La base de qualsevol obra de construcció important és posar les bases. Depèn de la fiabilitat que es farà això, quina és la vida útil esperada de l'edifici erigit. És per aquest motiu que posar les bases en la construcció es considera una de les etapes més importants.
Per tal que la base suporti fàcilment totes les càrregues esperades, és important no només seguir la tecnologia de la seva col·locació, sinó també calcular prèviament tots els possibles impactes sobre ella. Només un especialista amb una àmplia experiència en aquest camp pot realitzar els càlculs correctes, tenint en compte tots els factors que poden tenir fins i tot el més mínim impacte en la base. Però qualsevol pot fer un càlcul preliminar general de la càrrega a la base, entenent així com de fort serà i eliminant costos innecessaris.
Informació necessària
La primera pregunta és què cal saber per calcular correctament la càrregaa la fundació. Això és el següent:
- disposició general de l'edifici, alçada, és a dir, el nombre de plantes, el material amb què es farà la coberta;
- tipus de sòl, profunditat de les aigües subterrànies;
- material utilitzat en la fabricació d'elements de construcció individuals;
- regió de construcció;
- valor de penetració de la base;
- profunditat de congelació del sòl;
- gruix de la capa de sòl que està sotmesa a càrregues deformables.
Aquesta informació és necessària per tenir en compte petits indicadors de precisió en els càlculs.
Per què calen càlculs
Què aporta el càlcul de la càrrega a la base al futur desenvolupador?
- Els valors correctes us permetran trobar el lloc més adequat i fiable on poder construir una estructura.
- Si ho calculeu tot correctament, podeu evitar fàcilment la possible deformació de les parets o de la pròpia fonamentació, i darrere l'estructura.
- El càlcul ajudarà a prevenir l'enfonsament del sòl (destrucció aviat de tot l'edifici).
- Serà possible entendre quants materials s'han d'adquirir per dur a terme les obres de construcció. Això reduirà molt el cost global.
Si els càlculs es fan incorrectament o no es fan gens, aleshores són possibles deformacions de l'edifici i la fonamentació com ara esbiaixament, corba, enfonsament, protuberància, rotllo, desplaçament o desplaçament horitzontal.
Tipus principals de càrrega
Abans de començar a calcular les càrregues, és important saber que hi ha trescategories que poden constituir aquesta càrrega:
- Valor estadístic. Aquesta categoria inclou el pes de l'estructura i de cada element individual de la casa.
- El segon tipus són els impactes induïts pel temps. El vent, la pluja i altres precipitacions també s'han d'incloure en el càlcul.
- Els objectes que ja estaran dins de la casa també exerceixen una certa pressió, per la qual cosa el càlcul de la càrrega sobre la base ha d'incloure necessàriament aquests indicadors.
El tipus de fonamentació depèn del tipus de sòl sobre el qual es construeix. Per tant, el càlcul de la càrrega a terra també és important. La fundació també exerceix pressió i es caracteritza per indicadors com l'àrea total del suport i la seva profunditat.
Fórmula de càlcul per a la càrrega del sòl
Per determinar el valor requerit, s'utilitza la fórmula bàsica següent:
N=Nf + Nd + Ns + Nv, on H és el valor inicial, és a dir, la càrrega total sobre el sòl, Nf és el valor que indica la càrrega des dels fonaments, Nd és la càrrega de la casa, és a dir, la càrrega de l'edifici, Hs és la càrrega estacional de la neu, Hv és la càrrega del vent.
Nd per a tots els tipus de fonaments es calcula de la mateixa manera. Nf es calcula de manera diferent segons el tipus de fonamentació.
Càrrega de tira i base monolítica
L'indicador de la càrrega de la base sobre el sòl ajudarà a determinar la mida òptima de l'àrea de fonamentació i avaluar la càrrega permesa per a aquesta. Per a aquest càlcul, una fonamentació en cinta és estructuralment adequada. El càlcul de càrrega es realitza d'acord amb la fórmula següent:
Nflm=V × Q, on V és el volum total de la fonamentació, que s'obtenia multiplicant l'alçada, la longitud i l'amplada de la base (cinta o monolítica); Q és la gravetat específica (densitat) del material que es va utilitzar en la construcció de la base. Aquest valor no s'ha de calcular, a les taules de referència podeu trobar tots els indicadors necessaris.
A continuació, l'indicador Nf es divideix per l'àrea base (S) i s'obté el valor de la càrrega específica (Nu), que hauria de ser inferior al valor admissible de referència de la resistència del sòl (Сg):
Bé=Nflm/ S ≦ Сг.
Per evitar la influència dels errors de càlcul, aquesta desviació hauria de superar el 25%. Si el valor obtingut supera el valor de referència, és millor augmentar l'amplada de la base, en cas contrari, començarà a esquerdar-se i enfonsar-se.
El càlcul de la càrrega sobre la llosa de fonamentació en el cas de muntatge d'una base monolítica es realitza de manera similar. Només cal tenir en compte les càrregues de deformació, l'esforç de deformació i els rotlles. Per fer-ho, es posa la base amb un marge més gran dels valors calculats.
Càrrega de la base de la columna
El càlcul ajudarà a calcular el nombre correcte de piles o soles de fonamentació per a una construcció segura.
La gravetat específica és el valor que mostra quina pressió màxima de disseny pot suportar el sòl, de manera que no hi hagi cap subsidència ni desplaçament. El valor específic depèn de quin tipus de sòl estem parlant i en quina zona climàtica es preveu construir la casa. Tanmateix, a l'hora de calcularprendre la mitjana - 2 kg/cm2.
La càrrega total que la sola de la base de la columna aporta al terra està formada per la massa distribuïda de l'estructura i el pes de la pròpia columna. Per tant, el càlcul de la càrrega a la base columnar tindrà aquest aspecte:
- Vc=Sc x Hc;
- Pc=Vc x q;
- Pfc=Pc x N;
- Sfc=Sc x N;
on Sc és l'àrea de suport de la columna, Hc és l'alçada, Vc és el volum de la columna, Pc és el pes de la columna, q és la densitat del material de la columna, N és el nombre total de columnes, Pfc és el pes total de la base, Sfc és l'àrea total del suport.
Càrrega de fonaments de pila
L'ús d'aquesta fórmula per calcular les càrregues sobre una base de pila també és possible, però s'haurà de modificar lleugerament. És a dir, quan el resultat ja s'ha obtingut segons la fórmula anterior, s'haurà de multiplicar pel nombre total de piles i, a continuació, afegir el pes del cinturó (en el cas que aquest cinturó s'hagi utilitzat durant la construcció). Per obtenir el valor desitjat, heu de multiplicar el valor obtingut per la densitat (gravetat específica) d'aquells materials que es van utilitzar en la producció de piles.
Quan es coneix el nombre de suports de cargol (N) i el pes de l'edifici (P), la propietat del coixinet d'un suport és igual a la relació P/N. Cal triar piles ja fetes, més adequades, amb una certa capacitat portant i la longitud que s'adapti a les característiques geològiques locals.
Càrrega a casabase
Per fer un càlcul general de la càrrega de la casa a la base, hauríeu de resumir els indicadors de massa de les parts individuals de la casa:
- Loses i totes les parets.
- Portes i finestres.
- Sistemes de bigues i sostres.
- Conduccions de calefacció i ventilació, fontaneria.
- Tots els acabats decoratius, impermeabilització al vapor i a l'aigua.
- Diversos electrodomèstics, mobles i escales.
- Tot tipus de fixacions.
- Persones que viuen a l'edifici al mateix temps.
Per fer-ho, necessitareu uns indicadors de les taules (gravetat específica en funció del material del qual estigui feta cada peça), prèviament calculats per especialistes. Ara això és fàcil d'utilitzar. Per exemple:
- Per als edificis que utilitzen un marc que no tingui més de 150 mm de gruix, el factor de càrrega és de 50 kg/m2.
- Si estem parlant de parets de formigó cel·lular, el gruix de les quals és de fins a 50 cm, llavors - 600 kg/m2.
- Els murs de formigó armat de fins a 15 cm de gruix exerceixen una càrrega de 350 kg/m2.
- Les lloses basades en estructures de formigó armat es trituran amb una força de 500 kg/m2.
- Paviments amb aïllament i bigues de fusta - fins a 300 kg/m2.
- Sostre: fins a 50 kg/m2 de mitjana.
- Si es necessita un valor que mostri la càrrega temporal de la neu, normalment prenen un valor mitjà de 190 kg / m2 - per a les regions del nord, 50 kg / m2 - per al sud, 100 kg / m2 - per al carril mitjà, o es troben multiplicant l'àrea de projecció del sostre per la càrrega de referència específicacobert de neu.
- Si necessiteu calcular la càrrega del vent, la fórmula següent us serà útil:
Hv=P × (40 + 15 × N), on P és l'àrea total de l'edifici i H és l'alçada total de la casa.
Exemple de càlcul
L'ús dels càlculs anteriors us permetrà determinar correctament les dimensions requerides de la base i assegurar-vos durant molts anys amb una estructura fiable. I per entendre més fàcilment com utilitzar els valors, hauríeu de mirar l'exemple de càlcul de les càrregues a la base.
Com a exemple, prenem com a exemple una casa de formigó celular d'una planta situada en una zona protegida de la neu i el vent. Coberta a dues aigües amb un pendent del 45%. Fonamentació - cinta monolítica 6x3x0,5 m. Parets: alçada 3 m i gruix 40 cm. Terra - argila.
- La càrrega del sostre es calcula amb la càrrega d'1 m2 de la projecció, en aquest exemple - 1,5 m.
- La càrrega de la paret es determina multiplicant l'alçada i el gruix per la càrrega de referència específica del punt 2: Hc=60030, 4=720 kg.
- La càrrega del sòl es troba multiplicant la superfície de càrrega pel valor del punt 4: Np=(63 / 62)500=750 kg. L'àrea de càrrega ve determinada per la relació entre l'àrea de la base i la longitud d'aquests costats, que són pressionats pels troncs del terra.
- Càrrega des de la base de la cinta (Q per a formigó i pedra picada - 230 kg/m2): 630, 4230=1656 kg.
- Càrrega per metre de base: però=75+720+750+1656=3201 kg.
- Valor de càrrega de referènciaper a argila: Cr=1,5 kg/cm2. A l'exemple, la relació entre càrrega i superfície base és: Pou=3201/1800=1,8 kg/cm2, on 6x3=18 m2=1800 cm2.
L'exemple mostra que per a aquestes dades inicials la mida de la fonamentació seleccionada és insuficient, ja que el valor calculat és superior al valor de referència admissible i no garanteix la fiabilitat de l'edifici. El valor requerit es determina mitjançant una selecció pas a pas.
A l'hora de planificar la construcció, cal fer els càlculs i la seva anàlisi, en cas contrari, les conseqüències de l'ús de valors incorrectes poden ser desastroses.
