Η βάση κάθε μεγάλης κατασκευαστικής εργασίας είναι η τοποθέτηση των θεμελίων. Εξαρτάται από το πόσο αξιόπιστα θα γίνει αυτό, ποια είναι η αναμενόμενη διάρκεια ζωής του ανεγερμένου κτιρίου. Γι' αυτό το λόγο η θεμελίωση στην κατασκευή θεωρείται ένα από τα πιο σημαντικά στάδια.
Για να αντέχει το θεμέλιο εύκολα όλα τα αναμενόμενα φορτία, είναι σημαντικό όχι μόνο να ακολουθείτε την τεχνολογία της τοποθέτησής του, αλλά και να υπολογίζετε εκ των προτέρων όλες τις πιθανές επιπτώσεις σε αυτό. Μόνο ένας ειδικός που έχει μεγάλη εμπειρία σε αυτόν τον τομέα μπορεί να πραγματοποιήσει τους σωστούς υπολογισμούς, λαμβάνοντας υπόψη όλους τους παράγοντες που μπορούν να έχουν έστω και την παραμικρή επίδραση στη βάση. Αλλά ο καθένας μπορεί να κάνει έναν γενικό προκαταρκτικό υπολογισμό του φορτίου στη βάση, κατανοώντας έτσι πόσο ισχυρό θα είναι και εξαλείφοντας το περιττό κόστος.
Απαιτούμενες πληροφορίες
Η πρώτη ερώτηση είναι τι πρέπει να γνωρίζετε για να υπολογίσετε σωστά το φορτίοπρος το ίδρυμα. Αυτό είναι το εξής:
- γενική διάταξη του κτιρίου, ύψος, δηλαδή ο αριθμός των ορόφων, το υλικό από το οποίο θα κατασκευαστεί η στέγη;
- τύπος εδάφους, βάθος υπόγειων υδάτων;
- υλικό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή μεμονωμένων δομικών στοιχείων;
- περιοχή κατασκευής;
- τιμή διείσδυσης θεμελίωσης;
- βάθος κατάψυξης του εδάφους;
- πάχος του στρώματος εδάφους που υπόκειται σε παραμορφώσιμα φορτία.
Αυτές οι πληροφορίες είναι απαραίτητες για να ληφθούν υπόψη μικροί δείκτες για την ακρίβεια στους υπολογισμούς.
Γιατί χρειάζονται υπολογισμοί
Τι δίνει στον μελλοντικό προγραμματιστή ο υπολογισμός του φορτίου στη βάση;
- Οι σωστές τιμές θα σας επιτρέψουν να βρείτε το πιο κατάλληλο και αξιόπιστο μέρος όπου μπορείτε να χτίσετε μια κατασκευή.
- Αν υπολογίσετε τα πάντα σωστά, τότε μπορείτε εύκολα να αποτρέψετε την πιθανή παραμόρφωση των τοίχων ή του ίδιου του θεμελίου και πίσω από αυτό της κατασκευής.
- Ο υπολογισμός θα βοηθήσει στην αποφυγή καθίζησης του εδάφους (σύντομη καταστροφή ολόκληρου του κτιρίου).
- Θα είναι δυνατό να κατανοήσουμε πόσα υλικά πρέπει να αγοραστούν για να πραγματοποιηθούν οικοδομικές εργασίες. Αυτό θα μειώσει σημαντικά το συνολικό κόστος.
Εάν οι υπολογισμοί δεν γίνονται σωστά ή δεν γίνονται καθόλου, τότε είναι δυνατές παραμορφώσεις του κτιρίου και του θεμελίου όπως λοξή, κάμψη, καθίζηση, εξόγκωμα, κύλιση, μετατόπιση ή οριζόντια μετατόπιση.
Κύριοι τύποι φόρτωσης
Πριν ξεκινήσετε τον υπολογισμό των φορτίων, είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι υπάρχουν τρεις κύριεςκατηγορίες που μπορούν να αποτελέσουν αυτό το φορτίο:
- Στατιστική τιμή. Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει το βάρος της ίδιας της κατασκευής και κάθε μεμονωμένο στοιχείο του σπιτιού.
- Ο δεύτερος τύπος είναι οι επιπτώσεις που προκαλούνται από τις καιρικές συνθήκες. Ο άνεμος, η βροχή και άλλες βροχοπτώσεις θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνονται στον υπολογισμό.
- Τα αντικείμενα που θα βρίσκονται ήδη μέσα στο σπίτι ασκούν επίσης μια συγκεκριμένη πίεση, επομένως ο υπολογισμός του φορτίου στη βάση πρέπει απαραίτητα να περιλαμβάνει αυτούς τους δείκτες.
Ο τύπος θεμελίωσης εξαρτάται από τον τύπο του εδάφους στο οποίο είναι χτισμένο. Επομένως, ο υπολογισμός του φορτίου στο έδαφος είναι επίσης σημαντικός. Το θεμέλιο ασκεί επίσης πίεση και χαρακτηρίζεται από δείκτες όπως η συνολική επιφάνεια της στήριξης και το βάθος της.
Τύπος υπολογισμού για το φορτίο εδάφους
Για να προσδιοριστεί η απαιτούμενη τιμή, χρησιμοποιείται ο ακόλουθος βασικός τύπος:
N=Nf + Nd + Ns + Nv, όπου H είναι η αρχική τιμή, δηλαδή το συνολικό φορτίο στο έδαφος, Nf είναι η τιμή που δείχνει το φορτίο από τη θεμελίωση, Nd είναι το φορτίο του σπιτιού, δηλαδή το φορτίο από το κτίριο, Hs είναι το εποχικό φορτίο από το χιόνι, Hv είναι το φορτίο από τον άνεμο.
Το Nd για όλους τους τύπους βάσης υπολογίζεται με τον ίδιο τρόπο. Το Nf υπολογίζεται διαφορετικά ανάλογα με τον τύπο της βάσης.
Φορτίο λωρίδας και μονολιθική βάση
Ο δείκτης του φορτίου της βάσης στο έδαφος θα βοηθήσει στον προσδιορισμό του βέλτιστου μεγέθους της περιοχής θεμελίωσης και στην αξιολόγηση του επιτρεπόμενου φορτίου για αυτό. Για αυτόν τον υπολογισμό, ένα θεμέλιο λωρίδας είναι δομικά κατάλληλο. Ο υπολογισμός φορτίου πραγματοποιείται σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο:
Nflm=V × Q, όπου V είναι ο συνολικός όγκος του θεμελίου, ο οποίος προέκυψε πολλαπλασιάζοντας το ύψος, το μήκος και το πλάτος της βάσης (ταινία ή μονολιθική). Q είναι το ειδικό βάρος (πυκνότητα) του υλικού που χρησιμοποιήθηκε στην κατασκευή της βάσης. Αυτή η τιμή δεν χρειάζεται να υπολογιστεί, στους πίνακες αναφοράς μπορείτε να βρείτε όλους τους απαραίτητους δείκτες.
Στη συνέχεια, ο δείκτης Nf διαιρείται με την περιοχή βάσης (S) και προκύπτει η τιμή του ειδικού φορτίου (Nu), η οποία πρέπει να είναι μικρότερη από την επιτρεπόμενη τιμή αναφοράς της αντίστασης του εδάφους (Сg):
Λοιπόν=Nflm/ S ≦ Сг.
Για να αποφευχθεί η επίδραση των σφαλμάτων υπολογισμού, αυτή η απόκλιση πρέπει να υπερβαίνει το 25%. Εάν η τιμή που λαμβάνεται υπερβαίνει την τιμή αναφοράς, είναι καλύτερο να αυξήσετε το πλάτος της βάσης, διαφορετικά θα αρχίσει να ραγίζει και να κρεμάει.
Ο υπολογισμός του φορτίου στην πλάκα θεμελίωσης σε περίπτωση ανέγερσης μονολιθικής βάσης πραγματοποιείται με παρόμοιο τρόπο. Είναι απαραίτητο μόνο να ληφθούν υπόψη τα φορτία παραμόρφωσης, η τάση στημονιού και οι κύλινδροι. Για να γίνει αυτό, τίθεται το θεμέλιο με αυξημένο περιθώριο των υπολογισμένων τιμών.
Φόρτωση βάσης στήλης
Ο υπολογισμός θα βοηθήσει στον υπολογισμό του σωστού αριθμού πασσάλων ή πελμάτων θεμελίωσης για ασφαλή κατασκευή.
Ειδικό βάρος είναι η τιμή που δείχνει τη μέγιστη πίεση σχεδιασμού που μπορεί να αντέξει το έδαφος, ώστε να μην υπάρξει καθίζηση και μετατόπιση. Η συγκεκριμένη τιμή εξαρτάται από το είδος του εδάφους που μιλάμε και σε ποια κλιματική ζώνη σχεδιάζεται να κατασκευαστεί το σπίτι. Ωστόσο, κατά τον υπολογισμόπάρτε το μέσο όρο - 2 kg / cm2.
Το συνολικό φορτίο που δίνει η σόλα της βάσης της στήλης στο έδαφος αποτελείται από την κατανεμημένη μάζα της κατασκευής και το βάρος της ίδιας της στήλης. Επομένως, ο υπολογισμός του φορτίου στο στηλοειδή θεμέλιο θα μοιάζει με αυτό:
- Vc=Sc x Hc;
- Pc=Vc x q;
- Pfc=Pc x N;
- Sfc=Sc x N;
όπου Sc είναι η περιοχή έδρασης της στήλης, Hc είναι το ύψος, Vc είναι ο όγκος της στήλης, Pc είναι το βάρος της στήλης, q είναι η πυκνότητα του υλικού της στήλης, N είναι η συνολικός αριθμός στηλών, Pfc είναι το συνολικό βάρος της θεμελίωσης, Sfc είναι η συνολική επιφάνεια του στηρίγματος.
Φορτίο θεμελίωσης πασσάλων
Η χρήση αυτού του τύπου για τον υπολογισμό των φορτίων σε μια βάση πασσάλων είναι επίσης δυνατή, αλλά θα πρέπει να τροποποιηθεί ελαφρώς. Δηλαδή, όταν το αποτέλεσμα έχει ήδη ληφθεί σύμφωνα με τον προηγούμενο τύπο, θα πρέπει να πολλαπλασιαστεί με τον συνολικό αριθμό των πασσάλων και, στη συνέχεια, να προσθέσετε το βάρος της ζώνης (σε περίπτωση που αυτή η ζώνη χρησιμοποιήθηκε κατά την κατασκευή). Για να λάβετε την επιθυμητή τιμή, πρέπει να πολλαπλασιάσετε την λαμβανόμενη τιμή με την πυκνότητα (ειδικό βάρος) αυτών των υλικών που χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή πασσάλων.
Όταν είναι γνωστός ο αριθμός των στηριγμάτων βιδών (N) και το βάρος του κτιρίου (P), η φέρουσα ιδιότητα ενός στηρίγματος είναι ίση με την αναλογία P/N. Είναι απαραίτητο να επιλέξετε έτοιμους, καταλληλότερους πασσάλους, με συγκεκριμένη φέρουσα ικανότητα και το μήκος που ταιριάζει στα τοπικά γεωλογικά χαρακτηριστικά.
Φόρτωση στο σπίτιfoundation
Για να κάνετε έναν γενικό υπολογισμό του φορτίου του σπιτιού στα θεμέλια, θα πρέπει να συνοψίσετε τους δείκτες μάζας των επιμέρους τμημάτων του σπιτιού:
- Πλάκες και όλοι οι τοίχοι.
- Πόρτες και παράθυρα.
- Συστήματα δοκών και οροφής.
- Σωλήνες θέρμανσης και εξαερισμού, υδραυλικές εγκαταστάσεις.
- Όλα τα διακοσμητικά φινιρίσματα, ατμοί και αδιαβροχοποίηση.
- Διάφορες συσκευές, έπιπλα και σκάλες.
- Όλων των ειδών συνδετήρων.
- Άτομα που μένουν στο κτίριο ταυτόχρονα.
Για να το κάνετε αυτό, θα χρειαστείτε μερικούς δείκτες από τους πίνακες (ειδικό βάρος ανάλογα με το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται κάθε εξάρτημα), που έχουν υπολογιστεί προηγουμένως από ειδικούς. Τώρα αυτό είναι εύκολο στη χρήση. Για παράδειγμα:
- Για κτίρια που χρησιμοποιούν πλαίσιο που δεν έχει πάχος μεγαλύτερο από 150 mm, ο συντελεστής φορτίου είναι 50 kg/m2.
- Αν μιλάμε για τοίχους από αεριωμένο σκυρόδεμα, των οποίων το πάχος είναι έως 50 cm, τότε - 600 kg/m2.
- Οι τοίχοι από οπλισμένο σκυρόδεμα πάχους έως 15 cm ασκούν φορτίο 350 kg/m2.
- Πλάκες με βάση κατασκευές οπλισμένου σκυροδέματος συνθλίβονται με δύναμη 500 kg/m2.
- Δάπεδα με μόνωση και ξύλινα δοκάρια - έως 300 kg/m2.
- Στέγη - έως 50 kg/m2 κατά μέσο όρο.
- Αν χρειάζεται μια τιμή που δείχνει το προσωρινό φορτίο από το χιόνι, τότε συνήθως λαμβάνουν μια μέση τιμή 190 kg / m2 - για τις βόρειες περιοχές, 50 kg / m2 - για το νότο, 100 kg / m2 - για τη μεσαία λωρίδα, ή της βρίσκονται πολλαπλασιάζοντας την περιοχή προβολής της οροφής με το συγκεκριμένο φορτίο αναφοράςχιονοκάλυψη.
- Αν χρειάζεται να υπολογίσετε το φορτίο ανέμου, τότε ο παρακάτω τύπος θα σας φανεί χρήσιμος:
Hv=P × (40 + 15 × N), όπου P είναι η συνολική επιφάνεια του κτιρίου και H είναι το συνολικό ύψος του σπιτιού.
Παράδειγμα υπολογισμού
Η χρήση των παραπάνω υπολογισμών θα σας επιτρέψει να προσδιορίσετε σωστά τις απαιτούμενες διαστάσεις της βάσης και να ασφαλίσετε τον εαυτό σας για πολλά χρόνια με μια αξιόπιστη κατασκευή. Και για να κατανοήσετε ευκολότερα τον τρόπο χρήσης των τιμών, θα πρέπει να δείτε το παράδειγμα του υπολογισμού των φορτίων στη βάση.
Ως παράδειγμα, ας πάρουμε ως παράδειγμα ένα μονοώροφο σπίτι από αεριωμένο σκυρόδεμα που βρίσκεται σε μια περιοχή προστατευμένη από το χιόνι και τον άνεμο. Δερμάτινη στέγη με κλίση 45%. Θεμέλιο - μονολιθική ταινία 6x3x0,5 μ. Τοίχοι: ύψος 3 μ. και πάχος 40 εκ. Χώμα - πηλός.
- Το φορτίο της οροφής υπολογίζεται από το φορτίο 1 m2 της προβολής, σε αυτό το παράδειγμα - 1,5 m.
- Το φορτίο τοίχου προσδιορίζεται πολλαπλασιάζοντας το ύψος και το πάχος με το συγκεκριμένο φορτίο αναφοράς από το σημείο 2: Hc=60030, 4=720 kg.
- Το φορτίο δαπέδου προκύπτει πολλαπλασιάζοντας την περιοχή φορτίου με την τιμή από το σημείο 4: Np=(63 / 62)500=750 kg. Το εμβαδόν φόρτωσης καθορίζεται από την αναλογία της επιφάνειας του θεμελίου προς το μήκος των πλευρών που πιέζονται από τους κορμούς δαπέδου.
- Φορτίο από βάση λωρίδων (Q για σκυρόδεμα και θρυμματισμένη πέτρα - 230 kg/m2): 630, 4230=1656 kg.
- Φορτίο ανά μέτρο βάσης: Αλλά=75+720+750+1656=3201 kg.
- Τιμή φορτίου αναφοράςγια πηλό: Cr=1,5 kg/cm2. Στο παράδειγμα, ο λόγος του φορτίου προς το εμβαδόν βάσης είναι: Πηγαδάκι=3201/1800=1,8 kg/cm2, όπου 6x3=18 m2=1800 cm2.
Το παράδειγμα δείχνει ότι για τέτοια αρχικά δεδομένα το μέγεθος της επιλεγμένης θεμελίωσης είναι ανεπαρκές, καθώς η υπολογισμένη τιμή είναι μεγαλύτερη από την επιτρεπόμενη τιμή αναφοράς και δεν εγγυάται την αξιοπιστία του κτιρίου. Η απαιτούμενη τιμή καθορίζεται από μια επιλογή βήμα προς βήμα.
Κατά τον σχεδιασμό της κατασκευής, πρέπει να γίνονται υπολογισμοί και η ανάλυσή τους, διαφορετικά οι συνέπειες της χρήσης εσφαλμένων τιμών μπορεί να είναι καταστροφικές.
