Jak správně vypočítat zatížení nadace

Zatížení základu je hmotnost celé konstrukce budovy, včetně zohlednění účinků sněhu a větru, prvků výzdoby interiéru a provozu budovy, které vyvíjejí tlak na základ. Zatížení základu se vypočítá na základě konstrukčních vlastností budovy a po geologických průzkumech staveniště, po kterých začíná samotná základová práce.

Druhy zátěží

Zatížení se dělí na dva typy: trvalé a dočasné. Mezi trvalé prvky patří stavební prvky – stěny, stropy, střešní krytina, sloupy atd.

Dočasné se dělí na:

• dlouhodobé (nábytek, dočasné příčky, zařízení);
• krátkodobé (sníh a vítr, váha lidí žijících v domě);
• speciální (netrvalé, zohledněné v závislosti na zóně výstavby – seismické, výbušné).

Sběr počátečních dat

Výpočet zatížení nadace zahrnuje ukazatele, které závisí na konkrétním návrhu úkolu, na základě kterého se vypočítává:

• podlahová plocha;
• plocha stěny;
• celková plocha systému střechy a krokví;
• plocha schodišť a dalších vnitřních konstrukčních prvků.

Všechny tyto údaje jsou nezbytné bez ohledu na typ nadace.

Výpočet zatížení základu

Na základě primárních dat je vypočítána hmota budovy sestávající z hmoty stavebních materiálů. Takové ukazatele jsou obsaženy v referenčních knihách a SNiP II-3-79 „Stavebnictví tepelné techniky“. Výpočet bere v úvahu průměrné hodnoty hmotnosti jednotlivých konstrukcí: střechy, podlahy, stěny, které se liší v závislosti na použitých materiálech (cihla, železobeton, břidlice atd.). Výsledná hodnota se vynásobí koeficientem spolehlivosti v souladu s SP 20.13330.2011.

Kromě stálých zatížení se počítají i dočasná zatížení, nemají přesný význam, proto se použijí odpovídající koeficienty zohledněné ve stejném SP. Normované hodnoty pro mezipodlahy jsou 150 kg/m70, pro podkrovní podlahy – XNUMX kg/mXNUMX, tyto ukazatele se násobí podlahovou plochou.

Klimatické zatížení se počítá na základě oblasti konstrukce. V souladu s přílohami SP 20.13330.2011, které zohledňují zónování území na základě hmotnosti sněhové pokrývky. Hodnota se pohybuje od 80 kg do 560 kg na 1 mXNUMX. m a může mít velký význam v celkovém výpočtu. Tento indikátor se používá s korekčním faktorem pro typ a úhel střechy.

Síla větru se nepočítá pro trvalé stavby, ale má velký význam pro lehké stavby, například altány, které jsou vystaveny horizontálnímu vlivu.

Celková hodnota ukazatelů udává výsledek zatížení nadace.

Na základě tohoto ukazatele je určena plocha základny. Bude se lišit v závislosti na zvoleném typu: pás, monolitický, hromada. Typ je určen na základě struktury půdy, rozvojové oblasti a konstrukčních prvků projektu. Právě tento indikátor určuje velikost zatížení, které musí základ odolat.

Výpočet složení a množství betonu

Na základě druhu a výpočtového zatížení se určí množství betonu a složení betonové hmoty.

U pilotového základu se výpočet provádí na základě poloměru piloty a její výšky. Výška závisí na úrovni výskytu. Tato metoda výpočtu je vhodná pro konstrukce libovolného tvaru průřezu. Pilotové základy jsou zcela běžné a vyžadují minimální spotřebu materiálů. Používá se pro stavbu lehkých objektů s velkým zatížením, na půdách s hlubokou nosnou vrstvou.

U základových pásů jsou hlavními ukazateli výška, šířka a délka pásu. Výška se skládá z nadzemní části a hloubky a musí být minimálně dvojnásobkem šířky závisí na tom proporcionální rozložení zatížení. Pásové základy jsou jedním z nejběžnějších v nízkopodlažní bytové výstavbě a mají dostatečnou rezervu bezpečnosti.

Objem betonu v monolitickém základu se vypočítá na základě celkové plochy desky a její výšky (tloušťky). Nejčastěji se tento typ používá na obtížných půdách, má minimální tlak na půdu a vysoký index pevnosti díky rovnoměrnému rozložení zatížení na základovou desku.

Spolehlivost založení konstrukce závisí na správném výpočtu složení betonové směsi. Hlavní faktory ovlivňující kvalitu řešení:

• podíly vody a cementu;
• druh a množství plniva (písek, drcený kámen);
• značka cementu.

Nuance

Výsledek výpočtu zatížení základu do značné míry závisí na konstrukční zóně, výběru materiálů pro stavbu domu a nákladech na zametání betonu. Velký význam má mimo jiné hloubka výskytu, která závisí na:

• geologické poměry (výška nosné půdy, hladina podzemní vody);
• hloubka mrazu (klimatické rysy regionu);
• vlastnosti návrhu budovy (přítomnost suterénu, podzemní komunikace, umístění dalšího vybavení).

Všechny tyto mince je třeba vzít v úvahu ve fázi návrhu budovy.

Správný výpočet zatížení základů je základem pevnosti stěn, životnosti budovy a klíčem k bezpečnosti. Výpočty musí provádět odborníci s přísným dodržováním norem. I drobná porušení a chyby v technologii mohou vést k nevratným následkům. Naše webové stránky stavební společnosti „Poctivý stavitel“ pomohou se stavbou domu ve všech fázích.

Na našich stránkách si také můžete objednat stavbu cihlových domů v Kazani.

Základ je tradičně základem pro jakoukoli stavební konstrukci. Na její kvalitě a souboru technických vlastností závisí nejen pevnost a trvanlivost konstrukce, ale také možnost výskytu vad ve formě vertikálních a horizontálních trhlin, různých destrukcí a deformací. Aby se předešlo tomuto druhu potíží, je nutné správně vypočítat nosnost budovaného základu ve fázi návrhu.

Výpočet únosnosti nadace musí být proveden jak pro nové budovy a konstrukce ve fázi návrhu, aby byla zajištěna pevnost a spolehlivost budov, tak pro ty, které potřebují zesílení nebo opravu.

<strong>Půdní průzkum – stanovení výchozích parametrů</strong>

Před zahájením výstavby konkrétního objektu je nutné vytvořit projektovou dokumentaci, která určuje vlastnosti a kvality zeminy nacházející se na staveništi. Za tímto účelem je prováděn komplex prací s geodetickým průzkumem zemin, při kterém lze provádět zkoušky zeminy sondami a pilotami, studie řezů zákrytů a experimentální filtrační opatření. Výzkum sleduje následující cíle:

• stanovení deformačních a pevnostních parametrů vrstev zeminy;
• posouzení hydrologického stavu a režimu rozvojového území;
• studium terénu;
• identifikace půdního typu a jeho charakteristik;
• stanovení přítomnosti podzemní vody a její hloubky;
• identifikace hloubky zamrznutí půdy;
• stanovení stupně zvednutí půdy a její pohyblivosti.

Provádění geodetických zaměření je stejně důležité pro stanovení únosnosti základů ve fázi projektování, stejně jako těch základů, které již byly vybudovány a z nějakého důvodu vyžadují zesílení, nebo když se staví nové zařízení na stávajícím základu. Během práce se určuje úroveň přípustného zatížení, které půda odolá, představující plochu pro stavbu základu. Pro výzkum je vybráno několik bodů, které se nacházejí v místě výstavby základu.

Únosnost zemin se výrazně liší a pohybuje se od 1,0 do 6,0 kg/cm2. Současně jsou písčité půdy s různým stupněm zrnitosti považovány za nejpříznivější pro stavbu, zatímco poklesy a objemové půdy nejsou pro stavbu vůbec vhodné, protože nejsou schopny poskytnout potřebnou pevnost.

Po výstavbě budovy nebo stavby dochází k sedání jakéhokoli základu, které je způsobeno zhutněním půdy a jejím stlačením pod tíhou konstrukce. Současně je hlavním úkolem při určování vlastností zeminy identifikovat její nosné charakteristiky, aby se eliminovalo sedání, které může vést k destrukci, praskání a dalším typům deformací základny a budovy jako celku. . Osazení budovy je zpravidla kontrolováno odborníky a nemělo by překročit přípustné limity.

V závislosti na charakteristikách zeminy zjištěných při geodetických zkouškách je vybrána nejoptimálnější varianta návrhu základny. Pro stabilní typy zemin to mohou být pásové základy, pro nestabilní, vlhkostí nasycené a hluboce zmrzlé půdy to mohou být deskové, pilotové, pilotové vrutové základy.

K provedení komplexu geodetických prací ke stanovení vlastností a nosnosti zeminy jsou zapojeny speciální organizace, které mají ve svých řadách specialisty v oboru geodézie a také certifikované měřicí přístroje. Návrh základů se provádí na základě výpočtů únosnosti půdy, provedených v souladu s požadavky SNiP 2.02.01-83.

<strong>Únosnost základny</strong>

Podle definice se za únosnost základu považuje maximální povolené zatížení, které základ vydrží bez známek destrukce na konkrétní půdě. V tomto případě se bere v úvahu hmotnost stavební konstrukce, která závisí na typu použitých stavebních materiálů, typu střechy, architektonických prvcích budovy a dalších faktorech.

Skutečnou schopnost nadace do určité míry ovlivňuje řada faktorů, mezi které patří:

• druhy a povaha zatížení působících ve vodorovné a nakloněné rovině s přihlédnutím k hmotnosti samotné podešve;
• rozměry základny, její vlastnosti a materiál použitý při konstrukci;
• rovnoměrné rozložení zatížení a těžiště budovy;
• základní tvar;
• struktura půdy a její vlastnosti;
• stupeň homogenity půdy;
• hloubka základu, jeho masivnost;
• správné umístění skutečně postavené základny v horizontální rovině;
• přítomnost pohřbených měkkých sedimentárních hornin.

Hloubka založení se určuje na základě údajů o půdě, konkrétně informací o stupni zamrznutí půdy a také o vlastnostech budovy. Pokud je suterén nebo přízemí, nadace bude mít největší masivnost a hloubku. V závislosti na regionu a povětrnostních podmínkách v zimě lze pásový základ položit až do hloubky 3 metrů, aby byla zajištěna maximální stabilita a potřebná nosnost.

Při výpočtu požadované masivnosti základu je nutné vzít v úvahu typ materiálů použitých pro stavbu stěn, hmotnost samotného základu, střechu a také přítomnost sněhových zatížení. V tomto případě se zatížení dělí na statické, které mají konstantní dopad, a dynamické, které se mění v amplitudě. Mezi ty druhé patří lidé, kteří jsou nebo žijí v budově. Pro stabilitu konstrukce se základ počítá s rezervou.

Nejtěžší jsou budovy a stěny z cihel a železobetonu. Kromě hmotnosti stěn je nutné vzít v úvahu hmotnost podlah a střechy, která se bere v souladu s tabulkovými hodnotami na základě průměrné hodnoty na metr čtvereční. Největší zátěží jsou také železobetonové podlahy a břidlicová krytina. V oblastech se silným větrem, stejně jako u budov a staveb umístěných na volném prostranství, je nutné při navrhování vzít v úvahu větrné dynamické typy krátkodobého zatížení.

Aby se zajistilo, že se nosnost základu v průběhu času nesníží, je nutné zajistit hydroizolaci konstrukce. K tomu se nejčastěji používají speciální vodoodpudivé materiály a tmely, které se nanášejí na povrch základových prvků.

Pokud únosnost hotového základu neodpovídá požadovaným hodnotám, je nutné základ zpevnit. K tomu se zpravidla používají šroubové a pilotové šroubové konstrukce, pro které se výpočty provádějí pro každou pilotu zvlášť. V tomto případě stávající základ v době práce podléhá částečnému otevření. Nosnost šroubových pilot závisí na jejich velikosti a typu zeminy.

<strong>Výpočet nosnosti</strong>

Základ je druh stavební konstrukce, která je podle svého účelu určena k rozložení zatížení ze stavby na připravené vrstvy zeminy. V tomto ohledu je při výpočtu únosnosti základu jedním z klíčových parametrů únosnost zeminy dostupné na staveništi. Stanovení únosnosti základu tedy spočívá ve výpočtu minimální možné plochy podepření základu na zemi, při které zůstane soubor jeho prostorových parametrů nezměněn a během provozu nepřekročí přípustné limity. struktura. Ve zjednodušené verzi se výpočet provádí pomocí vzorce:

L – délka základny pásu (při výběru tohoto typu základu),

G – únosnost zeminy, zjištěná při geodetickém průzkumu;

M – hmotnost budovy nebo stavby s přihlédnutím ke všem druhům statického a dynamického zatížení, použitým materiálům, žijícím nebo pobývajícím osobám, s přihlédnutím k bezpečnostnímu faktoru;

<strong>Parametry základů a únosnost</strong>

Jak se ukázalo, rozměry základu úzce souvisí s takovým parametrem, jako je nosnost základu. V tomto ohledu lze v řadě projektů použít kombinovaná řešení zahrnující několik různých typů základů. V tomto případě je nutné spočítat nosnost pro každou jednotlivou podrážku individuálně. Podle konstrukčních pravidel se s nárůstem šířky základny zvýší i objem zeminy, která může způsobit destrukci konstrukce. Proto jsou v přítomnosti jednotné půdy stabilnější základy s menší šířkou. Parametr únosnosti je navíc závislý na tvaru podkladu a použitých materiálech při jeho stavbě. Hlavním úkolem projektanta při výběru základu a výpočtu budovy je potřeba rovnoměrného rozložení hmoty konstrukce.

Jedním z kritérií pevnosti a stability, které má přímý vliv na únosnost každého základu, je hloubka základu. Hlubší stavby jsou méně náchylné k destrukci než mělké základy. To je způsobeno vlastnostmi půd v různých hloubkách, které jsou určeny hloubkou jejich zamrznutí a stupněm zvednutí. Při stavbě na písčitých půdách a půdách, ve kterých je písek přítomen v určitých objemech, vede zvýšení hloubky základu ke snížení možného sedání během provozu a zvýšení únosnosti.

Pokud není hloubka založení správně zvolena, dochází k deformaci zeminy. Zpravidla se to projevuje počátečním zpevněním půdy umístěné pod podrážkou s jejím následným uvolněním ve formě klínů na opačných stranách základny. V tomto případě mohou i malé posuny půdního krytu vést k tvorbě trhlin v základu a zničení budovy. Kromě toho lze v půdě pozorovat posuny a poklesy. Takto zničit hluboký základ je prostě nemožné. Jakékoli pohyby půdy v hloubce mohou vést pouze k místnímu zhutnění, které nemůže vést k deformačním procesům.

Výpočet únosnosti základu tedy musí brát v úvahu všechny možné faktory tvaru, velikosti, hmotnosti a vlastností zeminy, aby byla zajištěna spolehlivost základu po celou dobu provozu budovy. Na základě získaných údajů o vlastnostech zeminy se provádí výběr materiálů pro konstrukci stěn, podlah a střech s přihlédnutím k možnostem nosných vlastností podkladu a rovnoměrnému rozložení hmoty.