Ako správne vypočítať nadáciu

Obsah článku

• Hĺbka základu
• Výpočet základov pásov pomocou vzorcov
• Zaťaženia a nárazy
• Stanovenie šírky podrážky
• Výpočet základov pásov podľa harmonogramu

Základom je štruktúra budovy pod pôdorysom. Jeho účelom je prenášať zaťaženia z celej stavby do pôdneho základu. Zaťažená pôda môže zmeniť svoju štruktúru a spôsobiť deformácie v budovách, ktorých limit je obmedzený normami. Správne vykonaný výpočet základov zabezpečí životnosť a spoľahlivosť každej budovy.

Základy môžu byť podľa svojej schopnosti odolávať zaťaženiu rozdelené na pevné a flexibilné. Konštrukcie z betónu sutiny a betónu sú tuhé. Odolávajú kompresii dobre a pri napínaní a ohýbaní nemajú dobrú výkonnosť..

Vystužené betónové základy majú vo vnútri konštrukcie výstuž. Vníma ťahové a ohybové sily, preto je pre ohybné prvky použiteľný vystužený betón.

Dôležité! Predpokladom pre výpočet nadácií je prítomnosť výsledkov geologických a topografických prieskumov na stavenisku.

Budova a podložie sa pri výpočte považujú za spoločné. Nepriaznivý vplyv faktorov prostredia môže tiež zmeniť podložie. Napríklad teplota ovplyvňuje vlastnosti napučiavajúcich a stúpajúcich pôd a voda môže meniť štruktúru poklesových a slaných pôd..

Úroveň umiestnenia vody v zemi, jej možné zmeny, chemické zloženie vody tiež určujú výber materiálu, štruktúru a spôsob výstavby nadácie. Všetky tieto údaje sú uvedené v správe o prieskume.

Hĺbka základu

Pri určovaní úrovne podrážky suterénu sa berie do úvahy toto:

• stavebná konštrukcia a jej účel;
• prítomnosť susedných štruktúr a značka spodnej časti ich základov;
• vlastnosti pôdy;
• podzemné vody a zmeny ich polohy;
• hĺbka zamrznutia pôdy;
• nepriaznivý vplyv na životné prostredie;

Výška dna základu sa berie bez ohľadu na úroveň zamrznutia pôdy, ak je základom neporézna pôda a budova je v zime vykurovaná. Ak štúdie a výpočty tiež ukazujú, že nedochádza k deformáciám, ktoré narúšajú pevnosť celej budovy, s pravidelným zamŕzaním a rozmrazovaním pôdy.

Základy vyhrievaných miestností pod vonkajšími stenami sa ukladajú do hĺbky väčšej, ako je vypočítaná hodnota hĺbky zamrznutia pôdy, ak je pre ne podkladová pôda ťažná..

Vypočítaná hodnota tejto hĺbky sa nachádza podľa vzorca:

d_F = k_hod* d_fn, Kde

• k_hod – koeficient tepelných podmienok v budove;
• d_fn – štandardná hĺbka zamrznutia pôdy.

Pre budovy, ktoré nie sú vykurované v zime k_hod= 1,1; pre vyhrievané k_hod prijaté podľa tabuľky.

Typ budovy	Teplota vzduchu v susednej miestnosti
0	päť	desať	15	20 a viac
Prízemie	0.9	0.8	0.7	0.6	0,5
Dlážky	1.0	0.9	0.8	0.7	0.6
Izolované podlahy	1.0	1.0	0.9	0.8	0.7
Budova so suterénom	0.8	0.7	0.6	0,5	0,4

Štandardná hodnota d_fn berie sa ako priemerná hodnota maximálnej ročnej sezónnej hĺbky mrazu za 10 rokov.

Túto hodnotu je možné vypočítať pomocou vzorca:

M_T– bezrozmerné číslo rovnajúce sa súčtu absolútnych hodnôt teplôt pod nulou v zime v konkrétnej oblasti. Nachádza sa v SP 131.13330.2012.

d₀ prijatý:

• 0,23 – íly a íly;
• 0,28 – prachové a jemnozrnné piesky;
• 0,3 – hrubozrnné a stredne zrnité piesky;
• 0,34 – hrubé pôdy.

Medzi ťažné pôdy patria:

• íl s obsahom;
• jemnozrnné a zašpinené piesky;
• hrubo zrnité s ílovo-prachovými inklúziami.

Výpočet základov pásov pomocou vzorcov

Výpočet základov budov sa vykonáva podľa 2 skupín limitných stavov:

• únosnosť – prvá skupina;
• deformácie – druhá skupina.

Prvý obmedzujúci stav znamená úplnú nemožnosť prevádzkovať budovu. Druhá je, keď je normálna prevádzka ťažká. Výpočet sa vykonáva na určenie optimálnych rozmerov základovej konštrukcie.

Zaťaženia a nárazy

Štandardné zaťaženie vynásobené bezpečnostným faktorom (preťaženie) – ?_F, udáva hodnotu vypočítaného.

dizajn	Faktor spoľahlivosti ?F
kovový	1.05
Betón, hustota >1600 kg / m3	1.10
Železobetón, kameň, vystužený kameň, drevo, hustota <1600 kg / m3:
prefabrikované –	1,2
na stavenisku –	1.3
pôdy
prírodné	1.1
objem	1.15

Na zaťaženie snehom a vetrom ?_F = 1,4 pre teplotné pôsobenie ?_F = 1,1.

Podľa času pôsobenia sú zaťaženia rozdelené na trvalé a dočasné. Počas výstavby, ako aj počas prevádzky, pracuje konštantné zaťaženie bez prerušenia. Patria sem hmotnosť všetkých stavebných štruktúr a hmotnosť pôdy. Dočasné zaťaženia sa delia na:

• dlhodobá prevádzka (dočasne umiestnené zariadenia, skladovanie materiálov a častí akejkoľvek výroby, hmotnosť ľudí a zvierat, mostové a mostové žeriavy);
• krátkodobé zásahy (sneh, vietor, ľad, uvedenie do prevádzky a opravy zariadení, ľudia atď.);
• špeciálne opatrenia (od výbuchu, nehôd, porúch zariadení, zmien v štruktúre základne atď.).

Pri výpočte sa používa kombinácia záťaží:

1. Základné – trvalé + dlhodobé + krátkodobé.
2. Špeciálne – trvalé + dlhodobé + krátkodobé + jedna špeciálna akcia.

Pri výpočte základne deformáciami sa používa základná kombinácia zaťažení. Hlavná kombinácia sa tiež berie do úvahy z hľadiska pevnosti, ale ak existujú špeciálne zaťaženia, výpočet sa vykoná pre špeciálnu kombináciu. Pre určitý typ kombinácie zaťaženia sa redukčné faktory kombinácie berú do úvahy pri výpočte – ?.

Nakoniec sa vyberie nebezpečnejšia kombinácia záťaží. V prípade obytných budov s pevnou štruktúrou zaťaženie nadácie pozostáva z hmotnosti:

• Konštantné zaťaženie:
  • Steny, podlahové dosky, suterénne stropy (ak existujú).
  • Nadácia a hmotnosť na pôdnych laviciach.
• Dočasné zaťaženia:
  • Sneh.

Rovnomerne rozložené štandardné zaťaženie obytných budov je možné vykonať podľa SNiP – 1,5 kPa (koeficient preťaženia – ?_F = 1,3).

Stanovenie šírky podrážky

Základy bytových budov s pevnou štruktúrou sa počítajú ako centrálne stlačené. Sú usporiadané symetricky vzhľadom na podlahu alebo suterénnu stenu. Výpočet sa vykonáva na základe stavu obmedzeného vyváženia všetkých síl ovplyvňujúcich základ.

F – plné zaťaženie základu, h – hĺbka základu b – šírka základne základu

Na vykonanie predbežného výpočtu môžete použiť hodnotu R₀ podľa tabuliek nižšie.

penetrácia	Hustota pôdy, kg / cm2	Vnútorný uhol trenia ?	Modul deformácie E, kg / cm2	Objemová hmotnosť a, T / m3
hustý	stredná hustota
Veľké piesky	4.5	3.5	36-41	2000-500	1,75-1,85
Stredné piesky	3.5	2.5	33-38	500-300	1,6-1,9
Jemné piesky:			30-36	400-250
– nízka vlhkosť	3.0	2.0	1,6-1,9
– nasýtený vodou	2.5	1.5	1,8-1,9
Prašné piesky:			28-34	250-125	1,8-2,0
– nízka vlhkosť	2.5	2.0
– mokrý	2.0	1.5
– vodou nasýtená	1.5	1.0

penetrácia	Koeficient pórovitosti	Konzistencia pôdy v kg / cm2	Vnútorný uhol trenia ?	Modul deformácie E, kg / cm2	Objemová hmotnosť a, T / m3
hustý	plastický
Piesočná hlina	0,5	3.0	3.0	18-28	200-125	1,7-1,95
0.7	2.5	2.0	1,5-1,85
hlina	0,5	3.0	2.5	12-25	250-80	1,8-1,95
0.7	2.5	1.8	1,75-1,9
1.0	2.0	1.0	1,7-1,8
íly	0,5	6.0	4.0	30-36	400-250	1,9-2,0
0.6	5.0	3.0	1,9-2,0
0.8	3.0	2.0	1,8-1,9
1.1	2.5	1.0	1,7-1,8

V prípade pevných pásových základov sa určuje šírka podošvy:

• F je zaťaženie pôsobiace na hornú časť základu;
• R₀ – odolnosť voči pôde, ktorá je prevzatá z tabuliek;
• ?_mt– priemerná špecifická hmotnosť nadácie a pôdy na jej okrajoch;
• h – výška základu.

Napríklad určíme šírku podošvy pevného základového pásu s rigidnou schémou s nasledujúcimi údajmi:

• F = 255 kN;
• R0 = 250 kPa – pre hlinku s koeficientom pórovitosti 0,7;
• Hĺbka pokládky – 1,8 m, výška h = 2,0 m. Základný materiál – betón M 200, ?_mt= 2,0 kg / m³.

Pre hĺbky menej ako 1,5 m sa použije faktor m.

Hĺbka pokládky h	1.4	1.3	1,2	1.1	1.0	0.9	0.8	0.7	0.6
Koeficient m	0,97	0.93	0,90	0,87	0,83	0,80	0,77	0.73	0.70

Požadovaná šírka podrážky sa získa:

Ďalej objasníme R0 pre hĺbku základne základu menej ako 2,0 m pomocou vzorca:

R = R₀* [1 + k₁ (b – b₀) / b₀] * (d + d₀) / 2d₀;

• k₁ – pre íly, íly, piesčité íly a piesky hliny – 0,05; pre hrubé piesky a hrubé pôdy – 0,125.
• b a d – šírka a hĺbka základu
• b₀ a d₀ – hodnoty šírky a hĺbky akceptované v tabuľkách

R = 250 • [1 + 0,05 (1,2 – 1) / 1] • (1,8 + 2) / 2 • 2 = 240 kPa

Objasňujeme šírku základovej podošvy

Na získanie presnejších údajov sa vypočítaná hodnota odolnosti pôdy vypočíta z údajov prieskumu.

Výpočet základov pásov podľa harmonogramu

Harmonogram výpočtu základov pevných pásov pre vonkajšie tehlové steny

H	390	360	330	270
k1	1.04	1.00	0.96	0,90

?	0.0	päť%	desať%	15%	20%	25%	tridsiatich%
k2	1.07	1.04	1.02	1.00	0.98	0.96	0.93

R	0.00	300	600	900	1200	1500	1800	2100
k3	0,76	0,81	0,86	0,90	0.95	1.00	1.05	1.10

Harmonogram výpočtu základov pevných pásov pre vnútorné steny

H	390	360	330	270
k1	1.04	1.00	0.96	0,90

R	0.00	500	1000	1500	2000	2500	3000	3500
k3	0,52	0.62	0.72	0,82	0,91	1.00	1.09	1.18

Podľa harmonogramu vytvoreného pre občianske budovy s tehlovými stenami sa výpočet vykonáva podľa údajov R a počtu podlaží. Zistená šírka podrážky sa vynásobí korekčnými faktormi k₁, na₂, na₃:

• na₁ – berie do úvahy výšku podlahy;
• na₂ – pomer plochy okna k ploche steny v%;
• na₃ – zaťaženie prenášané prekrytím jedného poschodia.

Šírku podošvy je možné určiť pomocou grafu iba vtedy, ak sa hrúbka steny uvedená v grafe zhoduje s akceptovanou hrúbkou muriva..

Napríklad nájdeme šírku suterénu suterénu vonkajšej tehlovej steny s hrúbkou 77 cm v dome s tromi poschodiami (so suterénom). V tomto prípade R = 2,0 kg / cm²; H = 3,0 m; ? = 20%; P = 1800 kg / beh. m. Podľa grafu zistíme, že šírka podrážky je b ‚= 110 cm; b = 110 • 0,98 • 1,5 = 113 cm.

Všetky uvedené tabuľky a grafy sú iba informatívne. Presnejší výpočet vykonávajú odborníci na základe štúdií pôdy (poľných a laboratórnych) na stavenisku.