma base sólida fica mais profunda que três metros e a base do caule pode não alcançá-la. Nesse caso, as estacas suspensas são usadas após a exploração geológica da terra.
Análise do solo
É melhor solicitar um estudo para especialistas que perfuram poços em diferentes profundidades e coletam amostras para estudos laboratoriais de propriedades físicas e mecânicas. Na superfície, há uma camada de solo fértil, e então o solo de rolamento é localizado, sobre o qual repousa a fundação.
Os principais tipos de solos:
- rochoso;
- congelado com um pouco de gelo;
- disperso;
- tecnogênico com granel e locais aluviais.
Você pode determinar independentemente a categoria de solo cavando poços nos ângulos da futura casa. Deve-se lembrar que o excesso de materiais causa desperdício desnecessário, mas uma base fraca causa a destruição da estrutura.
Um punhado de terra é umedecido com água e enrolado em um torniquete, com cerca de 1 cm de diâmetro, e a amostra resultante é enrolada em um anel.
Resultados:
- o torniquete se rompe - areia;
- rolos, mas frágil o suficiente - barro arenoso;
- o cordão é obtido, mas não contribui para o barro anelar;
- curva-se em círculo, mas há rachaduras na superfície - barro pesado, próximo ao barro;
- torniquete pegajoso não forma rachaduras quando dobrado - argila.
O nível da água subterrânea é determinado pelas marcas de água nas paredes do porão dos vizinhos. A profundidade de congelamento é obtida no diretório da área de construção.
Determinação da capacidade de suporte do solo
A característica afeta a altura da fundação e a área de sua sola e é determinada pelas propriedades do solo. As zonas úmidas são mais instáveis e têm baixa resistência. Areias de frações médias e grandes não mudam de qualidade após a umedecimento.
O tipo de solo pode ser determinado por você, mas sua capacidade de suporte é regulada nas tabelas de referência dos documentos regulamentares. O terreno sob a casa pode consistir em várias camadas, portanto, eles aceitam a categoria que prevalece sobre o restante das camadas.
A umidade é determinada pelo olho. Se a água não chega ao poço ou poço escavado e não se acumula, o solo é classificado como seco. A aparência da umidade na parte inferior indica uma aproximação do nível do fluido do solo, e a terra é considerada saturada.
A densidade do solo varia com a profundidade, pois o solo pressiona as camadas subjacentes e as compacta. A Terra a uma profundidade de 1 m é considerada densa no estudo da capacidade de carga. Se não houver dados de exploração geológica e indicadores tabulares, aceite a capacidade de suportar cargas de 2 kg / cm².
