De fundering is de structuur van het gebouw onder de plattegrond. Het doel is om de belastingen van de hele constructie naar de grondfundering over te brengen. Belaste grond kan van structuur veranderen en vervormingen in gebouwen veroorzaken, waarvan de limiet wordt beperkt door normen. Een correct gemaakte berekening van funderingen garandeert de duurzaamheid en betrouwbaarheid van elk gebouw.
De funderingen kunnen, afhankelijk van hun vermogen om belastingen te weerstaan, worden onderverdeeld in star en flexibel. Constructies van puinbeton en beton zijn stijf. Ze zijn goed bestand tegen compressie en presteren niet goed bij het strekken en buigen..
Versterkte betonnen funderingen hebben wapening in de constructie. Het neemt trek- en buigkrachten waar, dus gewapend beton is toepasbaar voor flexibele elementen.
Belangrijk! Een voorwaarde voor het berekenen van eventuele funderingen is de beschikbaarheid van de resultaten van geologische en topografische onderzoeken op de bouwplaats.
Het gebouw en de ondergrond worden in de berekening geacht samen te werken. Ook de ongunstige invloed van omgevingsfactoren kan de ondergrond veranderen. Zo beïnvloedt temperatuur de eigenschappen van zwellende en deinende bodems, en kan water de structuur van bodemdaling en zoute bodems veranderen..
Het niveau van de locatie van water in de grond, de mogelijke verandering ervan, de chemische samenstelling van het water bepalen ook de materiaalkeuze, structuur en methode voor het bouwen van de fundering. Al deze gegevens worden aangegeven in het onderzoeksrapport.
Foundation diepte
Bij het bepalen van het niveau van de kelderzool wordt met het volgende rekening gehouden:
- bouwstructuur en het doel ervan;
- de aanwezigheid van aangrenzende constructies en het merkteken van de onderkant van hun fundering;
- bodemeigenschappen;
- grondwater en veranderingen in hun positie;
- diepte van bevriezing van de grond;
- nadelige effecten van het milieu;
De verhoging van de onderkant van de fundering wordt genomen ongeacht het niveau van bevriezing van de grond, als de fundering niet-poreuze grond is en het gebouw in de winter wordt verwarmd. Ook als uit studies en berekeningen blijkt dat er geen vervormingen zijn die de sterkte van het hele gebouw schenden, met periodiek bevriezen en ontdooien van de grond.
De fundering van de verwarmde kamers onder de buitenmuren wordt op een diepte gelegd die groter is dan de berekende waarde van de bevriezingsdiepte van de grond, als de basis daarvoor deinende grond is.
De berekende waarde van deze diepte wordt gevonden door de formule:
df = kh* dfn, Waar
- kh – coëfficiënt van thermische omstandigheden in het gebouw;
- dfn – standaard diepte van bevriezing van de grond.
Voor gebouwen die in de winter niet verwarmd worden kh= 1,1; voor verwarmde kh genomen volgens de tafel.
Type gebouw Luchttemperatuur in aangrenzende ruimte 0 vijf tien 15 20 en meer Begane grond 0.9 0,8 0,7 0,6 0,5 Lag vloeren 1.0 0.9 0,8 0,7 0,6 Geïsoleerde vloeren 1.0 1.0 0.9 0,8 0,7 Keldergebouw 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 Standaardwaarde dfn genomen als de gemiddelde waarde van de maximale jaarlijkse seizoensgebonden vriesdieptes gedurende 10 jaar.
Deze waarde kan worden berekend met behulp van de formule:
M.t– een dimensieloos getal gelijk aan de som van de absolute waarden van temperaturen onder nul in de winter in een bepaald gebied. Het is te vinden in SP 131.13330.2012.
d0 geaccepteerd:
- 0.23 – klei en leem;
- 0.28 – siltig en fijnkorrelig zand;
- 0,3 – grof en middelgroot zand;
- 0,34 – grove bodems.
De deinende bodems zijn onder meer:
- klei-bevattende;
- fijnkorrelig en siltig zand;
- grofkorrelig met klei-siltige insluitsels.
Berekening van stripfunderingen door formules
De berekening van de funderingen van gebouwen gebeurt volgens 2 groepen grenstoestanden:
- draagvermogen – de eerste groep;
- vervormingen – de tweede groep.
De eerste grenstoestand impliceert een volledige onmogelijkheid om het gebouw te exploiteren. De tweede is wanneer de normale werking moeilijk is. De berekening wordt uitgevoerd om de optimale afmetingen van de funderingsconstructie te bepalen.
Belastingen en stoten
Standaardbelasting vermenigvuldigd met veiligheidsfactor (overbelasting) – ?f, geeft de waarde van de berekende.
Ontwerp Betrouwbaarheidsfactor ?f Metaal 1,05 Beton, dichtheid >1600 kg / m3 1.10 Gewapend beton, steen, gewapend steen, hout, dichtheid <1600 kg / m3: geprefabriceerd – 1,2 op de bouwplaats – 1,3 Bodems natuurlijk 1.1 bulk 1.15 Voor sneeuw- en windbelasting ?f = 1,4, voor temperatuuractie ?f = 1,1.
Door de hoeveelheid tijd van actie worden de ladingen verdeeld in permanent en tijdelijk. Zowel tijdens de constructie als tijdens het gebruik werken constante belastingen zonder onderbreking. Deze omvatten het gewicht van alle bouwconstructies en het gewicht van de grond. Tijdelijke ladingen zijn onderverdeeld in:
- actie op lange termijn (tijdelijk geplaatste apparatuur, opslag van materialen en onderdelen van enige productie, gewicht van mensen en dieren, bovenloop- en brugkranen);
- acties op korte termijn (sneeuw, wind, ijs, inbedrijfstelling en reparatie van apparatuur, mensen, enz.);
- speciale actie (van explosie, ongevallen, uitval van apparatuur, veranderingen in de structuur van de basis, enz.).
De berekening maakt gebruik van een combinatie van belastingen:
- Basis – permanent + langwerkend + kortwerkend.
- Speciaal – permanent + lange termijn + korte termijn + een speciale actie.
Bij het berekenen van de basis door vervormingen wordt de basiscombinatie van belastingen gebruikt. De hoofdcombinatie wordt ook gebruikt voor sterkte in de berekening, maar als er speciale belastingen zijn, wordt de berekening uitgevoerd voor een speciale combinatie. Voor een bepaald type belastingscombinatie wordt bij de berekening rekening gehouden met de reductiefactoren van de combinatie – ?.
Uiteindelijk wordt gekozen voor een gevaarlijkere combinatie van ladingen. Voor woongebouwen met een stijve constructie bestaat de belasting op de fundering uit het gewicht:
- Constante belastingen:
- Muren, tussenvloeren, kelderverdiepingen (indien aanwezig).
- Fundering en gewicht op zijn grondbanken.
- Tijdelijke ladingen:
- Sneeuw.
Een gelijkmatig verdeelde standaardbelasting voor woongebouwen kan worden genomen volgens SNiP – 1,5 kPa (overbelastingscoëfficiënt – ?f = 1,3).
Bepaling van de zoolbreedte
Funderingen van woongebouwen met een rigide structuurschema worden berekend als centraal gecomprimeerd. Ze zijn symmetrisch gerangschikt ten opzichte van de vloer of kelderwand. De berekening wordt gemaakt op basis van de toestand van de grensbalans van alle krachten die de fundering beïnvloeden.
F – volledige belasting van de fundering, h – diepte van de fundering b – breedte van de fundering
Om een voorlopige berekening te maken, kunt u de R-waarde gebruiken0 volgens onderstaande tabellen.
Priming Bodemdichtheid, kg / cm2 Interne wrijvingshoek ? Vervormingsmodulus E, kg / cm2 Volumegewicht ?, T / m3 dicht gemiddelde dichtheid Groot zand 4.5 3.5 36-41 2000-500 1.75-1.85 Medium zand 3.5 2.5 33-38 500-300 1.6-1.9 Fijn zand: 30-36 400-250 – laag vochtgehalte 3.0 2.0 1.6-1.9 – verzadigd met water 2.5 1.5 1.8-1.9 Stoffig zand: 28-34 250-125 1.8-2.0 – laag vochtgehalte 2.5 2.0 – nat 2.0 1.5 – met water verzadigd 1.5 1.0
Priming Porositeitscoëfficiënt Bodemconsistentie in kg / cm2 Interne wrijvingshoek ? Vervormingsmodulus E, kg / cm2 Volumegewicht ?, T / m3 dicht plastic zandige leem 0,5 3.0 3.0 18-28 200-125 1,7-1,95 0,7 2.5 2.0 1.5-1.85 Leem 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 Kleien 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 Voor een stevige stripfundering wordt de breedte van de zool bepaald:
- F is de belasting die op het bovenste deel van de fundering inwerkt;
- R0 – bodemweerstand, ontleend aan de tabellen;
- ?mt– het gemiddelde soortelijk gewicht van de fundering en de grond aan de randen;
- h – funderingshoogte.
We zullen bijvoorbeeld de breedte van de zool van een solide stripfundering bepalen met een rigide schema met de volgende gegevens:
- F = 255 kN;
- R0 = 250 kPa – voor leem met een porositeitscoëfficiënt van 0,7;
- Legdiepte – 1,8 m, hoogte h = 2,0 m. Funderingsmateriaal – beton M 200, ?mt= 2,0 kg / m3.
Voor dieptes kleiner dan 1,5 m wordt factor m toegepast.
Legdiepte h 1.4 1,3 1,2 1.1 1.0 0.9 0,8 0,7 0,6 Coëfficiënt m 0.97 0.93 0,90 0,87 0,83 0,80 0,77 0,73 0,70 De vereiste zoolbreedte wordt verkregen:
Vervolgens verduidelijken we R0 voor een funderingsbasisdiepte van minder dan 2,0 m met behulp van de formule:
R = R0* [1 + k1 (b – b0) / b0] * (d + d0) / 2d0;
- k1 – voor klei, leem, zandige leem en siltig zand – 0,05; voor grof zand en grove bodems – 0,125.
- b en d – breedte en diepte van de fundering
- b0 en d0 – waarden van breedte en diepte geaccepteerd in tabellen
R = 250 • [1 + 0,05 (1,2 – 1) / 1] • (1,8 + 2) / 2 • 2 = 240 kPa
We specificeren de breedte van de basis van de fundering
Om nauwkeurigere gegevens te verkrijgen, wordt de berekende waarde van de bodemweerstand berekend op basis van onderzoeksgegevens.
Berekening stripfunderingen volgens planning
Berekeningsschema massieve stripfunderingen voor bakstenen buitenmuren
H. 390 360 330 270 k1 1.04 1,00 0.96 0,90
? 0,0 vijf% tien% 15% 20% 25% dertig% 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 voor de berekening van solide stripfunderingen voor binnenmuren
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 Volgens het schema gemaakt voor civiele gebouwen met bakstenen muren, wordt de berekening gemaakt met behulp van de R-gegevens en het aantal verdiepingen. De gevonden zoolbreedte wordt vermenigvuldigd met de correctiefactoren k1, naar2, naar3:
- naar1 – houdt rekening met de hoogte van de vloer;
- naar2 – verhouding raamoppervlak tot muuroppervlak in%;
- naar3 – de belasting die wordt overgedragen door de overlapping van een verdieping.
Het is alleen mogelijk om de breedte van de zool te bepalen met behulp van de grafiek als de wanddikte aangegeven op de grafiek overeenkomt met de geaccepteerde dikte van het metselwerk.
Laten we bijvoorbeeld de breedte van de kelderkelder van een externe bakstenen muur van 77 cm dik vinden in een huis met drie verdiepingen (met een kelder). In dit geval R = 2,0 kg / cm2; H = 3,0 m; ? = 20%; P = 1800 kg / hardlopen. m. Volgens de grafiek vinden we dat de breedte van de zool b ’= 110 cm is; b = 110 • 0,98 • 1,5 = 113 cm.
Alle verstrekte tabellen en grafieken zijn slechts indicatief. Een nauwkeurigere berekening wordt gemaakt door specialisten op basis van bodemonderzoek (veld en laboratorium) op de bouwplaats.
Hoe kunnen we de basis correct berekenen? Zijn er specifieke formules of methoden die we moeten volgen? Ik heb altijd moeite gehad met het berekenen van de basis, dus ik ben op zoek naar wat advies en tips. Alvast bedankt voor jullie hulp!