Principal / Dală

Cum se calculează corect fundația pentru basculare

Dală

Calculele precise la etapa de proiectare ajută la determinarea cantității necesare de materiale și la o estimare precisă. În acest articol vom explica cum se face calculul fundației unei case particulare pentru o răsturnare.

Tipuri de fundații

În prezent, mai multe tipuri de fundații sunt utilizate pentru diferite tipuri de structuri și soluri.

Varianta de bandă este cea mai simplă - de fapt, este o bază relativ scăzută, construită sub toate zidurile unei case. Îi ia sarcina și o distribuie pe suprafața pământului. Această fundație, la rândul ei, se bazează pe plăci. De obicei, construit pentru case de trei etaje și de mai sus. Mai mult decât atât, spațiul intern este utilizat pentru amenajarea subsolului.

Nu necesită echipamente speciale și tehnologie foarte complexă. În plus, popularitatea acestui design se datorează simplității, durabilității și rezistenței la deteriorare.

Designul fundației coloanei este complet diferit. Reprezintă un set de suporturi scufundate în pământ pentru o anumită distanță.

Se utilizează pentru clădiri cu structură orizontală sau cu jgheab până la 2 etaje. Acest tip este adecvat în zonele în care temperatura nu afectează solul.

Fundația cu fundație din piatră este o bază monolitară de beton armat, așezată în partea inferioară a puțului excavat anterior:

Aplicați în terenuri groase pentru clădiri cu mai multe etaje (turnuri de apă, turnuri de retransmisie etc.).

Această opțiune este, de asemenea, potrivită pentru un coș de sine stătător. Un dezavantaj semnificativ este costul ridicat al muncii și al materialelor.

Tipul fundației pilonului este o structură constând dintr-un set de piloni lungi, combinate pe partea superioară fie a plăcilor, fie a grinzilor de beton. Aranjați astfel de fundații în soluri slabe, incapabile să dețină structuri grele. Acest tip de fundație este utilizat pentru construirea de clădiri cu mai multe etaje.

Conform SNiP pentru toate acoperișurile, este necesară și o calculare a vântului.

Calculul greutății la domiciliu

Înainte de a trece la calcule, trebuie să cunoașteți mai mulți parametri.

Deci, pentru metrul pătrat al pereților casei:

  • cadru, izolat cu vată minerală, greutatea specifică variază de la 30 la 50 de kilograme pe metru pătrat;
  • case de lemn - 70-100;
  • caramida (grosime pana la 15 cm) - de la 200 la 270;
  • beton armat (15 cm) - 300-350.
  • garret cu grinzi de lemn și izolație cu o densitate de 200 kg pe metru cub - 70-100;
  • lemn de masă (cu aceiași parametri de izolare) - 100-150;
  • beton armat - 500.
  • din staniu - de la 20 la 30 de kilograme pe metru pătrat;
  • material de acoperis - 30-50;
  • ardezie - 40-50;
  • plăci ceramice - 60-80.

După cum arată practica, este mai corect să se țină seama de valorile maxime indicate mai sus - aceasta va permite fundației să ofere cea mai mare marjă de siguranță.

Să presupunem că viitoarea casă (5 x 8 metri) are doar un singur etaj, iar pereții au o înălțime de 300 cm. Lungimea lor totală, luând în considerare partiția internă, va fi de 31 de metri. Suprafața este de 93 m 2. În consecință, greutatea pereților - 25,1 tone.

Dimensiunea totală a pardoselilor (există două dintre acestea - subsol și mansardă) - 80 m 2. Greutate - 8 tone.

Acoperișul pentru o astfel de casă standard (inclusiv toate patinele) va avea o dimensiune de 96 de metri pătrați și o greutate de 2,88 mii kilograme.

Determinarea suprafeței subsolului și a greutății acestuia

Pentru a afla dacă solul din zona dvs. poate rezista casei, trebuie să știți atât greutatea casei cât și masa fundației însăși.

Din moment ce majoritatea conacelor sunt construite pe fundații de benzi, vom lua în considerare această opțiune aici.

Pentru o casă de cărămidă, baza este adâncită în sol cu ​​150 de centimetri, adică sub punctul de îngheț. La aceasta se adaugă și un alt jumătate de metru care iese peste pământ. Adică, înălțimea totală a fundației este de 200 cm.

Apoi doriți să aflați lungimea întregii benzi. Pentru aceasta, perimetrul se adaugă la lungimea partiției interne. Adică dacă baza are o dimensiune de 5 x 8 metri și un alt jumper transversal în interior, totalul va fi de 31 m.

După aceasta, se calculează volumul. Aici lungimea fundației se înmulțește în primul rând cu înălțimea ei și apoi cu lățimea acesteia. Luăm ultima valoare pentru 50 de centimetri. Rezultatul este de 31 de metri cubi.

Proporția de beton per m 3 este de 2,4 mii kilograme. Înmulțind această valoare cu 31, obținem masa fundației - 74,4 tone.

Rezultatul

În cele din urmă, rămâne să determinați zona de referință pentru casa dvs. Acest lucru se face simplu - lungimea zidurilor fundației este înmulțită cu lățimea lor. În cazul nostru, se dovedește - 15,5 mii centimetri pătrați.

Adăugăm masa tuturor structurilor:

  • pereți - 25,1 tone;
  • se suprapun - 8;
  • acoperiș - 2,88;
  • fundație - 74.4.

Se pare că întregul conac am cântărit 110.38 tone. Acest rezultat ar trebui să fie împărțit în zona de susținere menționată mai sus de 15.500 cm2. Va veni la noi că 7,12 kilograme se apasă pe un centimetru pătrat.

Rămâne doar să se consulte standardele de rezistență la sol:

  • nisip grosier - de la 3,5 la 4,5 kilograme per cm2;
  • nisip mediu - 2,5-3,5;
  • mic - 2,5-3;
  • argilă tare - 3-6;
  • plastic - 1-3;
  • pietriș, pietriș sau piatră zdrobită - 5-6.

După cum puteți vedea, conacul a ieșit prea greu. În acest caz, mărim suprafața fundației datorită grosimii pereților.

răsturna

Momentul de răsturnare nu ar trebui să primească o atenție deosebită, deoarece geometria unei case private face puțin probabil.

În general, calculul se efectuează după cum urmează - din sarcina vântului minim pentru regiune, forța de ridicare care acționează pe acoperiș este îndepărtată. Calculul acestor valori ar trebui să fie încredințat arhitectului.

Definirea forței la care poate avea loc o schimbare a structurii ia în considerare:

  • relief de teren;
  • prezența copacilor;
  • localizarea altor clădiri.

Calculul fundației pentru exemplul de rollover

Rocky cu suprafață saponificată

(șisturi, calcar etc.)

Rocky cu suprafață non-vărsat

Exemplul 2.5.1 Determinarea stabilității fundației suportului punții împotriva răsturnării, dacă este dată: forța verticală = 7704 kN; momentul forțelor de înclinare = 2190 kN · m. Dimensiunile fundației și alte caracteristici sunt prezentate în Fig.5.

Figura 5. Schemă pentru calculul fundației pentru rezistența la basculare

Decizia. Stabilitatea structurilor împotriva răsturnării ar trebui calculată prin formula

Prin urmare, este furnizat un test de rezistență la răsturnare.

Exemplul 2.5.2. Determinați stabilitatea fundației unui rulment de pod sprijinit pe lut împotriva forfecării, dacă este dat: forța verticală = 7704 kN; momentul forțelor de înclinare = 2190 kN · m. Dimensiunile fundației și alte caracteristici sunt prezentate în Fig.5.

Decizia. Stabilitatea structurilor împotriva forfecării (alunecării) trebuie calculată prin formula

Accept și. Din tabelul 2.5.1. se presupune că valoarea coeficientului este de 0,3.

Fundația: Calculul unei posibile răsturnări

Să ne imaginăm că temelia răsturnată a unei case particulare este destul de dificilă. Un motiv natural pentru posibila răsturnare a unei case mici este vântul unei puteri enorme, capabil să-l bată într-o parte datorită evazării clădirii. De exemplu, ca un pin solitar, care nu are fundație, dar are rădăcini în schimb.

Fig. 1. Variante de posibile rotații și deplasări ale fundației: a - pescajul cu rotație, b - pescajul cu rotație și deplasare, în mișcare de-a lungul tălpii.

Ce calcul este necesar pentru întemeierea casei?

Pe baza scopului direct, care constă în transferarea uniformă a sarcinii structurii la sol, este necesar să se calculeze lățimea părții sale de susținere și rezistența acesteia.

Pentru a face acest lucru, este necesar să se determine greutatea structurii, inclusiv greutatea proprie a bazei.

Calculul rezistenței fundației trebuie să includă încărcările de zăpadă transferate de pe acoperiș în timpul iernii și greutatea tot ce va fi montat și adus în cameră (sistem de încălzire, alimentare cu apă, canalizare, mobilier etc.).

Încărcăturile de vânt pe o clădire mică nu sunt incluse în calcularea fundației pentru rezistență. Aceste sarcini sunt luate în considerare atunci când se efectuează un calcul de rezistență pentru un element de acoperiș, cum ar fi un mauerlat, prin care acestea sunt transmise prin pereți până la baza casei.

În fig. 1 prezintă opțiunile pentru posibile rotații și deplasări ale fundației: a) pescajul cu rotație, b) pescajul cu rotație și deplasare, c) deplasarea de-a lungul bazei.

Fig. 2. Calculul incorect al rezistenței fundației poate duce la răsturnarea întregii structuri.

În perioada de iarnă, baza adâncă adâncă este afectată de forțele plutitoare care rezultă din înălțarea solului. Distribuția inegală a acestor forțe poate duce la pierderea stabilității fundației prezentate în imagine, mai ales dacă, din anumite motive, nu a fost ridicată o structură pe fundație. Pentru a exclude pierderea de stabilitate în acest caz, solul trebuie protejat de îngheț.

Dacă există o pierdere de stabilitate atunci când construcția casei a fost finalizată, ar trebui să căutați erori în calcularea puterii necesare. Dar încă nu ar fi trebuit să ducă la răsturnarea întregii structuri, așa cum se arată în Fig. 2. Este descrisă o mică casă, a cărei răsturnare nu a avut loc deoarece calculul corespunzător al fundației nu a fost efectuat. La determinarea dimensiunii bazei și a penetrării ei, proprietățile fizice ale solului nu au fost luate în considerare (în imagine este clar că acesta este un sol nisipos).

Trebuie să calculez fundația unei case particulare pentru durabilitate?

Fundația, care nu este deranjată de acțiunea forțelor externe, nu se mișcă în plan orizontal împreună cu solul, este considerată stabilă. Fundamentele unor astfel de elemente critice precum suporturile de poduri, țevi din fabrică etc. sunt calculate pentru stabilitate.

Spre deosebire de țevile din fabrică, nu se poate efectua calculul fundației caselor private pentru răsturnare. Iar motivul este că aceste case au o înălțime relativ mică. Dacă la țeava de fabricație centrul de greutate și forțele vântului care rezultă sunt la o înălțime considerabilă de la subsol, ca urmare a faptului că poate fi format un moment suficient pentru încălcarea stabilității, atunci pentru o structură scăzută, calculul bazat pe acest factor nu este pur și simplu necesar.

În sectorul privat, în prezent, există, de asemenea, structuri separate care necesită calcule ale motivelor pentru un astfel de impact. De exemplu, generatoare eoliene. În fig. 3 arată 1 din opțiunile de bază pentru un astfel de generator. Ar trebui să acordați atenție profunzimii fundației. În mod clar depășește adâncimea înghețării solului. Dimensiunile rămase din imaginea 3 pot fi folosite numai pentru orientare și pot diferi de dimensiunile reale. Înălțimea turnului - N, pentru funcționarea fiabilă a generatorului depinde de teren, dar în medie poate fi considerată egală cu 20 m.

Determinarea momentului de înclinare

Fig. 3. Schema bazei generatorului eolian.

În fig. 4 prezintă schema de proiectare prezentând forțele care acționează asupra fundației. Principalul factor care creează un rollover este momentul MU, iar principalul obstacol este forța FU. Această componentă previne pierderea stabilității.

Sarcina distribuită uniform P este răspunsul solului la acțiunea forței FU. Forța Qr Are un efect asupra schimbării orizontale. La calcularea forfecării, coeficientul de frecare a zidăriei deasupra solului este de o mare importanță. Pentru calcularea răsturnării, această forță nu este luată în considerare.

Pentru a determina momentul de basculare MU este necesară cunoașterea vitezei vântului și a zonei structurii pe care acționează (navighează). Pentru a asigura funcționarea generatorului eolian, este necesară o viteză minimă de aproximativ 6-8 m / s. Cu toate acestea, este necesar să se țină seama de faptul că viteza vântului poate fi mult mai mare, deci ar trebui să se țină cont de viteza maximă posibilă în acest domeniu. De exemplu, la o viteză a vântului de 10 m / s, presiunea este de 60 N / m 2, iar la o viteză de 50 m / s această presiune va fi de 1500 N / m 2. Tabelul 1 prezintă valorile prin care, cunoscând viteza maximă a vântului, îi puteți determina presiunea.

Calculul fundației pentru exemplul de rollover

Fundații și fundații: îndrumări pentru exerciții practice. pagina 4

În calculele pentru primul grup de stări limită, se efectuează și verificări:

a) stabilitatea fundației împotriva răsturnării

Unde este Mu - momentul forțelor de înclinare în raport cu axa rotației posibile, care trece prin punctul extrem al bazei fundației;

Mz - momentul forțelor de susținere aferente aceleiași axe;

m - coeficientul condițiilor de lucru în stadiul de funcționare; pentru baze non-rocide, m = 0,8;

- coeficientul de fiabilitate pentru scopul propus (= 1,1);

b) stabilitatea fundației împotriva forfecării tălpii

Unde Q este forța de forfecare egală cu suma proeminențelor forțelor de forfecare pe direcția forfecării posibile;

Qz - forța de exploatare egală cu suma proeminențelor forțelor de susținere;

m = 0,9 - coeficientul condițiilor de lucru;

n = 1,1 - coeficient de fiabilitate.

Forța de susținere este determinată de formula:

unde este coeficientul de frecare al bazei subsolului pe sol, luat pentru argilă în stare umedă 0,25, pentru argilă uscată, argilă și nisipos 0,30, pentru nisip 0,40, pentru pietriș și pietriș 0,50.

Pentru fundația prezentată în Figura 5, avem:

b = 5; l = 12,5 m; A = 6,25 m 2.

Volumul fundației: Vf = 2 m 3.

Volumul de sol pe marginile fundației, numărând din LTR (Fig.5b);

Volumul apei deasupra fundației:

Apoi greutățile calculate sunt egale cu:

Sarcina verticală totală de proiectare la nivelul bazei fundației (7) este egală cu:

FvI = 10200 + 5728,8 + 178,2 + 557,5 = 16664,5 kN

Tensiunea pe talpă este egală cu:

Rezistența de proiectare a bazei R este determinată de formula 3 cu lățimea bazei fundației b = 5:

Astfel, sunt efectuate verificări (4... 6).

Verificați starea de stabilitate împotriva răsturnării (8).

Adică, 5820 unde μ este coeficientul de frecare al fundației peste pământ.
În conformitate cu cerințele SNiP 2.05.03-84, stabilitatea structurilor împotriva forfecării (alunecare) trebuie calculată prin formula
Qr≤ (yc / yn) Qz, (7,6)
unde Qr este forța de forfecare, kN, egală cu suma proeminențelor forțelor de forfecare pe direcția forfecării posibile; yc este coeficientul condițiilor de muncă, considerat a fi 0,9; уn este coeficientul de fiabilitate pentru scopul propus al structurii, luată ca în formula (7.5); Qz este forța de susținere, kN, egală cu suma proeminențelor forțelor de susținere în direcția posibilei schimbări.
Forțele de forfecare trebuie luate cu un factor de siguranță pentru sarcină mai mare decât unul și forțele de prindere cu un factor de siguranță pentru sarcina specificată în explicație pentru formula (7.5).
Ca o forță orizontală de exploatare creată de sol, este permisă preluarea unei forțe a cărei valoare nu depășește presiunea activă a solului.
Forțele de frecare din bază trebuie determinate din valorile minime ale coeficienților de frecare ai fundației fundației deasupra solului.
La calcularea fundațiilor pentru forfecare se iau următoarele valori ale coeficienților de frecare μ al zidăriei pe sol:

Argila când este udă

Fundația: Calculul unei posibile răsturnări

  • Ce calcul este necesar pentru întemeierea casei?
  • Trebuie să calculez fundația unei case particulare pentru durabilitate?
  • Determinarea momentului de înclinare
  • Determinarea momentului opus

Să ne imaginăm că temelia răsturnată a unei case particulare este destul de dificilă. Un motiv natural pentru posibila răsturnare a unei case mici este vântul unei puteri enorme, capabil să-l bată într-o parte datorită evazării clădirii. De exemplu, ca un pin solitar, care nu are fundație, dar are rădăcini în schimb.

Fig. 1. Variante de posibile rotații și deplasări ale fundației: a - pescajul cu rotație, b - pescajul cu rotație și deplasare, c - deplasarea de-a lungul bazei.

Ce calcul este necesar pentru întemeierea casei?

Pe baza scopului direct, care constă în transferarea uniformă a sarcinii structurii la sol, este necesar să se calculeze lățimea părții sale de susținere și rezistența acesteia.

Pentru a face acest lucru, este necesar să se determine greutatea structurii, inclusiv greutatea proprie a bazei.

Calculul rezistenței fundației trebuie să includă încărcările de zăpadă transferate de pe acoperiș în timpul iernii și greutatea tot ce va fi montat și adus în cameră (sistem de încălzire, alimentare cu apă, canalizare, mobilier etc.).

Încărcăturile de vânt pe o clădire mică nu sunt incluse în calcularea fundației pentru rezistență. Aceste sarcini sunt luate în considerare atunci când se efectuează un calcul de rezistență pentru un element de acoperiș, cum ar fi un mauerlat, prin care acestea sunt transmise prin pereți până la baza casei.

În fig. 1 prezintă opțiunile pentru posibile rotații și deplasări ale fundației: a) pescajul cu rotație, b) pescajul cu rotație și deplasare, c) deplasarea de-a lungul bazei.

Fig. 2. Calculul incorect al rezistenței fundației poate duce la răsturnarea întregii structuri.

În perioada de iarnă, baza adâncă adâncă este afectată de forțele plutitoare care rezultă din înălțarea solului. Distribuția inegală a acestor forțe poate duce la pierderea stabilității fundației prezentate în imagine, mai ales dacă, din anumite motive, nu a fost ridicată o structură pe fundație. Pentru a exclude pierderea de stabilitate în acest caz, solul trebuie protejat de îngheț.

Dacă există o pierdere de stabilitate atunci când construcția casei a fost finalizată, ar trebui să căutați erori în calcularea puterii necesare. Dar încă nu ar fi trebuit să ducă la răsturnarea întregii structuri, așa cum se arată în Fig. 2. Este descrisă o mică casă, a cărei răsturnare nu a avut loc deoarece calculul corespunzător al fundației nu a fost efectuat. La determinarea dimensiunii bazei și a penetrării ei, proprietățile fizice ale solului nu au fost luate în considerare (în imagine este clar că acesta este un sol nisipos).

Înapoi la cuprins

Trebuie să calculez fundația unei case particulare pentru durabilitate?

Fundația, care nu este deranjată de acțiunea forțelor externe, nu se mișcă în plan orizontal împreună cu solul, este considerată stabilă. Fundamentele unor astfel de elemente critice precum suporturile de poduri, țevi din fabrică etc. sunt calculate pentru stabilitate.

Spre deosebire de țevile din fabrică, nu se poate efectua calculul fundației caselor private pentru răsturnare. Iar motivul este că aceste case au o înălțime relativ mică. Dacă la țeava de fabricație centrul de greutate și forțele vântului care rezultă sunt la o înălțime considerabilă de la subsol, ca urmare a faptului că poate fi format un moment suficient pentru încălcarea stabilității, atunci pentru o structură scăzută, calculul bazat pe acest factor nu este pur și simplu necesar.

În sectorul privat, în prezent, există, de asemenea, structuri separate care necesită calcule ale motivelor pentru un astfel de impact. De exemplu, generatoare eoliene. În fig. 3 arată 1 din opțiunile de bază pentru un astfel de generator. Ar trebui să acordați atenție profunzimii fundației. În mod clar depășește adâncimea înghețării solului. Dimensiunile rămase din imaginea 3 pot fi folosite numai pentru orientare și pot diferi de dimensiunile reale. Înălțimea turnului - N. pentru funcționarea fiabilă a generatorului depinde de teren, dar în medie poate fi considerată egală cu 20 m.

Înapoi la cuprins

Determinarea momentului de înclinare

Fig. 3. Schema bazei generatorului eolian.

În fig. 4 prezintă schema de proiectare prezentând forțele care acționează asupra fundației. Principalul factor care creează un rollover este momentul MU. iar principalul obstacol este forța FU. Această componentă previne pierderea stabilității.

Sarcina distribuită uniform P este răspunsul solului la acțiunea forței FU. Forța Qr Are un efect asupra schimbării orizontale. La calcularea forfecării, coeficientul de frecare a zidăriei deasupra solului este de o mare importanță. Pentru calcularea răsturnării, această forță nu este luată în considerare.

Pentru a determina momentul de basculare MU este necesară cunoașterea vitezei vântului și a zonei structurii pe care acționează (navighează). Pentru a asigura funcționarea generatorului eolian, este necesară o viteză minimă de aproximativ 6-8 m / s. Cu toate acestea, este necesar să se țină seama de faptul că viteza vântului poate fi mult mai mare, deci ar trebui să se țină cont de viteza maximă posibilă în acest domeniu. De exemplu, la o viteză a vântului de 10 m / s, presiunea este de 60 N / m 2 și la o viteză de 50 m / s această presiune va fi de 1500 N / m 2. Tabelul 1 oferă valorile prin care, cunoscând viteza maximă a vântului, presiunea lui.

Viteza vântului, m / s

Cunoscând viteza vântului V și suprafața lamelor SL. conform tabelului 1 determinăm presiunea corespunzătoare și pentru această zonă se calculează forța PL. atașat la marginea turnului, adică la o distanță Hde pe suprafața pământului. Având în vedere adâncimea h la care se află baza bazei, umărul va fi:

Vântul va acționa pe turn pe toată lungimea sa. Pentru a determina zona, determinați mai întâi lățimea medie a turnului, LCP

Fig. 4. Diagrama forțelor care acționează asupra fundației.

L-lățimea turnului în partea superioară a acestuia;
LH - lățimea turnului de la bază.

Determinați zona turnului, în direcția vântului:

și acum definim sarcina totală Pca produs al lui Sla valoarea de presiune din tabelul 1. Această forță va fi aplicată în mijlocul înălțimii turnului.

Acum poți determina momentul răsturnării.

Înapoi la cuprins

Determinarea momentului opus

Pentru a determina acest punct, trebuie să cunoașteți greutatea turnului cu toate dispozitivele, greutatea fundației și greutatea solului pe acesta. Analizând fig. 4 putem concluziona că solul situat pe laturi în direcția momentului de înclinare va contracara și el. Acest lucru este adevărat, dar numai după ce solul este suficient de dens. Și asta va dura ceva timp. Prin urmare, în cursul construcției, acest factor de contracarare nu poate fi luat în considerare.

După cum se vede în fig. 4, distanța de forță FU până la punctul O (proiecția marginii de referință) este egal cu a. Prin urmare, starea de stabilitate a bazei generatorului eolian va fi:

unde k> 1 este coeficientul de fiabilitate.

Ca avertisment, trebuie remarcat faptul că calculul de mai sus nu ia în considerare mai mulți factori care sunt luați în considerare în mod obligatoriu în construcția clădirilor înalte, a conductelor din fabrică, a căilor ferate și a podurilor rutiere. Prin urmare, este logic să implicați un specialist chiar și pentru instalarea unor astfel de, la prima vedere, nu o structură complicată, cum ar fi un turn.

Evgeny Dmitrievich Ivanov

© Copyright 2014-2017, moifundament.ru

  • lucrați cu fundația
  • armare
  • protecție
  • instrumente
  • montare
  • decorare
  • soluție
  • calcul
  • reparații
  • dispozitiv
  • Tipuri de fundații
  • panglică
  • grămadă
  • în formă de coloană
  • dală
  • alte
  • Despre site
  • Întrebări către expert
  • ediție
  • Contactați-ne
  • Lucrează cu fundația
    • Amenajarea fundației
    • Protecția fundației
    • Instrumente de fundație
    • Instalarea fundației
    • Fundația Finish
    • Mortar pentru fundație
    • Calculul fundației
    • Repararea fundației
    • Dispozitivul de fundație
  • Tipuri de fundații
    • Strip fundație
    • Piloți fundație
    • Construcția pilonului
    • Slabă fundație

Numărăm fundamentul răsturnării

De mult timp se știe că fiabilitatea unei clădiri depinde nu numai de alegerea corectă a fundației, de materialele de construcție de înaltă calitate, de lucrătorii profesioniști, ci și de definirea solurilor de pe amplasament și de calcularea corespunzătoare a sarcinilor.

Informații și sarcini pentru calcule

Construcția începe cu calculul. Aceasta este prima regulă de construcție și nu contează dacă vorbim despre o casă rezidențială de 9 etaje sau o colibă ​​a unchiului Tom, de exemplu. Pentru calcule necesare date. Colectarea informațiilor este aceeași lucrare responsabilă cu efectuarea calculelor. Datele sunt colectate în moduri diferite. Acestea pot fi teste dinamice sau statice, adesea parametri și valori din tabele.

Pentru proiectarea fundațiilor au nevoie de astfel de informații:

  • calcule lucrări geotehnice;
  • caracteristica clădirii - scop, soluții de construcție, tehnologie de construcție;
  • ce forțe și sarcini acționează asupra fundației;
  • prezența fundațiilor din apropiere și impactul asupra clădirii care a fost ridicat.

Toate instrucțiunile privind calculele bazelor clădirilor și structurilor sunt date în aceeași denumire SP 22.13330.2011, versiunea actualizată a SNiP 2.02.01-83.

La calcularea determinării:

  • care va fi baza;
  • tipul, designul, materialul și mărimea fundației;
  • lucrează pentru a reduce efectul deformărilor;
  • intervenții pentru a atenua schimbările la fundațiile din apropiere.

Calcularea motivelor

Fundamental în calcule este condiția ca capacitatea portantă a solurilor să fie calculată împreună cu toate elementele structurii.

Dezvoltarea ar trebui să rezolve problema asigurării sustenabilității lor în toate manifestările de opțiuni de încărcare și de impact negative. La urma urmei, pierderea de stabilitate a bazelor, respectiv, va cauza deformare, și, eventual, distrugerea întregii sau o parte a clădirii.

Consecințele schimbării fundației

O astfel de pierdere probabilă a stabilității este supusă testării:

  1. forfecare la sol împreună cu fundația;
  2. forfecare plană a structurii în contact: fundul structurii este suprafața solului;
  3. deplasarea de bază pe oricare dintre axele sale.

Pe lângă sarcinile și alte forțe care acționează asupra structurii, stabilitatea clădirii depinde de adâncimea fundației, de forma și de dimensiunea fundului fundației.

Aplicarea metodei de stat limită

Schema de proiectare pentru determinarea sarcinilor este destul de diversă și specifică pentru fiecare obiect. În diferite etape până în 1955 au existat diferite metode de calcul al structurilor: a) solicitări admise; b) sarcini distructive. Din momentul datei indicate, calculele se efectuează în conformitate cu metoda stărilor limită. Caracteristica sa este prezența unui număr de factori care iau în considerare forța finală a structurilor. Atunci când astfel de structuri nu mai îndeplinesc cerințele de funcționare, starea lor se numește limită.

SP și SNiP menționate au stabilit următoarele stări limită ale bazelor:

  • privind capacitatea de rulare;
  • pe deformări.
Deformarea fundației clădirii datorită deplasării

În funcție de capacitatea portantă există state în care fundația și structura nu îndeplinesc standardele operaționale. Aceasta poate fi privarea poziției lor stabile, prăbușirea, diferite tipuri de vibrații, deformări excesive, ca un exemplu: slăbirea.

Cel de-al doilea grup combină condiții care împiedică funcționarea structurilor sau reduce durata acestora. În acest caz pot apărea deplasări periculoase - sedimentare, rulare, deformare, fisurare etc. Se efectuează întotdeauna calcularea deformării.

Motivele sunt calculate de primul grup în astfel de situații:

  1. în prezența încărcărilor orizontale - perete de reținere, lucrări de aprofundare a subsolului (reconstrucție), fundațiile structurilor de expansiune;
  2. amplasarea obiectului în apropierea carierei, a pantei sau a lucrărilor subterane;
  3. baza constă din soluri umede sau tari;
  4. instalația este listată la nivelul I de responsabilitate.

Calculul încărcării

Proiectarea ia în considerare toate tipurile de sarcini care apar în timpul construcției și funcționării clădirilor și structurilor. Ordinea valorilor lor normative și calculate este stabilită în SP 20.13330.2011, o versiune actualizată a SNiP 2.01.07-85.

Încărcăturile sunt clasificate după durata expunerii și sunt permanente sau temporare.

Încărcările permanente includ:

  • greutatea elementelor și structurilor clădirilor;
  • greutatea solurilor vrac;
  • presiunea hidrostatică a apelor subterane;
  • eforturi precomprimate, de exemplu: în beton armat.

Gama de sarcini temporare este mai mare. Putem spune că toate celelalte care nu sunt incluse în cele permanente le aparțin.

De regulă, mai multe forțe acționează asupra bazei sau structurii, prin urmare, calculele stărilor limitative sunt efectuate pe combinații critice de sarcini sau forțe corespunzătoare. Astfel de combinații sunt concepute atunci când se analizează compoziția aplicării simultane a diferitelor sarcini.

Compoziția sarcinilor variază:

  • Principalele combinații, care includ sarcini permanente, pe termen lung și pe termen scurt:
  • combinații speciale, în care, în plus față de sarcina principală a sarcinilor speciale:

Calculul stabilității fundației

Până în prezent, doar cunoașterea superficială a metodei de limitare a stărilor, se poate imagina cantitatea de informații și numărul de calcule necesare pentru proiectarea corectă a fundațiilor. Nu există loc pentru greșeli și omisiuni, pentru că vorbim despre siguranța nu numai a constructorilor, ci și a chiriașilor sau lucrătorilor. Și, deși riscurile de construcție în masă și individuale nu sunt comparabile, cele mai mici îndoieli ar trebui să încurajeze dezvoltatorul să contacteze designerii.

Calculul complex al fundației fundației pentru înclinare începe cu verificarea capacității portante a fundației. Mai întâi trebuie să verificați starea:

Pe soluri diferite, puterea rezistenței de bază finale va fi diferită. Pentru solurile stancoase, se calculează după cum urmează:

Pe solurile umede, se determină din egalitatea dintre rapoartele tensiunilor normale și tangențiale ale suprafețelor de alunecare.

Verificarea forfecării singulare

Este necesar să se găsească cele mai periculoase dintre toate suprafețele de alunecare posibile și pentru a asigura un echilibru al forțelor: deplasarea și deplasarea. Acțiunile de testare includ combinații de sarcini și diverse efecte. Pentru fiecare caz, se calculează sarcina maximă.

Condiția obligatorie a calculelor este construirea de diagrame și desene (pe o anumită axă sau relativă față de bază), permițând determinarea egalității forțelor sau momentelor. Schemele indică:

  • încărcăturile clădirilor;
  • greutatea solului;
  • forța de frecare pe suprafața critică de alunecare;
  • presiunea de filtrare.

Deoarece o forfecare plană pe talpă este posibilă într-o situație în care interacțiunea mecanică a solului și a bazei fundației prin aderență este mai mică decât presiunea orizontală, este necesar să se calculeze forțele de forfecare și forțele de reținere. Verificarea fundației pentru o poziție stabilă trebuie să respecte condițiile:

unde Q1 este componenta încărcărilor calculate pe fundația paralelă cu planul de forfecare, kN; Ea și Ер - componente ale presiunii solului activ și pasiv rezultat pe fețele laterale ale fundațiilor, paralele cu planul de forfecare (kN); N1 - suma sarcinilor calculate vertical (kN); U - contrapresiune hidrostatică (kN); b, l - parametrii fundației (m); c1, f - coeficienți de sol: aderență și frecare.

Dacă condiția nu este îndeplinită, rezistența la forfecare poate fi mărită prin mărirea coeficientului de frecare. Apoi sub fundație trebuie să pregătiți o pernă de nisip pietriș. Urmăriți un videoclip despre cum să creați o pernă de nisip pentru a crește stabilitatea fundației.

Modificarea unică se produce de obicei pe soluri ușor comprimabile. Deseori, există o schimbare profundă în interiorul masei solului.

Verificarea verificării

Aceasta este ultima etapă a calculului rolloverului. Este mai degrabă formală, deoarece înclinarea peste una dintre fețele tălpii poate fi posibilă în timpul construcției pe o bază solidă - soluri stâncoase. Spre deosebire de acestea, bazele compresibile sunt predispuse la apariția rolelor, apoi punctul de rotație se deplasează spre centrul fundației.

În orice caz, trebuie confirmată regula că momentul stabilității este mai puternic decât momentul răsturnării. Testul stabilește următorul model:

exemplu

Verificați stabilitatea peretelui din beton închis. Condițiile exemplului: lățimea tălpii este de 2,1 m, înălțimea este de 2 m. O latură este umplută cu pământ înclinat cu peretele: q = 10 kN / m2, γ1 = 18 kN / m3, φ1 = 16º.

Acțiunea sarcinii verticale N1 = 400 kN / m, orizontală - T1,1 = 120 kN / m.

  • Este necesar să se verifice fora.

Se calculează sarcini care acționează pe perete. În plus față de cele specificate în condiția exemplului, acționează și forța orizontală de la prigruz și backfill. Se determină prin formula:

Greutatea proprie calculată a peretelui de beton (densitate 25 kN / m3):

Acum, să calculăm greutatea solului pe margini:

Forța de forfecare calculată prin formula:

Acum, forța de exploatare (coeficientul de frecare 0,45)

Pentru a verifica adevărul expresiei (12.5), este necesar să se ia coeficientul condițiilor de lucru și coeficientul de fiabilitate (pentru structurile de nivelul III de responsabilitate - 1.1).

Înlocuind datele 151.4≤1 * 221.9 / 1.1 = 201.7, obținem rezultatul că forța de frecare este mai mare decât forța de forfecare, prin urmare stabilitatea este asigurată.

  • A doua etapă este un test de rollover.

Forțele orizontale sunt dezvăluite, poziția lor față de fundația fundației:

Calculați momentul înclinării care acționează asupra forțelor orizontale:

Forțele verticale creează un moment de stabilitate față de punctul selectat al fundației fundației:

Testul de rulare poate fi obținut prin coeficientul de stabilitate al fundației.

Calculul fundațiilor și fundațiilor: reguli pentru calcul

Geologie Lucrări comandă Bibliotecă Prețuri Contacte

Acasă> Bibliotecă> Fundații> Calcularea bazelor de fundație

Calcularea bazelor de fundație

Calculul bazelor se face conform celui de-al doilea grup de stări limitative (prin deformări) - pentru toate clădirile și structurile, dacă baza este compusă din soluri neculitice; - dacă este necesar să se asigure rezistența și stabilitatea bazei, pentru a preveni forfecarea sau înclinarea, în cazul în care sarcinile orizontale care acționează în mod regulat (pereți de reținere etc.) sunt transferate pe bază, dacă bazele sunt limitate de pante sau sunt compuse din soluri stâncoase. Pentru fundațiile de roci neprastite se calculează precipitațiile fundațiilor și se ia în considerare inegalitatea acestora. Sarcina de a calcula bazele pentru deformări este de a limita deformările structurilor de fundație superioare la limitele care garantează împiedicarea apariției unor structuri inacceptabile pentru funcționarea normală, fisuri și deteriorări, precum și schimbări în nivelurile și pozițiile de proiectare.

Normele permit anumitor tipuri de clădiri și straturi de sol să nu conteze precipitațiile și inegalitățile acestora, în timp ce sunt îndeplinite următoarele condiții:

    condițiile de inginerie și geologice ale șantierului corespund domeniului de aplicare al unui proiect tipic conform Clauzei 5.5.49 SP 50-101-2004, presiunea medie la baza fundațiilor nu depășește rezistența calculată a solului, gradul de variabilitate a compresibilității bazei ( raportul dintre cea mai mare valoare a modulului de deformare a solului în termeni de adâncime a fundației în planul de construcție până la cea mai mică valoare) este mai mic decât valoarea marginală de la punctul 5.5.49 din SP 50-101-2004; Substațiile sub structurile portante diferă nu mai mult de 2 ori.

Clădiri și soluri pentru care nu este necesară așezarea fundațiilor de fundație (cu excepția clădirilor industriale cu încărcături pe podele peste 20 kPa (2 tf / m2)):

1) clădiri industriale: cu un singur nivel, cu structuri portante care sunt insensibile la precipitații neuniforme (de exemplu, oțel sau cadru de beton armat pe fundații separate cu ferme articulate, cu șuruburi) sau cu macarale de pod cu o capacitate de încărcare de până la 50 tone inclusiv; cu mai multe etaje până la șase etaje inclusiv, cu o rețea de coloane de cel mult 6 × 9 m;

2) clădiri rezidențiale și publice: forme de formă rectangulară cu mai multe etaje în plan, fără diferențe de înălțime, cu un cadru complet și fără rame cu rulmenți mari, cărămizi sau alte tipuri de pereți de piatră, precum și cu pereți de panouri mari (secțiune extinsă cu până la nouă etaje, inclusiv turnuri deblocate tip până la 14 etaje inclusiv).

Tipuri de bază a solului:

    soluri de orice dimensiune, numai densitate medie cu o rată de porozitate e Foraj> Raport tehnicContentul unui raport tehnicPentru a comanda o anchetă geologică

    Data: 08-24-2014Vizualizări: 1266Rating: 16

Înainte de începerea construcției casei, în funcție de caracteristicile solului, se efectuează calculul necesar al bazelor de fundație.

Pentru a determina puterea fundației însăși, trebuie să efectuați și calculele corespunzătoare.

Tipuri și forme de fundație pentru panglici.

Având în vedere că există mai multe tipuri de bază și multe tipuri de soluri naturale, exemplele de calculare a bazelor și a fundațiilor nu acoperă această diversitate. Dacă nu este necesară nicio lucrare de inginerie suplimentară pentru consolidarea solului, construiți fundații pe bază naturală pentru care există metode speciale de calcul.

Caracteristicile bazelor naturale

Schema de fundație banda.

La dispoziția constructorului natura oferă solului ca bază naturală. Tipul de fundație este determinat în plus de mai mulți factori: structura geologică, adâncimea apei subterane, adâncimea penetrării înghețului etc. De asemenea, influența naturii sarcinilor, dar pentru o gospodărie particulară, trebuie să vă ghidați de o sarcină constantă. În același timp, nu putem exclude posibilitatea ca un vecin să înceapă să construiască o casă pe piloți în apropiere.

Fundația naturală este solul stâncos (granit, calcar, cuarțit etc.), care sunt impermeabile și fiabile pentru orice structură. Caracteristici similare sunt inerente în solurile mari de bloc, care au fost formate din roci ca urmare a distrugerii lor.

Această piatră zdrobită, pietriș, pietricele. Acestea constau din particule mai mari de 2 mm. Fiabilitatea acestora depinde în mod semnificativ de prezența apei subterane.

Stânci, zdrobite la o dimensiune de 0,1-2 mm, se numesc nisipuri. Nisipurile cu o dimensiune a particulelor de 0,25-2 mm practic nu se umflă în condiții de iarnă și, prin urmare, nu afectează fundația. Fiabilitatea bazei de nisip depinde de grosimea stratului de nisip și de impactul apei subterane asupra acestuia.

Schema de umplere a fundației benzii.

Solurile de argilă conțin particule ale căror dimensiuni nu depășesc 0,005 mm. Conform conținutului de lut ele sunt împărțite în:

    lut de nisip: conținut de argilă de 3 până la 10%; argilă: conținut de argilă de la 10 la 30%; loess: argilă de lut.

Cea mai puternică bază este argila. Pe această bază, dacă lutul este uscat, puteți construi clădiri masive.

Capacitatea de transport a tuturor tipurilor de baze naturale enumerate depinde foarte mult de umiditate. Și solurile loase umede sunt de asemenea compacte sub influența greutății structurii, care se îndoaie puternic.

Deoarece bazele, unele pământuri de nisip, care pot fi transformate din surplus de umiditate în movile, precum și soluri vegetale, soluri de turbă, siloz și vrac, sunt inadecvate. Pe aceste soluri, construcția este posibilă după precompactarea lor.

Înapoi la cuprins

Imaginea 1. Mecanica solului Sub capacitatea portantă a solului este necesar să înțelegem sarcina maximă pe care o poate rezista fără distrugere. Imaginea 1 prezintă cazurile care necesită calcularea bazei capacității portante, care va asigura stabilitatea proprie și nu va permite ca baza să se deplaseze de-a lungul bazei sale. Este necesar să se enumereze cazurile prezentate în figura 1 și să se decidă cele care ar putea fi legate de locuințele private.

a) O forță orizontală acționează asupra structurii. Un astfel de calcul poate fi necesar dacă turnul va fi instalat pe fermă pentru un generator care funcționează sub forța vântului. b) presupune calcularea fundației în prezența unui perete de reținere, care poate fi influențată de forțele orizontale care decurg din greutatea proprie a solului.

c), d) Structura este situată pe o pantă sau aproape de marginea acesteia. e) Baza este solul argilos, gradul de umiditate fiind Sτ = 0,5. Aceasta afectează greutatea casei.

Aceasta este o situație reală posibilă. e) Calculați capacitatea portantă pentru a determina cât de stabilă este panta naturală În plus față de cazurile indicate, un astfel de calcul al fundațiilor este necesar dacă casa este construită pe soluri stâncoase sau forțele de plutire pot acționa asupra fundației Alte denumiri sunt în formule Pentru ca capacitatea portantă a solului să asigure fiabilitatea unei structuri construite pe acesta, este necesar să verificăm condiția (1): F≤γc · Fu / γn, (1) unde F este sarcina din întreaga structură cu toate (coeficientul de fiabilitate), este stabilit în functie de clasa structurii: γn = 1, coeficientul de fiabilitate, în funcție de tipul de sol (vezi tabelul nr. 2; 1.15; 1.1 pentru clasele I, II și III Tabelul nr. 1. Tip γc Capacitate de susținere [σ], kg / cm² densitate medie densă Nisip mare1.065 Nisip de dimensiuni medii54Speak (uscat) 0.8532.5Speak, umed (plastic) 2.52 Loam (uscat) 32 Loam, umed (plastic) 31 Argila (uscata) 0,962.5 Argila, umeda (plastic) 41 Inapoi la cuprins Schema de baza a tipurilor de fundatii. contracararea lui, Fu, trebuie să cunoști transportatorul caracteristica solului (a se vedea

Tabelul 1) și zona Sph pe care se întemeiază fundația structurii. De exemplu, lățimea sa este d = 0,5 m, iar clădirea are dimensiunile de 8 × 10 m. În interiorul clădirii, în mijloc, există un perete de lagăr, de obicei fundația pe o bază naturală are o secțiune transversală dreptunghiulară. Determinarea zonei tălpii trebuie să se facă pe baza poziției conform căreia dimensiunile ei în secțiune trebuie să fie aceleași.

Apoi, valoarea zonei va fi egală cu: Sf = (10 × 2 + 7 × 3) × 0,5 = 20,5 m² = 20,5 · 104 cm² Capacitatea de transport a argilului uscat cu densitate medie este de 2,5 kg / cm² 1). Valoarea fundatiei fundatiei si a capacitatii de transport a solului poate determina forta opusa Fu = [σ] · Sf = 2,5 · 20,5 · 104 = 51,25 · 104kg = 512,5 t. Este necesar sa se determine greutatea cladirii clasei III (γn = 1,1) pentru argilă (γc = 0,9): F≤γc · Fu / γn = 0,9 · 512,5 / 1,1 = 419 t. În consecință, dacă greutatea structurii F este mai mică de 419 tone, capacitatea solului va asigura fiabilitatea acestuia.

În caz contrar, este necesar să se recurgă la o creștere a zonei de picior a subsolului, ceea ce face ca secțiunea sa să nu fie dreptunghiulară, ci trapezoidală. Creșterea doar a suprafeței de tăiere reduce semnificativ cantitatea de material Calculul capacității portante pentru structurile situate pe sau în apropierea pantei este mult mai dificil Reveniți la masă Construcțiile în timpul funcționării sunt deformate și acest lucru poate fi cauzat de deformările verticale ale bazelor pe care sunt construite. Astfel de deformații sunt împărțite în sedimente și subsidențe. Schema este o fundație exotermă încărcată, o schimbare fundamentală a structurii existente a solului se numește subsidence.

Cauza depunerii poate fi compactarea solului în timpul înmuiere. Pământul moale se poate întări atunci când este zdruncinat. Uneori începe să se umfle de sub talpa fundației. Astfel de modificări ale fundamentelor deformărilor nu pot fi permise.

Probabilitatea apariției acestora trebuie stabilită înainte de începerea construcției. Dacă solurile durabile devin compactate datorită greutății structurii, ca rezultat al sedimentului de fundație, această deformare a bazelor se numește criză. De regulă, ca urmare a precipitațiilor în elementele crăpăturilor clădirii nu apar. În cazul în care solul se situează diferit în fiecare parte a clădirii, aceasta poate fi cauza fisurilor în elementele individuale ale structurii sale Motivul pentru neuniformitatea depunerii solului poate fi: diferența de densitate și, prin urmare, compresibilitatea sa este diferită, expansiunea diferită a straturilor sale ca urmare a înghețării sezoniere și de decongelare, grosimea inegală a straturilor, sarcini diferite pe sol din partea structurii, ceea ce conduce la condiții de stres diferite.Există două motive pentru care este necesar să se efectueze calculul bazelor pe deformări.

Una dintre ele este aproape de construcția de clădiri, cu o greutate diferită semnificativă. Schema nu este o fundație simetrică a pilonului cu definiția centrului de greutate deplasat, iar al doilea motiv pentru așezarea fundațiilor poate fi solurile slabe. Acestea sunt soluri desprinse, nisipuri libere în tipuri de lut care sunt în stare fluidă și soluri cu un conținut ridicat de reziduuri organice. În acest fel, este posibilă deformarea subsolului. Calculul bazelor constă în verificarea îndeplinirii inegalității: S ≤ f, (2) unde S este valoarea absolută calculată a pescajului, f este pescajul maxim admisibil, ponderea limită, în care condiția (2) pentru formarea unei baze artificiale Valoarea lui S este determinată prin efectuarea testelor privind compresibilitatea în diferite locuri ale șantierului.

Rezultă că maximul Emax și valoarea minimă Emin a modulului de compresibilitate sunt considerate astfel încât sedimentul său depinde puțin de compresibilitate dacă Emin = 200 kg / cm², în caz contrar este necesară verificarea a două condiții suplimentare: 1.8 ≤ Emax / Emin ≤ 2.5 la 200> Emin ≥ 150 kg / cm2; 1,3≤Emax / Emin (1,5 (la 150> Emin ≥ 75 kg / cm²) Există tabele speciale care determină valorile absolute ale sușei f. Fără a se menționa masa, trebuie menționat faptul că, în funcție de tipul de pereți și de raportul dintre lungimea fundației și înălțimea peretelui, pescajul maxim f variază de la 8 la 15 cm. În ceea ce privește Emax / Емин<1,3 основание считают однородным и расчет фундамента на осадки не проводят.Для строительства дома такие сложные расчеты выполнять самостоятельно нецелесообразно. Допущенная по неопытности ошибка может обернуться существенными материальными затратами.

Calcularea fundației pentru răsturnare

De mult timp se știe că fiabilitatea unei clădiri depinde nu numai de alegerea corectă a fundației, de materialele de construcție de înaltă calitate, de lucrătorii profesioniști, ci și de definirea solurilor de pe amplasament și de calcularea corespunzătoare a sarcinilor.

Informații și sarcini pentru calcule

Construcția începe cu calculul. Aceasta este prima regulă de construcție și nu contează dacă vorbim despre o casă rezidențială de 9 etaje sau o colibă ​​a unchiului Tom, de exemplu. Pentru calcule necesare date. Colectarea informațiilor este aceeași lucrare responsabilă cu efectuarea calculelor. Datele sunt colectate în moduri diferite. Acestea pot fi teste dinamice sau statice, adesea parametri și valori din tabele.

Pentru proiectarea fundațiilor au nevoie de astfel de informații:

  • calcule lucrări geotehnice;
  • caracteristica clădirii - scop, soluții de construcție, tehnologie de construcție;
  • ce forțe și sarcini acționează asupra fundației;
  • prezența fundațiilor din apropiere și impactul asupra clădirii care a fost ridicat.

Toate instrucțiunile privind calculele bazelor clădirilor și structurilor sunt date în aceeași denumire SP 22.13330.2011, versiunea actualizată a SNiP 2.02.01-83.

La calcularea determinării:

  • care va fi baza;
  • tipul, designul, materialul și mărimea fundației;
  • lucrează pentru a reduce efectul deformărilor;
  • intervenții pentru a atenua schimbările la fundațiile din apropiere.

Calcularea motivelor

Fundamental în calcule este condiția ca capacitatea portantă a solurilor să fie calculată împreună cu toate elementele structurii.

Dezvoltarea ar trebui să rezolve problema asigurării sustenabilității lor în toate manifestările de opțiuni de încărcare și de impact negative. La urma urmei, pierderea de stabilitate a bazelor, respectiv, va cauza deformare, și, eventual, distrugerea întregii sau o parte a clădirii.

Consecințele schimbării fundației

O astfel de pierdere probabilă a stabilității este supusă testării:

  1. forfecare la sol împreună cu fundația;
  2. forfecare plană a structurii în contact: fundul structurii este suprafața solului;
  3. deplasarea de bază pe oricare dintre axele sale.

Pe lângă sarcinile și alte forțe care acționează asupra structurii, stabilitatea clădirii depinde de adâncimea fundației, de forma și de dimensiunea fundului fundației.

Aplicarea metodei de stat limită

Schema de proiectare pentru determinarea sarcinilor este destul de diversă și specifică pentru fiecare obiect. În diferite etape până în 1955 au existat diferite metode de calcul al structurilor: a) solicitări admise; b) sarcini distructive. Din momentul datei indicate, calculele se efectuează în conformitate cu metoda stărilor limită. Caracteristica sa este prezența unui număr de factori care iau în considerare forța finală a structurilor. Atunci când astfel de structuri nu mai îndeplinesc cerințele de funcționare, starea lor se numește limită.

SP și SNiP menționate au stabilit următoarele stări limită ale bazelor:

  • privind capacitatea de rulare;
  • pe deformări.

Deformarea fundației clădirii datorită deplasării

În funcție de capacitatea portantă există state în care fundația și structura nu îndeplinesc standardele operaționale. Aceasta poate fi privarea poziției lor stabile, prăbușirea, diferite tipuri de vibrații, deformări excesive, ca un exemplu: slăbirea.

Cel de-al doilea grup combină condiții care împiedică funcționarea structurilor sau reduce durata acestora. În acest caz pot apărea deplasări periculoase - sedimentare, rulare, deformare, fisurare etc. Se efectuează întotdeauna calcularea deformării.

Motivele sunt calculate de primul grup în astfel de situații:

  1. în prezența încărcărilor orizontale - perete de reținere, lucrări de aprofundare a subsolului (reconstrucție), fundațiile structurilor de expansiune;
  2. amplasarea obiectului în apropierea carierei, a pantei sau a lucrărilor subterane;
  3. baza constă din soluri umede sau tari;
  4. instalația este listată la nivelul I de responsabilitate.

Calculul încărcării

Proiectarea ia în considerare toate tipurile de sarcini care apar în timpul construcției și funcționării clădirilor și structurilor. Ordinea valorilor lor normative și calculate este stabilită în SP 20.13330.2011, o versiune actualizată a SNiP 2.01.07-85.

Încărcăturile sunt clasificate după durata expunerii și sunt permanente sau temporare.

Încărcările permanente includ:

  • greutatea elementelor și structurilor clădirilor;
  • greutatea solurilor vrac;
  • presiunea hidrostatică a apelor subterane;
  • eforturi precomprimate, de exemplu: în beton armat.

Gama de sarcini temporare este mai mare. Putem spune că toate celelalte care nu sunt incluse în cele permanente le aparțin.

De regulă, mai multe forțe acționează asupra bazei sau structurii, prin urmare, calculele stărilor limitative sunt efectuate pe combinații critice de sarcini sau forțe corespunzătoare. Astfel de combinații sunt concepute atunci când se analizează compoziția aplicării simultane a diferitelor sarcini.

Compoziția sarcinilor variază:

  • Principalele combinații, care includ sarcini permanente, pe termen lung și pe termen scurt:
  • combinații speciale, în care, în plus față de sarcina principală a sarcinilor speciale:

Calculul stabilității fundației

Până în prezent, doar cunoașterea superficială a metodei de limitare a stărilor, se poate imagina cantitatea de informații și numărul de calcule necesare pentru proiectarea corectă a fundațiilor. Nu există loc pentru greșeli și omisiuni, pentru că vorbim despre siguranța nu numai a constructorilor, ci și a chiriașilor sau lucrătorilor. Și, deși riscurile de construcție în masă și individuale nu sunt comparabile, cele mai mici îndoieli ar trebui să încurajeze dezvoltatorul să contacteze designerii.

Calculul complex al fundației fundației pentru înclinare începe cu verificarea capacității portante a fundației. Mai întâi trebuie să verificați starea:

Pe soluri diferite, puterea rezistenței de bază finale va fi diferită. Pentru solurile stancoase, se calculează după cum urmează:

Pe solurile umede, se determină din egalitatea dintre rapoartele tensiunilor normale și tangențiale ale suprafețelor de alunecare.

Verificarea forfecării singulare

Este necesar să se găsească cele mai periculoase dintre toate suprafețele de alunecare posibile și pentru a asigura un echilibru al forțelor: deplasarea și deplasarea. Acțiunile de testare includ combinații de sarcini și diverse efecte. Pentru fiecare caz, se calculează sarcina maximă.

Condiția obligatorie a calculelor este construirea de diagrame și desene (pe o anumită axă sau relativă față de bază), permițând determinarea egalității forțelor sau momentelor. Schemele indică:

  • încărcăturile clădirilor;
  • greutatea solului;
  • forța de frecare pe suprafața critică de alunecare;
  • presiunea de filtrare.

Deoarece o forfecare plană pe talpă este posibilă într-o situație în care interacțiunea mecanică a solului și a bazei fundației prin aderență este mai mică decât presiunea orizontală, este necesar să se calculeze forțele de forfecare și forțele de reținere. Verificarea fundației pentru o poziție stabilă trebuie să respecte condițiile:

unde Q1 este componenta încărcărilor calculate pe fundația paralelă cu planul de forfecare, kN; Ea și Ер - componente ale presiunii solului activ și pasiv rezultat pe fețele laterale ale fundațiilor, paralele cu planul de forfecare (kN); N1 - suma sarcinilor calculate vertical (kN); U - contrapresiune hidrostatică (kN); b, l - parametrii fundației (m); c1, f - coeficienți de sol: aderență și frecare.

Dacă condiția nu este îndeplinită, rezistența la forfecare poate fi mărită prin mărirea coeficientului de frecare. Apoi sub fundație trebuie să pregătiți o pernă de nisip pietriș. Urmăriți un videoclip despre cum să creați o pernă de nisip pentru a crește stabilitatea fundației.

Modificarea unică se produce de obicei pe soluri ușor comprimabile. Deseori, există o schimbare profundă în interiorul masei solului.

Verificarea verificării

Aceasta este ultima etapă a calculului rolloverului. Este mai degrabă formală, deoarece înclinarea peste una dintre fețele tălpii poate fi posibilă în timpul construcției pe o bază solidă - soluri stâncoase. Spre deosebire de acestea, bazele compresibile sunt predispuse la apariția rolelor, apoi punctul de rotație se deplasează spre centrul fundației.

În orice caz, trebuie confirmată regula că momentul stabilității este mai puternic decât momentul răsturnării. Testul stabilește următorul model:

exemplu

Verificați stabilitatea peretelui din beton închis. Condițiile exemplului: lățimea tălpii este de 2,1 m, înălțimea este de 2 m. O latură este umplută cu pământ înclinat cu peretele: q = 10 kN / m2, γ1 = 18 kN / m3, φ1 = 16º.

Acțiunea sarcinii verticale N1 = 400 kN / m, orizontală - T1,1 = 120 kN / m.

  • Este necesar să se verifice fora.

Se calculează sarcini care acționează pe perete. În plus față de cele specificate în condiția exemplului, acționează și forța orizontală de la prigruz și backfill. Se determină prin formula:

Greutatea proprie calculată a peretelui de beton (densitate 25 kN / m3):

Acum, să calculăm greutatea solului pe margini:

Forța de forfecare calculată prin formula:

Acum, forța de exploatare (coeficientul de frecare 0,45)

Pentru a verifica adevărul expresiei (12.5), este necesar să se ia coeficientul condițiilor de lucru și coeficientul de fiabilitate (pentru structurile de nivelul III de responsabilitate - 1.1).

Înlocuind datele 151.4≤1 * 221.9 / 1.1 = 201.7, obținem rezultatul că forța de frecare este mai mare decât forța de forfecare, prin urmare stabilitatea este asigurată.

  • A doua etapă este un test de rollover.

Forțele orizontale sunt dezvăluite, poziția lor față de fundația fundației:

Calculați momentul înclinării care acționează asupra forțelor orizontale:

Forțele verticale creează un moment de stabilitate față de punctul selectat al fundației fundației:

Testul de rulare poate fi obținut prin coeficientul de stabilitate al fundației.

Acest perete este stabil.

Utilizarea metodelor standard va facilita planificarea și calcularea fundațiilor, un exemplu de calcul al fundației va simplifica calculele. Pe baza recomandărilor date în articol, este posibil să se evite erorile în timpul construcției structurii alese (coloane, grămezi, centuri sau plăci).

Stâlp de bază

De exemplu, se utilizează o clădire cu o singură etapă, cu parametrii de 6 × 6 m, precum și cu pereți din lemn de 15 × 15 cm (greutatea volumului este de 789 kg / m³), ​​finisată la exterior cu clapboard pe izolarea rolei. Subsolul clădirii este din beton: înălțime - 800 mm și lățime - 200 mm (masa volumetrică a materialelor din beton - 2099 kg / m³). Se bazează pe un fascicul de beton armat cu o secțiune de 20 × 15 (indicatori de volum din canelat din beton armat - 2399). Pereții au o înălțime de 300 cm, iar acoperișul din ardezie are două pante. Subsolul și mansarda sunt realizate din scânduri amplasate pe grinzi cu o secțiune de 15 × 5 și sunt, de asemenea, izolate termic cu vată minerală (greutatea de izolare în vrac este de 299 kg).

Cunoscând normele de sarcină (în conformitate cu SNiP), este posibil să se calculeze corect fundațiile. Un exemplu de calcul al fundației vă permite să efectuați rapid calcule pentru clădirea proprie.

Standarde de încărcare

  • Pe bază - 149,5 kg / m².
  • La mansardă - 75.
  • Norma de încărcare a zăpezii pentru zona din zona mijlocie a Federației Ruse este de 99 kg / m² față de zona acoperișului (în secțiunea orizontală).
  • Pe baza diferitelor axe se aplică presiuni diferite.

Presiune pe fiecare axă

Indicatorii exacți ai încărcărilor constructive și normative ne permit să calculam corect fundațiile. Un exemplu de calcul al fundației este dat pentru confortul constructorilor începători.

Presiune constructivă de-a lungul axelor "1" și "3" (pereții exteriori):

  • De la acoperirea peretelui bustenilor: 600 x 300 cm = 1800 cm². Acest indicator este înmulțit cu grosimea suprapunerii verticale de 20 cm (inclusiv ornamentele exterioare). Se dovedește: 360 cm ³ x 799 kg / m ³ = 0,28 t.
  • Din randbalki: 20 x 15 x 600 = 1800 cm ³ x 2399

430 kg.

  • Din baza: 20 x 80 x 600 = 960 cm³ x 2099

    2160 kg.

  • Din capac. Se calculează masa totală a suprapunerii totale, apoi se ia o parte din ea.
  • Găurile cu fețe de 5 × 15 sunt plasate la fiecare 500 mm. Greutatea lor este de 200 cm³ x 800 kg / m³ = 1600 kg.

    Este necesară determinarea masei plăcii de podea și a depozitului inclus în calculul fundațiilor. Un exemplu de calcul al fundației indică un strat de izolație cu o grosime de 3 cm.

    Volumul este de 6 mm x 360 cm² = 2160 cm³. În plus, valoarea este înmulțită cu 800, suma totală va fi de 1700 kg.

    Izolația din vată minerală este de 15 cm grosime.

    Figurile volumetrice sunt de 15 x 360 = 540 cm³. Când se înmulțește cu o densitate de 300,01, ajungem la 1620 kg.

    Total: 1600.0 + 1700.0 + 1600.0 = 4900.0 kg. Împărțim totul cu 4, obținem 1.25 de tone.

    1200 kg;

  • Din acoperiș: greutatea totală a unei pârtii (1/2 acoperiș), ținând cont de greutatea grinzilor de rafturi, a grătarelor și a podelei de ardezie este de numai 50 kg / m² x 24 = 1200 kg.
  • Încărcăturile normale pentru structurile coloane (pentru axele "1" și "3" este necesar să se găsească 1/4 din presiunea totală pe acoperiș) permite calcularea fundației pilonului. Un exemplu de design considerat este ideal pentru înșurubare.

    • De la bază: (600,0 x 600,0) / 4 = 900,0 x 150,0 kg / m² = 1350,0 kg.
    • De la mansardă: de 2 ori mai puțin decât de la subsol.
    • Din zăpadă: (100 kg / m² x 360 cm²) / 2 = 1800 kg.

    Ca rezultat: indicatorul total al sarcinilor structurale este de 9,2 tone, presiunea standard este de 4,1 tone. Fiecare axă "1" și "3" are o încărcătură de aproximativ 13,3 tone.

    Presiunea constructivă de-a lungul axei "2" (linia longitudinală mijlocie):

    • Din pereții jurnalului, încărcarea suprafeței razdbalki și a subsolului similar cu valorile axelor "1" și "3": 3000 + 500 + 2000 = 5500 kg.
    • De la subsol și la mansardă, au indicatori dubli: 2600 +2400 = 5000 kg.

    Mai jos este sarcina de reglementare și calculul bazei de fundație. Exemplul este utilizat în valori aproximative:

    • De la bază: 2800 kg.
    • De la mansardă: 1400.

    Ca rezultat: indicatorul total al presiunii constructive este de 10,5 tone, sarcini de reglementare - 4,2 tone. Axa "2" are o greutate de aproximativ 14.700 kg.

    Presiunea pe axele "A" și "B" (liniile transversale)

    Calculele se fac luând în considerare greutatea constructivă a jaluzelelor, șinelor și subsolului (3, 0,5 și 2 tone). Presiunea pe fundație de-a lungul acestor pereți va fi: 3000 + 500 +2000 = 5500 kg.

    Numărul de piloni

    Pentru a determina numărul necesar de piloni cu o secțiune transversală de 0,3 m, se ia în considerare rezistența solului (R):

    • La R = 2,50 kg / cm2 (un indicator frecvent utilizat) și zona de referință a încălțămintei 7,06 m² (pentru simplitate, acestea iau o valoare mai mică - 7 m²), indicatorul capacității de rulare a unei coloane va fi: P = 2,5 x 7 = 1 75 t.
    • Un exemplu de calcul al fundației coloane pentru sol cu ​​rezistență R = 1,50 are următoarea formă: P = 1,5 x 7 = 1,05.
    • La R = 1,0, un singur pilon este caracterizat de o capacitate de transport de P = 1,0 x 7 = 0,7.
    • Rezistența solului apos este de 2 ori mai mică decât valorile minime ale indicatorilor de masă, care sunt de 1,0 kg / cm². La o adâncime de 150 cm, media este de 0,55. Capacitatea portantă a coloanei este egală cu P = 0,6 x 7 = 0,42.

    Casa selectată va necesita un volum de 0,02 m³ de beton armat.

    Puncte de plasare

    • Sub podele de perete: de-a lungul liniilor "1" și "3" cu greutate

    13,3 tone

  • Pe axa "2" cu greutate

    14700 kg.

  • Sub peretele se suprapun de-a lungul axelor "A" și "B" cu o greutate

    În cazul în care este necesar un calcul pentru bascularea fundației, se dau exemple de calcule și formule pentru casele mai mari. Pentru zonele suburbane nu sunt utilizate. O atenție deosebită este acordată distribuției sarcinii, care necesită un calcul atent al numărului de piloni.

    Exemple de calcul al numărului de piloni pentru toate tipurile de sol

    Pentru podele de perete din segmentul "1" și "3":

    Pe segmentele "A" și "B":

    Numai 31 de piloni. Indicele volumetric al materialului betonat este de 31 x 2 mm³ = 62 cm³.

    Prin segmentele "A" și "B"

    50 de bucăți. Indicator volumetric al materialului betonat

    Mai jos puteți afla cum se calculează fundația monolitică. Un exemplu este dat pentru sol cu ​​o valoare a tabelului R = 1,0. Are următoarea formă:

    Prin segmentele "A" și "B"

    Total - 75 de piloni. Indicator volumetric al materialului betonat

    Prin segmentele "A" și "B"

    Total - 125 de piloni. Indicator volumetric al materialului betonat

    În primele două calcule, stâlpii de colț sunt stabiliți la intersecția axelor și de-a lungul liniilor longitudinale - cu același pas. Șinele din beton armat sunt turnate în cofraje pentru baza stâlpilor.

    În exemplul nr. 3, 3 piloni sunt plasați pe axele intersectate. Un număr similar de baze este grupat de-a lungul axelor "1", "2" și "3". Printre constructorii acestei tehnologii se numesc "tufișuri". Pe un "bușon" separat este necesar să se stabilească o capace comună din beton armat cu plasarea ulterioară pe stalpi situați pe axele "A" și "B" ale grinzilor randare.

    Exemplul nr. 4 permite la intersecția și de-a lungul părții longitudinale a liniilor (1-3) să construiască "tufări" de 4 stâlpi cu instalarea ulterioară a capacelor vârfurilor pe ele. Ele sunt plasate randbalki sub subsol.

    Banda de bază

    Pentru comparație, se face următorul calcul al fundației benzii. Un exemplu este dat având în vedere adâncimea șanțului de 150 cm (lățime - 40). Canalul va fi umplut cu amestec de nisip de 50 cm, apoi va fi umplut cu beton la o înălțime de un metru. Dezvoltarea solului (1800 cm³), va fi necesară formarea fracțiunii de nisip (600) și a amestecului de beton (1200).

    Dintre bazele cu 4 coloane, o treime este luată pentru comparație.

    Lucrările de perforare se efectuează pe o suprafață de 75 cm3, cu eliminarea solului de 1,5 metri cubi sau de 12 ori mai puțin (restul solului este utilizat pentru umplere). Nevoia de amestec de beton - 150 cm ³, sau de 8 ori mai puțin, iar în fracțiunea de nisip - 100 (este necesar sub fascicul de rulment). În apropierea fundației este creată o gaură de explorare, care permite aflarea stării solului. Din datele tabulare 1 și 2, rezistența este selectată.

    Este important! În liniile de fund, aceste date vor permite calcularea fundației plăcii - un exemplu este indicat pentru toate tipurile de sol.