Hur man beräknar grunden korrekt

Grunden är byggnadens struktur under planlösningen. Syftet är att överföra laster från hela strukturen till markfundamentet. Belastad jord kan ändra sin struktur och orsaka deformationer i byggnader, vars gräns begränsas av normer. Korrekt gjord beräkning av fundament kommer att garantera hållbarhet och tillförlitlighet för alla byggnader.

Grunden kan, i enlighet med deras förmåga att motstå laster, delas upp i styva och flexibla. Konstruktioner gjorda av spillror och betong är styva. De motstår kompression väl och klarar sig inte bra i sträckning och böjning..

Armerad betongfundament har förstärkning inuti strukturen. Den uppfattar drag- och böjkrafter, därför är armerad betong tillämpbar för flexibla element.

Viktig! En förutsättning för att beräkna eventuella fundament är närvaron av resultaten från geologiska och topografiska undersökningar på byggplatsen.

Byggnaden och subgraden anses fungera tillsammans i beräkningen. Det ogynnsamma påverkan av miljöfaktorer kan också förändra undergraden. Till exempel påverkar temperaturen egenskaperna för svullnad och upphettning av jord, och vatten kan förändra strukturen hos insjup och saltvatten..

Nivån på platsen för vatten i marken, dess möjliga förändring, den kemiska sammansättningen av vattnet bestämmer också valet av material, struktur och metod för att bygga grunden. Alla dessa uppgifter anges i undersökningsrapporten.

Grunddjup

Vid bestämning av källarsulans nivå beaktas följande:

• byggnadsstruktur och dess syfte;
• närvaron av angränsande strukturer och markeringen av botten av deras fundament;
• markegenskaper;
• grundvatten och förändringar i deras position;
• djup frysning av mark;
• negativ miljöpåverkan;

Höjningen av botten av fundamentet tas oavsett graden av frysning av jorden, om grunden är icke-porös jord, och byggnaden värms upp på vintern. Om studier och beräkningar visar att det inte finns några deformationer som bryter mot hela byggnadens styrka, med periodisk frysning och upptining av jorden.

Grunden för de uppvärmda rummen under ytterväggarna läggs till ett djup som är större än det beräknade värdet på djupets frysdjup, om grunden för dem är att sväva jord.

Det beräknade värdet för detta djup hittas av formeln:

d_f = k_h* d_fn, Var

• k_h – koefficient för termiska förhållanden i byggnaden;
• d_fn – standarddjup för markfrysning.

För byggnader som inte värms upp på vintern k_h= 1,1; för uppvärmd k_h taget enligt tabellen.

Byggnadstyp	Lufttemperatur i angränsande rum
0	fem	tio	15	20 och mer
Bottenvåningar	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5
Fördröj golv	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6
Isolerade golv	1,0	1,0	0,9	0,8	0,7
Byggnad med källare	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4

Standardvärde d_fn tas som medelvärdet för de maximala årliga säsongens frysdjup under 10 år.

Detta värde kan beräknas med formeln:

M_t– dimensionellt antal lika med summan av de absoluta värdena för temperaturer under noll på vintern i ett visst område. Det finns i SP 131.13330.2012.

d₀ accepterad:

• 0,23 – leror och lerar;
• 0,28 – siltig och finkornig sand;
• 0,3 – grovkorniga och medelkorniga sand;
• 0,34 – grov jord.

De värmande jordarna inkluderar:

• lerinnehållande;
• finkornig och siltig sand;
• grovkornig med lera-siltiga inneslutningar.

Beräkning av remsfundament med formler

Beräkningen av byggnadens fundament görs enligt två grupper av gränstillstånd:

• bärkapacitet – den första gruppen;
• deformationer – den andra gruppen.

Det första begränsande tillståndet innebär en fullständig omöjlighet att driva byggnaden. Den andra är när normal drift är svår. Beräkningen utförs för att bestämma de optimala dimensionerna för fundamentstrukturen.

Belastningar och stötar

Standardlast multiplicerad med säkerhetsfaktorn (överbelastning) – ?_f, ger värdet på det beräknade.

Design	Tillförlitlighetsfaktor ?f
Metallisk	1,05
Betong, densitet >1600 kg / m3	1,10
Armerad betong, sten, armerad sten, trä, densitet <1600 kg / m3:
prefabricerade –	1,2
på byggplatsen –	1,3
jordar
naturlig	1,1
bulk	1,15

För snö- och vindbelastning ?_f = 1,4, för temperaturverkan ?_f = 1,1.

Med den tid som handlingen är uppdelas lasterna i permanenta och tillfälliga. Under konstruktion, såväl som under drift, arbetar konstant belastning utan avbrott. Dessa inkluderar vikten på alla byggnadskonstruktioner och markens vikt. Tillfälliga laster delas in i:

• långsiktig drift (tillfälligt lokaliserad utrustning, lagring av material och delar av all produktion, vikt av människor och djur, kranar och brokranar);
• kortsiktiga åtgärder (snö, vind, is, idrifttagnings- och reparationsutrustning, människor etc.);
• speciell åtgärd (från explosion, olyckor, utrustningsuppdelning, förändringar i basens struktur, etc.).

Beräkningen använder en kombination av laster:

1. Grundläggande – permanent + långverkande + kortverkande.
2. Special – permanent + långsiktig + kortvarig + en specialåtgärd.

Vid beräkning av basen med deformationer används den grundläggande kombinationen av laster. Huvudkombinationen beaktas också för styrka, men om det finns speciella laster utförs beräkningen för en speciell kombination. För en viss typ av lastkombination beaktas kombinationens reduktionsfaktorer vid beräkningen – ?.

I slutändan väljs en farligare kombination av laster. För bostadshus med en styv struktur består belastningen på fundamentet av vikten:

• Konstant belastning:
  • Väggar, golvplattor, källartak (om sådana finns).
  • Fundament och vikt på dess markbänkar.
• Tillfälliga laster:
  • Snö.

En enhetligt fördelad standardlast för bostadshus kan tas enligt SNiP – 1,5 kPa (överbelastningskoefficient – ?_f = 1,3).

Bestämning av enda bredd

Grunden för bostadshus med ett styvt strukturschema beräknas som centralt komprimerat. De är arrangerade symmetriskt med avseende på golv eller källarvägg. Beräkningen görs baserat på villkoret för den begränsande balansen för alla krafter som påverkar grunden.

F – full belastning på fundamentet, h – fundamentets djup b – fundamentets basbredd

För att göra en preliminär beräkning kan du använda R-värdet₀ enligt tabellerna nedan.

priming	Jorddensitet, kg / cm2	Intern friktionsvinkel ?	Deformationsmodul E, kg / cm2	Volumetrisk vikt?, T / m3
tät	medel densitet
Stora sand	4,5	3,5	36-41	2000-500	1,75-1,85
Medium sand	3,5	2,5	33-38	500-300	1,6-1,9
Fina sand:			30-36	400-250
– låg fukt	3,0	2,0	1,6-1,9
– mättad med vatten	2,5	1,5	1,8-1,9
Dammiga sand:			28-34	250-125	1,8-2,0
– låg fukt	2,5	2,0
– våt	2,0	1,5
– vattenmättad	1,5	1,0

priming	Porositetskoefficient	Jordkonsistens i kg / cm2	Intern friktionsvinkel ?	Deformationsmodul E, kg / cm2	Volumetrisk vikt?, T / m3
tät	plast
sandig blandjord	0,5	3,0	3,0	18-28	200-125	1,7-1,95
0,7	2,5	2,0	1,5-1,85
Lerjord	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
leror	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

För en solid remsfundament bestäms sulans bredd:

• F är lasten som verkar på fundamentets övre del;
• R₀ – jordmotstånd, som tas från borden;
• ?_mt– fundamentets och markens genomsnittliga specifika tyngdkraft på dess kanter;
• h – grundhöjd.

Låt oss till exempel bestämma bredden på sulan på en solid remsfundament med ett styvt schema med följande data:

• F = 255 kN;
• R0 = 250 kPa – för ler med en porositetskoefficient på 0,7;
• Lägdjup – 1,8 m, höjd h = 2,0 m. Grundmaterial – betong M 200, ?_mt= 2,0 kg / m³.

För djup mindre än 1,5 m tillämpas faktor m.

Lägdjup h	1,4	1,3	1,2	1,1	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6
Koefficient m	0,97	0,93	0,90	0,87	0,83	0,80	0,77	0,73	0,70

Den erforderliga sulbredden erhålls:

Därefter klargör vi R0 för ett grundbottjup på mindre än 2,0 m med formeln:

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

• k₁ – för leror, lerar, sandströmmar och lutande sand – 0,05; för grovsand och grova markar – 0,125.
• b och d – fundamentets bredd och djup
• b₀ och d₀ – värden på bredd och djup accepterade i tabeller

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

Vi klargör bredden på fundamentsålen

För att erhålla mer exakta data, beräknas det beräknade värdet på jordmotstånd från undersökningsdata.

Beräkning av remsfundament enligt schemat

Beräkningsschema för massiva remsfundament för yttre tegelväggar

H	390	360	330	270
k1	1,04	1,00	0,96	0,90

?	0,0	fem%	tio%	15%	20%	25%	trettio%
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

Schema för beräkning av massiva remsfundament för innerväggar

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

Enligt schemat som skapats för civila byggnader med tegelväggar görs beräkningen enligt R-data och antalet våningar. Den hittade enda bredden multipliceras med korrigeringsfaktorerna k₁, till₂, till₃:

• till₁ – tar hänsyn till golvets höjd;
• till₂ – förhållande mellan fönsteryta och väggarea i%;
• till₃ – lasten som överförs av övergången på en våning.

Det är möjligt att bestämma sulans bredd med hjälp av diagrammet endast om väggtjockleken som anges på diagrammet sammanfaller med den accepterade tjockleken på tegelverket.

Låt oss till exempel hitta bredden på källaren i källaren på en yttre tegelvägg 77 cm tjock i ett hus med tre våningar (med en källare). I detta fall är R = 2,0 kg / cm²; H = 3,0 m; ? = 20%; P = 1800 kg / körning. m. Enligt diagrammet ser vi att sulans bredd är b ’= 110 cm; b = 110 • 0,98 • 1,5 = 113 cm.

Alla medföljande tabeller och diagram är endast vägledande. En mer exakt beräkning görs av specialister baserat på markstudier (fält och laboratorium) på byggplatsen.