Kaiken suuren rakennustyön perusta on perustusten laskeminen. Se riippuu siitä, kuinka luotettavasti tämä tehdään, mikä on pystytettävän rakennuksen odotettu käyttöikä. Tästä syystä rakentamisen perustusten laskemista pidetään yhtenä tärkeimmistä vaiheista.
Jotta perustus kestäisi helposti kaikki odotetut kuormitukset, on tärkeää paitsi noudattaa sen laskemistekniikkaa, myös laskea etukäteen kaikki mahdolliset vaikutukset siihen. Vain asiantuntija, jolla on laaja kokemus tällä alalla, voi suorittaa oikeat laskelmat ottaen huomioon kaikki tekijät, joilla voi olla pieninkin vaikutus perustaan. Mutta kuka tahansa voi tehdä yleisen alustavan laskelman perustuksen kuormituksesta, ymmärtääkseen sen lujuuden ja eliminoiden turhat kustannukset.
Pakolliset tiedot
Ensimmäinen kysymys on, mitä sinun on tiedettävä, jotta voit laskea kuorman oikeinsäätiöön. Tämä on seuraava:
- rakennuksen yleinen pohjaratkaisu, korkeus, eli kerrosten lukumäärä, materiaali, josta katto tehdään;
- maatyyppi, pohjaveden syvyys;
- yksityisten rakennusosien valmistuksessa käytetty materiaali;
- rakennusalue;
- perustuksen tunkeutumisen arvo;
- maan jäätymisen syvyys;
- muodostuvan kuormituksen alaisen maakerroksen paksuus.
Tätä tietoa tarvitaan, jotta laskelmissa voidaan ottaa huomioon pienet indikaattorit tarkkuuden kann alta.
Miksi laskelmia tarvitaan
Mitä perustuksen kuormituslaskelma antaa tulevalle kehittäjälle?
- Oikeilla arvoilla voit löytää sopivimman ja luotettavimman paikan rakenteen rakentamiselle.
- Jos lasket kaiken oikein, voit helposti estää seinien tai perustuksen ja sen takana olevan rakenteen mahdollisen muodonmuutoksen.
- Laskelma auttaa estämään maaperän vajoamisen (pian koko rakennuksen tuhoutuminen).
- On mahdollista ymmärtää, kuinka paljon materiaaleja on ostettava rakennustöiden suorittamiseksi. Tämä vähentää huomattavasti kokonaiskustannuksia.
Jos laskelmat on tehty väärin tai niitä ei tehdä ollenkaan, niin rakennuksen ja perustuksen muodonmuutokset kuten vino, mutka, vajoaminen, pullistuma, rullaus, siirtymä tai vaakasuuntainen siirtymä ovat mahdollisia.
Pääkuormatyypit
Ennen kuin aloitat kuormien laskemisen, on tärkeää tietää, että on kolme pääasiallistaluokat, jotka voivat muodostaa tämän kuorman:
- Tilastollinen arvo. Tämä luokka sisältää itse rakenteen painon ja jokaisen talon yksittäisen elementin.
- Toinen tyyppi ovat sään aiheuttamat vaikutukset. Myös tuuli, sade ja muut sateet tulee ottaa mukaan laskelmaan.
- Talon sisällä jo olevat kohteet kohdistavat myös tiettyä painetta, joten perustuksen kuormituslaskelman on välttämättä sisällytettävä nämä indikaattorit.
Perustuksen tyyppi riippuu maaperän tyypistä, jolle se on rakennettu. Siksi myös maahan kohdistuvan kuormituksen laskeminen on tärkeää. Perustus myös painaa ja sille on tunnusomaista sellaiset indikaattorit kuin tuen kokonaispinta-ala ja sen syvyys.
Maakuormituksen laskentakaava
Vaaditun arvon määrittämiseen käytetään seuraavaa peruskaavaa:
N=Nf + Nd + Ns + Nv, jossa H on alkuarvo eli maaperän kokonaiskuorma, Nf on perustuksen kuormitusta osoittava arvo, Nd on talon kuormitus eli rakennuksesta tuleva kuorma, Hs on lumen aiheuttama kausikuorma, Hv on tuulen aiheuttama kuorma.
Nd kaikille säätiötyypeille lasketaan samalla tavalla. Nf lasketaan eri tavalla perustustyypistä riippuen.
Luhakuorma ja monoliittinen pohja
Pohjan maaperän kuormituksen osoitin auttaa määrittämään perustusalueen optimaalisen koon ja arvioimaan sille sallitun kuormituksen. Tätä laskelmaa varten nauhaperustus on rakenteellisesti sopiva. Kuormalaskenta suoritetaan seuraavan kaavan mukaan:
Nflm=V × Q, jossa V on perustuksen kokonaistilavuus, joka saadaan kertomalla alustan korkeus, pituus ja leveys (teippi tai monoliitti); Q on alustan rakentamisessa käytetyn materiaalin ominaispaino (tiheys). Tätä arvoa ei tarvitse laskea, viitetaulukoista löydät kaikki tarvittavat indikaattorit.
Seuraavaksi Nf-indikaattori jaetaan peruspinta-alalla (S) ja saadaan ominaiskuorman arvo (Nu), jonka tulee olla pienempi kuin maaperän sallitun vertailuarvon (Сg):
No=Nflm/ S ≦ Сг.
Laskentavirheiden vaikutuksen välttämiseksi tämän poikkeaman tulisi ylittää 25 %. Jos saatu arvo ylittää viitearvon, on parempi lisätä pohjan leveyttä, muuten se alkaa halkeilla ja painua.
Peruslaatan kuormitus lasketaan monoliittisen pohjan pystytyksen yhteydessä samalla tavalla. On tarpeen ottaa huomioon vain muodonmuutoskuormat, loimijännitys ja rullat. Tätä varten perustus lasketaan suuremmalla marginaalilla lasketuista arvoista.
Sarakepohjan kuormitus
Laskelma auttaa laskemaan oikean määrän paaluja tai perustuspohjia turvalliseen rakentamiseen.
Ominaispaino on arvo, joka osoittaa, minkä maksimipaineen maaperä kestää, jotta ei tapahdu vajoamista ja siirtymää. Erityinen arvo riippuu siitä, millaisesta maaperästä puhumme ja mille ilmastovyöhykkeelle talo on tarkoitus rakentaa. Laskettaessa kuitenkinota keskiarvo - 2 kg / cm2.
Pylänpohjan pohjan maahan antama kokonaiskuorma koostuu rakenteen jakautuneesta massasta ja itse pilarin painosta. Siksi pylväspohjan kuormituksen laskenta näyttää tältä:
- Vc=Sc x Hc;
- Pc=Vc x q;
- Pfc=Pc x N;
- Sfc=Sc x N;
jossa Sc on kolonnin laakeripinta-ala, Hc on kolonnin korkeus, Vc on kolonnin tilavuus, Pc on kolonnin paino, q on kolonnin materiaalin tiheys, N on kolonnin pylväiden kokonaismäärä, Pfc on perustuksen kokonaispaino, Sfc on tuen kokonaispinta-ala.
Paaluperustuksen kuorma
Tämän kaavan käyttäminen paaluperustuksen kuormituksen laskemiseen on myös mahdollista, mutta sitä on muutettava hieman. Nimittäin, kun tulos on jo saatu edellisen kaavan mukaan, se on kerrottava paalujen kokonaismäärällä ja lisää sitten hihnan paino (jos tätä hihnaa käytettiin rakentamisen aikana). Halutun arvon saamiseksi sinun on kerrottava saatu arvo paalujen valmistuksessa käytettyjen materiaalien tiheydellä (ominaispainolla).
Kun ruuvikannattimien lukumäärä (N) ja rakennuksen paino (P) tiedetään, yhden tuen kantokyky on yhtä suuri kuin suhde P/N. On valittava valmiit, sopivimmat paalut, joilla on tietty kantavuus ja pituus, joka sopii paikallisiin geologisiin ominaisuuksiin.
Lataa kotonasäätiö
Jotta voit tehdä yleislaskelman talon perustuksen kuormituksesta, sinun tulee laskea yhteen talon yksittäisten osien massa-indikaattorit:
- Laatat ja kaikki seinät.
- Ovet ja ikkunat.
- Rauta- ja kattojärjestelmät.
- Lämmitys- ja ilmanvaihtoputket, putkityöt.
- Kaikki koristeelliset viimeistelyt, höyry- ja vedeneristys.
- Erilaiset kodinkoneet, huonekalut ja portaat.
- Kaikenlaisia kiinnikkeitä.
- Ihmiset, jotka asuvat rakennuksessa yhtä aikaa.
Tätä varten tarvitset joitain indikaattoreita taulukoista (ominaispaino riippuen materiaalista, josta jokainen osa on valmistettu), jotka asiantuntijat ovat aiemmin laskeneet. Nyt tämä on helppokäyttöinen. Esimerkki:
- Jos rakennuksissa käytetään enintään 150 mm paksua runkoa, kuormituskerroin on 50 kg/m2.
- Jos puhumme hiilihapotettu betoniseinistä, joiden paksuus on jopa 50 cm, niin - 600 kg/m2.
- Jopa 15 cm paksut teräsbetoniseinät kuormittavat 350 kg/m2.
- Teräsbetonirakenteisiin pohjautuvat laatat murskataan 500 kg/m2 voimalla.
- Lattiat eristeillä ja puupalkkeilla - jopa 300 kg/m2.
- Katto - keskimäärin jopa 50 kg/m2.
- Jos tarvitaan arvoa, joka osoittaa lumen väliaikaisen kuormituksen, ne ottavat yleensä keskiarvon 190 kg / m2 - pohjoisilla alueilla, 50 kg / m2 - etelässä, 100 kg / m2 - keskikaistalle tai se saadaan kertomalla katon projektioalue ominaiskuormallalumipeite.
- Jos sinun on laskettava tuulikuorma, seuraava kaava on hyödyllinen:
Hv=P × (40 + 15 × N), jossa P on rakennuksen kokonaispinta-ala ja H on talon kokonaiskorkeus.
Laskentaesimerkki
Yllä olevien laskelmien avulla voit määrittää perustuksen vaaditut mitat oikein ja varmistaa itsesi monien vuosien ajan luotettavalla rakenteella. Ja arvojen käytön ymmärtämisen helpottamiseksi kannattaa katsoa esimerkkiä perustusten kuormien laskemisesta.
Otetaan esimerkkinä yksikerroksinen kevytbetonitalo, joka sijaitsee lumelta ja tuulelta suojatulla alueella. Harjakatto, k altevuus 45%. Perustus - monoliittinen teippi 6x3x0,5 m. Seinät: korkeus 3 m ja paksuus 40 cm. Maaperä - savi.
- Katon kuormitus lasketaan ulokkeen 1 m2:n kuormituksella, tässä esimerkissä 1,5 m.
- Seinäkuorma määritetään kertomalla korkeus ja paksuus ominaiskuormalla pisteestä 2: Hc=60030, 4=720 kg.
- Lattiakuorma saadaan kertomalla lastitila pisteen 4 arvolla: Np=(63 / 62)500=750 kg. Kuormapinta-ala määräytyy perustuksen pinta-alan suhteen niiden sivujen pituuteen, joita lattiahirret painavat.
- Kuorma nauhapohj alta (Q betonille ja murskeelle - 230 kg/m2): 630, 4230=1656 kg.
- Kuorma pohjametriä kohti: Mutta=75+720+750+1656=3201 kg.
- Kuorman viitearvosavelle: Cr=1,5 kg/cm2. Esimerkissä kuorman suhde peruspinta-alaan on: Kaivo=3201/1800=1,8 kg/cm2, missä 6x3=18 m2=1800 cm2.
Esimerkki osoittaa, että tällaisille lähtötiedoille valitun perustuksen koko on riittämätön, koska laskettu arvo on suurempi kuin sallittu viitearvo eikä takaa rakennuksen luotettavuutta. Vaadittu arvo määritetään vaiheittaisella valinnalla.
Rakentamista suunniteltaessa on suoritettava laskelmat ja niiden analyysit, muuten väärien arvojen käytön seuraukset voivat olla tuhoisia.
