Konstrukce jakéhokoli základu začíná návrhem. Výpočty a výkresy lze provádět samostatně bez účasti specialistů. Tyto výpočty samozřejmě nebudou vysoce přesné a představují zjednodušenou verzi výpočtu, ale mohou poskytnout představu o tom, jak zajistit únosnost základu. Dále jsou uvažovány vrtané piloty a příklad jejich výpočtu.
Pořadí výpočtu
Projekční práce se provádějí v následujícím pořadí:
- studium charakteristik půdy;
- sběr břemen na základu;
- výpočty únosnosti, stanovení vzdálenosti mezi pilotami a jejich průřezy.
O každé položce v pořadí.
Geologické průzkumy
Při hromadné výstavbě připravují charakteristiky pro kalkulátory geologové. Odebírají vzorky půdy, provádějí laboratorní testy a udávají přesné hodnoty únosnosti konkrétní vrstvy, umístění zemin s různými charakteristikami. Pokud se vrtané piloty používají pro soukromou bytovou výstavbu, není ekonomicky výhodné takové činnosti provádět. Práce se provádí nezávisle dvěma způsoby:
Důležité! Charakteristiky jsou studovány v několika bodech, všechny jsou umístěny pod zástavbou budovy. Člověk je vždy v nejnižší části zemského povrchu. Hloubka vývoje půdy při studiu charakteristik půdy je přiřazena 50 cm pod očekávanou značkou základny základu.
Jáma – jáma obdélníkového nebo čtvercového tvaru, půda je studována analýzou půdy stěn otevřené jámy. Při vrtání se provádí rozbor půdy na lopatkách vrtáku. Po seznámení s GOST „Půdy. Klasifikace“, určete typ půdy. U některých typů podkladů bude nutné určit konzistenci nebo vlhkost. Tabulka 1 vám s touto otázkou pomůže.
| Vnější znaky a metody | Konzistence |
| Hliněné základy | |
| Pokud je půda stlačena nebo zasažena, rozpadne se na kusy. | Polotvrdá nebo tvrdá půda |
| Vzorek se obtížně hněte, při pokusu o rozbití tyče je před rozlomením na dvě části silně ohnutý | tvrdý plast |
| Zachovává tvarovaný tvar, snadno se formuje | měkký plast |
| Bez obtíží zvrásní ruce, ale nezachová si tvarovaný tvar | tekutý plast |
| Pokud je vzorek umístěn na nakloněné ploše, bude pomalu klouzat dolů (odtékat) | Tekutina |
| písčité základy | |
| Při zmáčknutí v ruce se rozpadá, nemá vnější známky vlhkosti | Sucho |
| Kontrola se provádí filtračním papírem, po určité době musí zůstat suchý nebo vlhký. Po zmáčknutí v dlani vzorek dává pocit chladu. | nízká vlhkost |
| Vzorek se umístí na filtrační papír a pozoruje se mokrá skvrna. Při stlačení vzniká pocit vlhkosti. Schopný udržet tvar po určitou dobu | Mokrý |
| Vzorek protřepejte v dlani, měl by se proměnit v dort | Nasycený vlhkostí |
| Šíří se nebo se šíří bez vnějšího mechanického působení (v klidu) | podmáčené |
Po určení typu a konzistence základny vnějšími znaky pomocí GOST „Půdy. Klasifikace “a tabulky, pokračujte k objasnění standardních odporů. Tyto hodnoty jsou potřebné pro výpočet únosnosti základu a výpočet vzdálenosti mezi pilotami.
Vrtané piloty přenášejí zatížení nejen na vrstvu zeminy, na které spočívají, ale i na celý boční povrch. Tím se zvyšuje jejich účinnost.
Tabulka 2 ukazuje standardní odolnost základů v místech, kde na ně spočívají podrážky vrtaných pilot.
Koeficient pórovitosti půdy je poměr objemu dutin k celkovému objemu horniny. Pro výpočet velikosti pórů soudržných hornin (jílovitých) se používají veličiny jako měrná a objemová tíha.
Také při výpočtu únosnosti vrtaných pilot je nutné vzít v úvahu odpor podél boční plochy. Hodnoty břidlicových útvarů jsou uvedeny v tabulce 3.
| Hloubka, ve které půda leží, cm | Regulační odpor, s přihlédnutím ke konzistenci, t / m 2 | ||
| polotvrdé a tvrdé | tuhý | měkký plast | |
| 50 | 2,80 | 0,80 | 0,30 |
| 100 | 3,50 | 1,20 | 0,50 |
| 200 | 4,20 | 1,70 | 0,70 |
| 300 | 4,80 | 2,00 | 0,80 |
Po zjištění všech potřebných údajů týkajících se odolnosti půdy přejděte k dalšímu bodu výpočtu únosnosti základu.
Sběr nákladů
Zde je nutné vzít v úvahu hmotnost všech konstrukcí. Tyto zahrnují:
- stěny a příčky;
- přesahy;
- střecha;
- dočasná zatížení.
První tři zátěže jsou trvalé. Záleží na tom, z jakých materiálů bude dům postaven. Pro výpočet hmotnosti stěn, stropů nebo příček vezmou hustotu materiálu, ze kterého mají být vyrobeny, a vynásobí tloušťkou a plochou. Při výpočtu střechy je vše trochu složitější. Je třeba vzít v úvahu:
- podání;
- spodní a horní přepravka;
- krokve nohy;
- izolace (pokud existuje);
- střešní krytina.
Můžete uvést průměrné hodnoty pro tři nejběžnější typy zastřešení:
- hmotnost 1 m2 střešního koláče s povlakem z kovových dlaždic – 60 kg;
- keramické dlaždice – 120 kg;
- bitumenové (pružné) dlaždice – 70 kg.
Dočasná zatížení zahrnují sníh a užitečné zatížení. Oba jsou akceptovány podle společného podniku „Zatížení a dopady“. Sníh závisí na klimatické oblasti, která je určena společným podnikem “Stavebnictví klimatologie”. Užitečné je přiřazeno v závislosti na účelu budovy. Pro obytné prostory – 150 kg / m² podlah.
Nestačí vypočítat všechna zatížení, každé z nich je třeba vynásobit koeficientem spolehlivosti.
- koeficient pro výpočet stálých zatížení závisí na materiálu a způsobu výroby konstrukce a bere se podle tabulky 7.1 SP “Zatížení a rázy”;
- koeficient pro zatížení sněhem – 1,4;
- koeficient pro užitečnost v bytovém domě je 1,2.
Všechny hodnoty se sečtou a přistoupí se k výpočtu únosnosti vrtaných pilot.
Vzorce pro výpočty
P = Rosn + Rbok. pov-ti,
kde P je únosnost piloty, Rosn je únosnost piloty u paty, Rbok. pov-ti – únosnost boční plochy.
Rosn u0,7d XNUMX * Rn * F,
kde Rn je standardní únosnost z tabulky 2, F je základní plocha vrtané piloty a 0,7 je koeficient uniformity zeminy.
Rbok. opakování = 0,8 * U * fin * h,
kde 0,8 je součinitel pracovních podmínek, U je obvod piloty podél řezu, fin je standardní odpor zeminy na bočním povrchu vrtané piloty podle tabulky 3, h je výška vrstvy zeminy v kontaktu s nadace.
kde Q je zatížení na běžný metr základů od budovy, M je součet všech dříve vypočítaných zatížení od stavebních konstrukcí, Uhome je obvod budovy.
Důležité! Pokud má dům velkou plochu a plánuje se instalace vnitřních stěn, pod kterými bude postaven základ, jejich délka se připočte k obvodu, aby se vypočítala vzdálenost mezi vyvrtanými hromadami základů.
kde P a Q jsou dříve zjištěné hodnoty a L je maximální vzdálenost mezi hromadami.
Výpočet pro výpočet vzdálenosti mezi základovými pilotami se obvykle provádí několikrát. V tomto případě jsou vybrány různé řezy a hloubky.
Důležité! Vzhledem k tomu, že nepracuje pouze nosná část vrtaného základu, zvyšuje se nosnost ve většině případů s rostoucí hloubkou (v závislosti na vlastnostech základu pro základ). Při navrhování podpory pro budoucí dům se doporučuje zvážit několik příkladů, změnit průřez a hloubku základu. Vypočítá se vzdálenost mezi pilotami a jejich počet. Poté je odhad „předstírat“ (přesné výpočty mohou být časově náročné, proto stačí přibližné hodnoty) a je vybrána nejekonomičtější možnost.
Před výpočtem se musíte seznámit se společným podnikem “Pile Foundations”. Podle požadavků této normy se vrtané piloty o délce do 3 metrů doporučuje opatřit průměrem 30 cm a více.
Příklad výpočtu
- Geologické poměry území: v hloubce 2 metry od povrchu půdy jsou v celé hloubce studie rozmístěny hlíny, dále tvrdé jíly s koeficientem pórovitosti 0,5.
- Zatížení sněhem – 0,18 t / m².
- Je nutné navrhnout základ pro jednopatrový dům s podkrovím. Půdorysné rozměry domu jsou 4 krát 8 metrů, střecha je pokryta plechovými taškami a je valbová (výška obvodové stěny je ze všech stran stejná), stěny jsou zděné z cihel tloušťky 0,38 m, příčky jsou sádrokartonové, stropy jsou železobetonové desky. Výška stěn v prvním patře je 3 metry, v podkroví jsou vnější stěny vysoké 1,5 metru. Nejsou zde žádné vnitřní stěny (pouze příčky).
- hmotnost stěny u1,2d 24 * (3 m (obvod domu) * 24 m (přízemí) + 1,5 m * 0,38 m (podkroví) * 1,8 m * 88,65 t / m³ (hustota zdiva) u1,2d XNUMX t (XNUMX – zatížení bezpečnostní faktor);
- hmotnost příček = 1,2 * 2,7 m (výška) * 20 m (celková délka) * 0,03 t / m² (hmotnost na metr čtvereční příček) = 2 tuny;
- hmotnost podlah, s přihlédnutím k cementovému potěru 3 cm = 1,2 * 0,25 m (tloušťka) * 32 m² (plocha jednoho patra) * 2 (přízemí a podkroví) * 2,5 t / m² = 48 tun;
- hmotnost střechy = 1,2 * 4 m * 8 m * 0,06 t / m² = 2,3 tuny;
- zatížení sněhem = 1,4 * 4 m * 8 m * 0,18 t/m2 = 8,1 tuny;
- užitečné zatížení = 1,2 * 4 m * 8 m * 0,15 t/m² * 2 (2 patra) = 11,5 tuny.
Celkem: M = 112,94 t. Obvod budovy Uhouse = 24 m, zatížení na běžný metr Q = 160,55/24 = 6,69 t/m. Nejprve vybereme hromadu o průměru 30 cm a délce 3 m.
Podle vzorců pro určení vzdálenosti mezi pilotami
Všechny potřebné vzorce jsou uvedeny dříve, stačí je použít v pořádku.
1. F u3,14d 4 D² / 3,14 (plocha kulatého vlasu) u0,3d 0,3 * 4 m * 0,071 m / 3,14 = 3,14 m², U u0,3d 0,942 D uXNUMXd XNUMX * XNUMX m; (obvod hromady v kruhu);
2. Posn u0,7d 90 * 0,071 t / m² * 2 m4,47 uXNUMXd XNUMX t;
3. Rbok. pov-ty u0,8d 2,8 * (2 t / m² * 4,8 m + 1 t / m² * 0,942) * 7,84 uXNUMXd XNUMX t;
V tomto vzorci je 2,8 t/m² návrhový odpor bočního povrchu piloty v tvrdoplastové hlíně, 2 m je výška vrstvy hlíny, ve které je umístěn základ. Odolnost je zjištěna podle tabulky 3. Uvádí hodnoty pro hloubky 50, 100 a 200 cm vhodné v tomto případě. Bereme v úvahu minimum, abychom zajistili rezervu únosnosti.
4,8 t/m² je návrhová únosnost bočního povrchu piloty v polotvrdé hlíně, 1 m je výška základu umístěného v této vrstvě. Poslední číslo ve vzorci je obvod hromádky nalezený v prvním odstavci. Hodnoty 0,7 a 0,8 v odstavcích 2 a 3 jsou koeficienty ze vzorců.
4. Р = 4,47 t + 7,84 t = 12,31 t (plná únosnost jedné hromady);
5. L = 12,31 t / 6,69 t/m = 1,84 m – maximální hodnota vzdálenosti mezi pilotami (mezi středy).
Přiřadíme vzdálenost 1,8m. délka našich stěn je násobkem 2 m, je výhodnější, aby vzdálenost mezi pilotami byla 2 m, k tomu je třeba mírně zvýšit nosnost piloty, například zvětšením jejího průměru. Pokud je výsledná hodnota kroku dostatečně velká, je moudřejší najít minimum, protože čím větší je vzdálenost mezi hromadami, tím větší je potřeba průřezu mříže, což povede k dodatečným nákladům. Na stejném principu se provádějí výpočty pro zmenšený průměr. Aplikované množství materiálu se vypočítá pro několik možností a vybere se optimální hodnota.
