地基计算规则和方法
房子里有什么墙壁、家具和设计并不重要。如果在地基建造过程中出现错误,这一切都会在瞬间贬值。失误不仅涉及其定性特征,还涉及主要的定量参数。
特点
在计算基础时,SNiP 可以成为无价的助手。但重要的是正确理解其中提出的建议的本质。基本要求将是完全消除房屋下方基材的润湿和冻结。
如果土壤有增加的起伏趋势,这些要求尤其重要。 在搜寻了有关现场土壤的准确信息后,您已经可以安全地求助于建筑规范和法规——对于在任何气候带和地球上现有的任何矿物材料上进行建筑都有严格的建议。
应该理解,只有专业人士才能做出足够正确和深刻的想法。当地基的设计由试图节省建筑师服务的业余爱好者进行时,就会出现很多问题 - 房屋翘曲,墙壁总是潮湿和开裂,下面有霉味,承载能力减弱,等等。
专业项目会考虑特定材料的特性和财务限制。多亏了这一点,它可以让您平衡资金损失和取得的成果。
类型
房屋下方地基的稳定性直接取决于其类型。对各类地基的特性都有明确的最低要求。因此,在一栋 6x9 米的房屋下,您可以铺设 40 厘米宽的胶带,与推荐值相比,这将使您拥有双倍的安全边际。但是,如果安装钻孔桩,底部扩大到50厘米,单支面积将达到0.2平方米。 m,你将需要 36 堆。只有直接了解特定情况才能获得更详细的数据。
它取决于什么?
地基的设计,即使在同一类型中,也可能有很大的不同。主要边界在浅底和深底之间。
最低书签级别由以下因素决定:
- 土壤性质;
- 其中的水位;
- 地下室和地下室地板的布置;
- 与邻近建筑物地下室的距离;
- 专业人士应该已经考虑的其他因素。
使用板材时,不能将其上缘抬高至建筑物表面超过 0.5 m。如果正在建造不受动态载荷影响的单层工业设施,或 1-2 层的住宅(公共)建筑,则存在一定的微妙之处 - 此类建筑在土壤冻结至 0.7 m 深度用枕头替换基础的下部份额而竖立起来。
要形成这个枕头,请使用:
- 碎石;
- 碎石;
- 粗砂或中等砂。
然后石块的高度必须至少为 500 毫米;对于中等大小的沙子,准备好基层,使其高于地下水。加热结构中的内部柱和墙的基础可能不适应水位和冻结量。但对于它,最小值为0.5m,需要在冻结线下启动胶带结构0.2m,同时禁止从下层规划降低超过0.5-0.7m建筑物的点。
方法
关于尺寸和深度的一般建议可能很有用,但关注专业级计算的结果会更正确。逐层求和的技术在它们的实现中非常重要。它使您可以自信地评估基于沙子或土壤的天然基质的基座的沉降。重要提示:这种方法的适用性有一定的局限性,但只有专家才能深刻理解这一点。
所需的公式包括:
- 无量纲系数;
- 外荷载作用下基本土层的平均统计应力;
- 初始加载过程中的土体损坏模块;
- 二次加载同理;
- 在土坑准备过程中提取的基本土层在自重下的加权平均应力。
可压缩阵列的底线现在由完全应力决定,而不是由建筑规范建议的额外影响决定。在土壤特性的实验室测试过程中,暂停加载(临时释放)现在被认为是强制性的。首先,有条件地将基础下的基础划分为相同厚度的层。然后在这些层的连接处(严格在鞋底中间)测量应力。
之后,您可以在层的外边界设置由土壤自身质量产生的应力。 下一步是确定可压缩地层的底线。只有在这一切之后,才有可能最终正确计算整个地基的沉降。
为了计算房屋的偏心荷载基础,采用了不同的公式。它源于需要加强载体块的外部边界的事实。毕竟,在那里将施加负载的主要部分。
可以通过加固的方式来补偿受力矢量的变化,但必须严格按照设计条件进行。有时他们会加固鞋底或放置柱子。计算的开始意味着建立沿基础周边作用的力。它有助于通过将所有力减少到一组有限的结果指标来简化计算,通过这些指标可以判断所施加载荷的性质和强度。正确计算合力施加到鞋底平面的点非常重要。
接下来,他们进行地基特性的实际计算。 首先确定它应该具有的区域。该算法与用于加载在中心的块的算法大致相同。当然,准确的和最终的数字只能通过移动所需的值来获得。专业人员使用土壤压力图等指标进行操作。
建议使其值等于 1 到 9 的整数。这一要求与确保结构的可靠性和稳定性有关。一定要计算项目上最小和最大负载的比例。既要考虑建筑本身的特点,也要考虑施工过程中使用的重型设备。当起重机拟作用于载荷中心以外的基础结构时,最小应力不得小于最大值的25%。在不使用重型机械的情况下进行施工的情况下,任何正数都是可接受的水平。
允许的最高地面质量阻力应比发生在鞋底下方的最高冲击水平大 20%。建议不仅计算负荷最大的区域的钢筋,还计算与其相邻的结构的钢筋。事实上,由于磨损、重建、检修或其他不利因素,施加的力可能会沿矢量移动。考虑到所有可能对基础产生有害影响并恶化其特性的现象和过程是非常重要的。因此,专业建筑商的咨询绝不是多余的。
如何计算?
即使是最仔细计算的载荷也不会耗尽项目的数值准备。还需要计算未来地基的立方容量和宽度,才能知道开挖要做什么样的开挖,需要准备多少材料。看起来计算很简单;例如,一块 10 长、8 宽和 0.5 m 厚的板坯,总体积为 40 立方米。米。但是,如果你只浇注这么多的混凝土,就会出现严重的问题。
事实是学校公式没有考虑钢筋网的空间消耗。 并让它的体积限制在 1 立方米。米,很少会超过这个数字 - 你仍然需要准备尽可能多的材料。这样您就不必为不必要的东西多付钱,或者疯狂地寻找在哪里购买丢失的配件。使用条形基础时,计算方式有所不同,条形基础内部是空的,因此需要较少的砂浆。
所需的变量是:
- 用于铺设基坑的坑的宽度(根据要安装的墙壁和模板的厚度进行调整);
- 承重墙砌块的长度和位于它们之间的隔板;
- 地基嵌入的深度;
- 底座本身的一个亚种 - 使用整体混凝土,来自现成的块,来自碎石。
最简单的情况是使用平行六面体的体积减去内部空隙大小的公式来计算的。更容易确定支柱基础的必要参数。只需要计算两个平行六面体的值,其中一个是柱子的底点,另一个是结构本身的唯一点。结果必须乘以间隔为 200 厘米的格架下放置的柱子的数量。
一个单一的原则适用于螺旋和桩格基础,其中汇总了使用的柱子和板件的体积。
当使用工厂制造的钻孔或旋入桩时,只需计算条形段。柱子的值被忽略了,除了对土方工程大小的预测。除了基础的体积,其沉降的计算也很重要。
分层求和法的图解表示需要注意:
- 自然浮雕表面的标记;
- 深入地基底部的入口;
- 地下水位置的深度;
- 可压缩岩石的最低线;
- 土体本身产生的垂直应力的大小(以 kPa 为单位);
- 由于外部影响而产生的附加应力(也以 kPa 为单位)。
计算地下水位和下伏隔水层线之间的特定土壤质量,并根据液体的存在进行调整。在土壤自重作用下,在隔水层中发生的应力是通过忽略水的称重效应来确定的。可能导致倾覆的载荷会在地基的运行中产生很大的危险。如果不确定基础的总承载能力,就无法计算它们的值。
收集数据时,您可以使用:
- 动态测试协议;
- 静态测试报告;
- 理论上为特定区域计算的表格数据。
建议您立即熟悉所有这些信息。如果发现任何不一致或差异,最好立即找到并了解其原因,而不是进行冒险建设。对于业余建筑商和客户,最容易根据 SP 22.13330.2011 的规定计算影响小费的参数。规则的上一版本早在 1983 年就出现了,自然,它们的编译器根本无法反映所有现代技术创新和方法。
建议考虑所有将要进行的工作,以减少未来地基本身和附近建筑物下地基的变形。
一代又一代的建筑商和建筑师开发了一组屈曲情况,必须对其进行建模。首先,他们计算地基土壤如何移动,拖着地基。
此外,他们计算:
- 鞋底与表面接触时的平剪;
- 基础本身的水平位移;
- 基础本身的垂直位移。
63 年来,一直在应用一种统一的方法——所谓的极限状态方法。建筑法规要求计算两个这样的状态:根据承载能力和根据裂缝的出现。第一组不仅包括完全销毁,还包括,例如,回撤。
第二种——各种弯曲和局部裂缝、有限沉降等使操作复杂化的违规行为,但不完全排除。对于第一类,正在进行旨在加深现有地下室的挡土墙和工程的计算。
如果附近有另一个坑,地表陡坡或地下结构(包括矿山,矿井),也使用它。有稳定的或临时的负载。
长期或永久的影响因素有:
- 建筑物的所有组成部分以及额外填充的土壤、基质的重量;
- 来自深水和地表水的静水压力;
- 钢筋混凝土中的预应力。
所有其他只能影响基础的影响都作为临时组的一部分考虑在内。非常重要的一点是正确计算可能的滚动;数以百计的房屋早早倒塌,只因他不注意。建议计算瞬时作用下的滚动和施加到底座中心的负载下的滚动。
您可以通过将其与 SNiP 的说明或技术设计任务进行比较来评估结果的可接受性。在大多数情况下,0.004 的限制就足够了;仅对于最关键的结构,允许的偏差水平较低。
当发现默认滚动水平超过监管限制时,可以通过以下四种方式之一解决此问题:
- 彻底改变土壤(他们通常使用由沙子和土壤块制成的大块枕头);
- 压缩现有数组;
- 通过固定提高强度特性(有助于应对松散和含水的基材);
- 沙堆的形成。
重要提示:无论选择哪种方法,都必须重新计算所有参数。否则,你可能会犯另一个错误,只会浪费金钱、时间和材料。
在选择浅层铺设的特定选项时,首先计算钢筋混凝土基础的技术和经济参数。然后对桩支撑进行类似的计算。通过比较获得的结果并再次检查它们,我们可以得出关于最佳基础类型的最终结论。
在确定每个底板的材料立方体数量时,请仔细评估模板的消耗量,以及加强单元的长度和宽度,它们的直径。在某些情况下,铺设钢筋的行数可能会有所不同。接下来,分析干燥形式和溶液中混凝土的最佳比例。任何散装材料(包括混凝土辅助填料)的最终成本取决于它们的质量,而不是体积。
基础结构底部的平均压力是根据各种力的合力相对于结构重心的偏心度来确定的。除了确定土体的设计抗力外,还需要检查整个区域和厚度的薄弱下垫层,以便冲孔。几乎总是,计算中的基本层的最大厚度不超过 1 m。在建造条形基础时,使用不超过 1-1.2 cm 的钢筋。对于柱基,它们由粘合剂材料 0.6 厘米厚。
提示
不仅要高质量地执行所有计算,而且要清楚地了解完成的基础应该是什么,这一点非常重要。在建造非常小的辅助结构的情况下,值得计算石棉水泥管的建造。胶带和桩支撑主要用于产生非常严重负载的房屋。
据此,确定:
- 底座的横截面;
- 加强筋直径;
- 铺设加强格栅的步骤。
在沙地上,距建筑物底部100厘米以上,最好打40-100厘米深的轻质地基,鹅卵石或沙石混合物应按此值计算位于下方。
重要提示:这些数字仅供参考,仅适用于小横截面的轻质底座,以带有弱加固的胶带或充满碎石的柱子的形式获得。近似参数并不能减轻更详细、更仔细地计算实际需求的需要。
在壤土上,房屋通常建在巨大的胶带巨石上,从下方和上方被加固轮廓穿透。侧壁应衬有人工压实的沙子,其层数为 0.3 m 沿条带的整个高度。然后应力的挤压效应被最小化或完全抑制。在以砂壤土为代表的土壤上进行施工时,需要分析砂粘土的比例,然后再做最后的决定。在计算泥炭区域的结构时,通常将有机物质取出到下面的坚固基质上。
当这非常困难并且带子或电线杆的建造工作变得不成比例地沉重和昂贵时,必须计算桩。它们也必然会被带到一个密集点,在那里会产生稳定的支撑。绝对任何类型的基础都应该在冰点以下开始。如果不这样做,冰霜置换和破坏的力量将粉碎结构,无论多么坚固和坚固。最好在项目中铺设土方工程,例如沿周边挖掘 0.3 m 宽的沟渠。
仅仅通过挖掘花园或专注于邻居的话,即使他们是有责任心的人,也无法获得有关土壤性质的正确信息。专家建议钻探井的深度为 200 厘米。在某些情况下,如果出于技术原因需要,可以更深。
对提取的物质进行化学和物理分析很有用,否则可能会出现意想不到的惊喜。理想情况下,您通常应该放弃独立设计,只检查施工组织提供的计算。
在下一个视频中,您将找到根据承载力计算房屋地基的方法。
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