El peso del edificio, muebles, unidades actúa sobre la base, el soporte de la estructura percibe la presión del viento, la nieve. En estas condiciones, el cálculo correcto de la carga en la base es importante para garantizar la resistencia. Se calcula el área base, que transfiere fuerzas al suelo, teniendo en cuenta las propiedades del suelo y su capacidad de carga. El cálculo determina la profundidad de colocación, la configuración de la jaula de refuerzo en concreto y el diámetro de las varillas.
Los parámetros necesarios para calcular la carga en los cimientos.
El propósito del cálculo es elegir las dimensiones de la base y su posición espacial en el suelo para limitar los desplazamientos, los movimientos de los cimientos y las estructuras del suelo. La elección del área de la suela y la profundidad de colocación afecta las condiciones de operación del edificio sin hundimientos, rollos, cambios en las marcas de diseño de los elementos estructurales.
Antes de calcular la carga en la base, debe tener en cuenta los parámetros:
- estructura de construcción y su propósito;
- la altura en el suelo de los cimientos de edificios adyacentes, la profundidad de la colocación de tuberías de comunicaciones que pasan;
- alivio del área de construcción;
- condiciones geológicas del sitio, teniendo en cuenta las posibles dinámicas: propiedades del suelo, la presencia de cavernas debido a la intemperie y cavidades kársticas, la ubicación y el grosor de las capas;
- el posible impacto de la construcción y operación de edificios en las características cambiantes del suelo;
- la probabilidad de erosión de la tierra cerca de las pilas de edificios erigidos en el medio acuático;
- Profundidad de congelación del suelo y marca de humedad del suelo.
La resistencia de la base y su resistencia al agrietamiento se verifica mediante el cálculo, que se realiza sobre la base de la recolección de cargas de la parte aérea. La altura de la base y el grado de inmersión en el suelo se seleccionan comparando los indicadores técnicos y económicos con otras opciones.
Cálculo de carga de cimientos
La carga del techo incluye la masa de revestimiento, por ejemplo, Mauerlat, armaduras de madera y hormigón armado, losas de piso, así como vigas, torneado y elementos de construcción de techo. Además, se calculan la presión de la nieve y el viento, cuyo valor depende de la pendiente del techo y se expresa utilizando coeficientes tabulares. Añaden el peso de las personas al servicio del techo, lo que equivale a 100 kg / m2.
La sección de superposición contiene la masa sumada de paneles, vigas y materiales de acabado. La carga se agrega desde muebles para el hogar, personas, equipos, particiones temporales y permanentes. El peso de la casa incluye muchos dispositivos de plomería, así como tuberías de comunicación.
El peso del piso del primer nivel del edificio se tiene en cuenta al recolectar esfuerzos, se utilizan los coeficientes de transición, para lo cual se tiene en cuenta el principio de su estructura:
- en el piso;
- con soporte en paredes o cimientos.
La sección de elementos verticales tiene en cuenta la masa de muros de carga, columnas, ventanales, balcones y otras estructuras de marco del edificio. Para calcular el peso de las paredes, debe determinar su volumen y multiplicarlo por el peso volumétrico del material de fabricación.
Los esfuerzos generales se transfieren a la base y dependen del área de carga. Para las paredes, el indicador se calcula por el área de un metro lineal de la pared, luego se multiplica por la carga en kg / m²: se obtiene la masa, que se transfiere a los cimientos.
Base de la tira
La carga total está determinada por la suma final de esfuerzos, mientras que los lados sobre los que descansa el techo experimentan la mayor presión.De acuerdo con las tablas de SNiP 202.01-1983, se toma la resistencia del suelo permisible condicional (kg / m²) y se compara con la masa real obtenida por unidad de área (kg / m²), mientras que el primer indicador debe ser mayor que el segundo.
El área de la suela se encuentra por la fórmula S> aF / (bR)dónde:
- S es el indicador calculado del área de la suela de la base de la tira, cm²;
- una - factor de seguridad igual a 1.2;
- F - carga en la base del edificio;
- si - condiciones de coeficiente de servicio, depende simultáneamente del tipo de terreno y tipo de estructura (en tablas);
- R - resistencia al suelo calculada, kg / cm².
El último indicador se usa sin cambios, si la base está enterrada entre 1.5 y 2.0 metros. Para una inmersión más pequeña, el valor tabular se convierte de acuerdo con la fórmula Rm = 0.005 R · (100 = h / 3), donde h es la profundidad de colocación, y R tomado de la mesa.
Si la carga no corresponde al tipo de suelo, el proyecto se ajusta reemplazando materiales pesados por otros livianos. En otro caso, aumente el ancho de la suela de la base. Cambiar el material de revestimiento o las paredes implica la conversión de varios parámetros y coeficientes. Con mayor frecuencia recurre al segundo método, dados los costos laborales de producir un ciclo cero.
Fundación de la columna
La carga de tal base se considera un soporte y se multiplica por el número de columnas. El volumen del soporte se encuentra como resultado del producto del área de la suela por la longitud del elemento vertical. El resultado se multiplica por el peso volumétrico del material (más a menudo concreto). Agregue la masa del marco de metal en la base.
La carga total (cálculo de la masa de la casa) se compara con el valor de la tabla de la resistencia del suelo. Si la base no cumple con los requisitos, haga más columnas o aumente el área de la sección transversal del soporte.
Fórmula utilizada S = 1.3P / R para calcular el área total del fondo de los pilares, donde:
- 1.3 - factor de seguridad;
- PAGS - peso de la estructura junto con la base, kg;
- R - resistencia al suelo calculada obtenida de las tablas SNiP, kg / cm².
En la superficie de la tierra, la capacidad de soporte del suelo disminuye, y el valor tabular muestra el valor a una profundidad de 1.5 - 2.0 m, por lo tanto, se realiza un ajuste. El número de columnas y su sección transversal se determina después del cálculo final del área total para todas las columnas. Los edificios pesados tienen una carga insoportable en suelos débiles e inestables, por lo que la sección transversal de la suela del soporte aumenta significativamente.
Para una extensión, el número de pilares se considera por separado, por lo que el área única y el número de elementos son diferentes de la estructura principal.
Fundación de la pila
El volumen de las pilas se encuentra multiplicando el área de la base por la longitud del elemento. La sección transversal de una barra rectangular se calcula multiplicando el ancho y el largo, y para una pila redonda, encuentra la fórmula S = r 3.14 (r - diámetro del círculo). La capacidad cúbica de un soporte se multiplica por el número de elementos y se obtiene el volumen total de la base del pilote. El peso se encuentra como el producto de la capacidad cúbica por el peso volumétrico del material de la pila.
Las varillas se pueden conectar con una rejilla o sostener una placa monolítica sobre sí mismas. El peso de estos elementos se calcula de manera similar y se agrega a la masa de pilas. La carga por 1 cm² de suelo se determina dividiendo la masa del edificio (con cimientos) por el área de la sección transversal de referencia de la base. El valor resultante se compara con el índice de la tabla normativa.
Fórmula utilizada D = S · Rdónde:
- S - área total del fondo de las pilas;
- R - resistencia de diseño de la tierra al nivel de la barra vertical.
Determine la capacidad de la barra para resistir los esfuerzos y en qué medida se puede cargar. El parámetro depende del tipo de pila y categoría de suelo. El tamaño de los elementos se mantiene estrictamente y es mucho más difícil evaluar las características del suelo, a veces para esto se invita a un especialista técnico.
El cálculo de la carga de una pila de tornillo para la base se expresa mediante la fórmula W = D / kdónde:
- W - la magnitud del esfuerzo operativo que soporta el elemento vertical;
- re - el indicador calculado de la capacidad del elemento se toma de la tabla;
- k - factor de fuerza.
La sección transversal y la longitud de la pila se seleccionan teniendo en cuenta la estabilidad del suelo. En algunas regiones, una base sólida se encuentra a más de tres metros de profundidad, y la base del tallo puede no alcanzarla. En este caso, las pilas colgantes se utilizan después de la exploración geológica de la tierra.
Análisis de suelos.
Es mejor solicitar un estudio para especialistas que perforan pozos a diferentes profundidades y toman muestras para estudios de laboratorio de propiedades físicas y mecánicas. En la superficie hay una capa de suelo fértil, luego se ubica el suelo de soporte, sobre el que descansa la base.
Los principales tipos de suelos:
- rocoso;
- congelado con un poco de hielo;
- disperso;
- tecnogénico con sitios al por mayor y aluviales.
Puede determinar de forma independiente la categoría de suelo cavando pozos en los ángulos de la futura casa. Debe recordarse que el gasto excesivo de materiales causa desperdicio innecesario, pero una base débil provoca la destrucción de la estructura.
Un puñado de tierra se humedece con agua y se enrolla en un torniquete de aproximadamente 1 cm de diámetro. La muestra resultante se enrolla en un anillo.
Resultados:
- se rompe el torniquete: arena;
- rollos, pero lo suficientemente frágiles: marga arenosa;
- se obtiene el cordón, pero no se suma al anillo - franco claro;
- se dobla en un círculo, pero hay grietas en la superficie: marga pesada, cerca de arcilla;
- El torniquete adhesivo no forma grietas cuando se dobla - arcilla.
El nivel del fluido del suelo está determinado por las marcas de agua en las paredes del sótano de los vecinos. La profundidad de congelación se toma del directorio del área de construcción.
Determinación de la capacidad de carga del suelo.
La característica afecta la altura de la base y el área de la planta del pie y está determinada por las propiedades del suelo. Los humedales son más inestables y tienen poca resistencia. Las arenas de fracciones medianas y grandes no cambian las cualidades después de la humectación.
El tipo de suelo puede determinarlo usted mismo, pero su capacidad de carga está regulada en las tablas de referencia de los documentos reglamentarios. El terreno debajo de la casa puede constar de varias capas, por lo tanto, aceptan la categoría que prevalece sobre el resto de las capas.
La humedad se determina a simple vista. Si el agua no llega al pozo o pozo excavado y no se acumula allí, el suelo se clasifica como seco. La aparición de humedad en el fondo indica una aproximación del nivel del fluido subterráneo, y la tierra se considera saturada.
La densidad del suelo varía con la profundidad, ya que el suelo presiona las capas subyacentes y las compacta. La tierra a una profundidad de 1 m se considera densa en el estudio de la capacidad de carga. Si no hay datos de exploración geológica e indicadores tabulares, acepte la capacidad de soportar cargas al nivel de 2 kg / cm².
