Regole e metodi per il calcolo della fondazione

Non importa che tipo di pareti, mobili e design in casa. Tutto questo può deprezzarsi in un istante se sono stati commessi errori durante la costruzione della fondazione. E gli errori riguardano non solo le sue caratteristiche qualitative, ma anche i parametri quantitativi di base.

Quando si calcola la fondazione, SNiP può essere un prezioso assistente. Ma è importante comprendere correttamente l'essenza delle raccomandazioni ivi delineate. Il requisito fondamentale sarà la completa eliminazione della bagnatura e del congelamento del sottofondo sotto casa.

Questi requisiti sono particolarmente rilevanti se il terreno ha una maggiore tendenza a sollevarsi. Dopo aver esplorato le informazioni esatte sul suolo sul sito, puoi già fare riferimento in sicurezza ai codici e ai regolamenti edilizi: ci sono scrupolose raccomandazioni per la costruzione in qualsiasi zona climatica e su qualsiasi materiale minerale esistente sulla Terra.

Dovrebbe essere chiaro che solo i professionisti possono fare un'idea sufficientemente corretta e profonda. Quando la progettazione della fondazione viene eseguita da dilettanti che cercano di risparmiare sui servizi degli architetti, risultano solo molti problemi: case deformate, pareti sempre umide e screpolate, odori di muffa dal basso, indebolimento della capacità portante e così via .

La stabilità della fondazione sotto la casa dipende direttamente dal suo tipo. Esistono chiari requisiti minimi per l'esecuzione di vari tipi di fondazioni. Quindi, sotto una casa di dimensioni 6x9 m, puoi posare nastri larghi 40 cm, questo ti permetterà di avere un margine di sicurezza doppio rispetto al valore consigliato. Se installi pile annoiate, espandendosi in basso a 50 cm, l'area di un singolo supporto raggiungerà 0,2 mq. m, e saranno necessarie 36 pile. Dati più dettagliati possono essere ottenuti solo attraverso la conoscenza diretta di una situazione specifica.

La progettazione delle fondazioni, anche all'interno dello stesso tipo, può essere molto diversa. Il confine principale corre tra basi poco profonde e profonde.

Il livello minimo del segnalibro è determinato da:

• proprietà del suolo;
• il livello delle acque al loro interno;
• sistemazione di scantinati e scantinati;
• la distanza dagli scantinati degli edifici vicini;
• altri fattori che i professionisti dovrebbero già considerare.

Quando si utilizzano lastre, il loro bordo superiore non deve essere sollevato di oltre 0,5 m rispetto alla superficie dell'edificio. Se viene costruito un impianto industriale a un piano che non sarà soggetto a carichi dinamici o un edificio residenziale (pubblico) di 1-2 piani, c'è una certa sottigliezza: tali edifici su terreni che si congelano a una profondità di 0,7 m vengono eretti con la sostituzione della parte inferiore della fondazione con un cuscino.

Per formare questo cuscino, applica:

• ghiaia;
• pietra Spaccata;
• sabbia di frazione grossolana o media.

Quindi il blocco di pietra deve avere un'altezza di almeno 500 mm; nel caso di sabbia di media pezzatura, predisporre il fondo in modo che si alzi al di sopra della falda freatica. La fondazione per colonne interne e pareti in strutture riscaldate potrebbe non adattarsi al livello dell'acqua e alla quantità di congelamento. Ma per lui, il valore minimo sarà di 0,5 M. È necessario avviare una struttura del nastro sotto la linea di congelamento di 0,2 m.Allo stesso tempo, è vietato abbassarlo di oltre 0,5-0,7 m dal punto di pianificazione inferiore della struttura.

Raccomandazioni generali per dimensioni e profondità possono essere utili, ma sarà molto più corretto concentrarsi sui risultati dei calcoli di livello professionale. Il metodo di sommatoria strato per strato è di grande importanza nella loro implementazione. Consente di valutare con sicurezza l'assestamento di una fondazione appoggiata su un substrato naturale di sabbia o terra. Importante: ci sono alcune restrizioni sull'applicabilità di un tale metodo, ma solo gli specialisti possono capirlo a fondo.

La formula richiesta include:

• coefficiente adimensionale;
• lo stress statistico medio di uno strato di terreno elementare sotto l'influenza di carichi esterni;
• modulo del danno alla massa del suolo durante il caricamento iniziale;
• è lo stesso al caricamento secondario;
• lo sforzo medio ponderato dello strato di terreno elementare sotto la propria massa estratta durante la preparazione della fossa di terreno.

La linea di fondo della massa comprimibile è ora determinata dalla sollecitazione totale e non dall'effetto aggiuntivo, come raccomandato dai regolamenti edilizi. Nel corso delle prove di laboratorio sulle proprietà del suolo, viene ora considerato il caricamento con una pausa (rilascio temporaneo). Innanzitutto, la base sotto la fondazione è convenzionalmente divisa in strati di identico spessore. Quindi lo stress viene misurato alle giunture di questi strati (rigorosamente sotto il centro della suola).

Quindi puoi impostare lo stress creato dalla massa del suolo ai confini esterni degli strati. Il passo successivo è determinare la linea di fondo dello strato sottoposto a compressione. E solo dopo tutto questo, è possibile, infine, calcolare il corretto insediamento della fondazione nel suo insieme.

Il rinforzo può compensare la variazione del vettore di applicazione della forza, ma deve essere eseguito in stretta conformità con le condizioni di progetto. A volte la suola viene rinforzata o viene posizionata una colonna. L'inizio del calcolo prevede l'istituzione di forze che agiscono lungo il perimetro della fondazione. Per semplificare i calcoli, aiuta a ridurre tutte le forze a un insieme limitato di indicatori risultanti, che possono essere utilizzati per giudicare la natura e l'intensità dei carichi applicati. È molto importante calcolare correttamente i punti in cui le forze risultanti verranno applicate al solo piano.

Successivamente, sono impegnati nel calcolo effettivo delle caratteristiche della fondazione. Iniziano determinando l'area che dovrebbe avere. L'algoritmo è approssimativamente lo stesso di quello utilizzato per il blocco a caricamento centrale. Naturalmente, dati precisi e definitivi possono essere ottenuti solo spostando i valori richiesti. I professionisti operano con un indicatore come un grafico della pressione del suolo.

Si consiglia di rendere il suo valore uguale a un numero intero compreso tra 1 e 9. Questo requisito è associato alla garanzia dell'affidabilità e della stabilità della struttura. È necessario calcolare la proporzione dei carichi di progetto più piccoli e più grandi. Dovrebbero essere prese in considerazione sia le caratteristiche della costruzione stessa che l'uso di attrezzature pesanti durante la costruzione. Quando una gru deve agire su una struttura di fondazione con carico decentrato, la sollecitazione minima non può essere inferiore al 25% del valore massimo. Nei casi in cui la costruzione verrà eseguita senza l'uso di macchinari pesanti, qualsiasi numero positivo è accettabile.

La massima resistenza di massa al suolo ammessa deve essere del 20% maggiore dell'impatto più significativo dal fondo della suola. Si consiglia di calcolare l'armatura non solo delle sezioni più caricate, ma anche delle strutture ad esse adiacenti.Il fatto è che la forza applicata può spostarsi lungo il vettore a causa di usura, ricostruzione, revisione o altri fattori sfavorevoli. È molto importante tenere conto di tutti quei fenomeni e processi che possono avere un effetto dannoso sulla fondazione e peggiorarne le caratteristiche. La consultazione dei costruttori professionisti, quindi, non sarà superflua.

Anche i carichi più accuratamente calcolati non esauriscono la preparazione numerica del progetto. È inoltre necessario calcolare la capacità cubica e la larghezza della futura fondazione per sapere che tipo di scavo per la fossa realizzare e quanti materiali preparare per il lavoro. Può sembrare che il calcolo sia molto semplice; ad esempio, per una lastra con una lunghezza di 10, una larghezza di 8 e uno spessore di 0,5 m, il volume totale sarà di 40 metri cubi. m. Ma se versi esattamente questa quantità di cemento, potrebbero sorgere problemi significativi.

Il fatto è che la formula della scuola non tiene conto del consumo di spazio per la rete di rinforzo. E lascia che il suo volume sia limitato a 1 metro cubo. m., raramente risulta essere più di questa cifra: devi comunque preparare tutto il materiale necessario. Quindi non dovrai pagare più del dovuto per il superfluo o cercare febbrilmente dove acquistare gli accessori mancanti. I calcoli vengono effettuati in modo leggermente diverso quando si utilizza una fondazione a nastro, che è vuota all'interno e quindi richiede meno malta.

Le variabili richieste sono:

• la larghezza dell'addetto alla posa della fossa (regolata per lo spessore delle pareti e della cassaforma da montare);
• la lunghezza dei blocchi del muro portante e delle partizioni situate tra di loro;
• la profondità a cui è annegata la base;
• una sottospecie della base stessa - con cemento monolitico, da blocchi già pronti, da macerie.

Il caso più semplice viene calcolato utilizzando la formula per il volume di un parallelepipedo meno la quantità di vuoti interni. È ancora più facile determinare i parametri necessari per la fondazione del design del pilastro. Hai solo bisogno di calcolare i valori di due parallelepipedi, uno dei quali sarà il punto inferiore del pilastro e l'altro - il fondo della struttura stessa. Il risultato deve essere moltiplicato per il numero di pali che vengono posizionati sotto la griglia con un intervallo di 200 cm.

Quando si utilizzano pali forati o avvitati realizzati in fabbrica, sarà necessario calcolare solo i segmenti di nastro. Le dimensioni dei pilastri vengono ignorate, ad eccezione della previsione delle dimensioni del movimento terra. Oltre al volume della fondazione, è molto importante anche il calcolo del suo insediamento.

La rappresentazione grafica del metodo di sovrapposizione strato per strato mostra che è necessario prestare attenzione a:

• il segno della superficie del rilievo naturale;
• penetrazione del fondo della fondazione nelle profondità;
• la profondità della posizione delle acque sotterranee;
• la linea più bassa della roccia viene schiacciata;
• la quantità di sollecitazione verticale creata dalla massa del suolo stesso (misurata in kPa);
• sollecitazioni complementari dovute a influenze esterne (misurate anche in kPa).

Il peso specifico dei terreni tra il livello della falda e la linea dell'acquiclude sottostante è calcolato con una correzione per la presenza di liquido. Lo stress che si genera nell'aquiclude stesso sotto la gravità del terreno viene determinato ignorando l'effetto di pesatura dell'acqua. Un grande pericolo durante il funzionamento delle fondazioni è creato da carichi che possono causare ribaltamenti. Il calcolo della loro dimensione non funzionerà senza determinare la capacità portante totale della base.

Quando si raccolgono i dati, è possibile utilizzare quanto segue:

• rapporti di prova dinamici;
• rapporti di prova statica;
• dati tabulari, teoricamente calcolati per un'area specifica.

Si consiglia di leggere tutte queste informazioni contemporaneamente. Se trovi incongruenze, discrepanze, è meglio trovarne e comprenderne immediatamente la causa, piuttosto che impegnarsi in una costruzione rischiosa.Per i costruttori e i clienti dilettanti, il calcolo dei parametri che influenzano il rollover è più semplice da eseguire in conformità con le disposizioni della SP 22.13330.2011. La precedente edizione delle regole è stata pubblicata nel 1983 e, naturalmente, i loro compilatori semplicemente non potevano riflettere tutte le innovazioni e gli approcci tecnologici moderni.

C'è un insieme di situazioni di perdita di resilienza, sviluppate da generazioni di costruttori e architetti, che devono essere modellate. Prima di tutto, calcolano come possono muoversi i terreni di base, trascinando con sé le fondamenta.

Inoltre, vengono eseguiti i calcoli:

• taglio piatto quando la suola tocca la superficie;
• spostamento orizzontale della fondazione stessa;
• spostamento verticale della fondazione stessa.

Da 63 anni viene applicato un approccio uniforme, la cosiddetta tecnica dello stato limite. Le regole edilizie richiedono il calcolo di due di questi stati: per la capacità portante e per la fessurazione. Il primo gruppo include non solo la distruzione completa, ma anche, ad esempio, un drawdown verso il basso.

Il secondo: tutti i tipi di curve e crepe parziali, insediamenti limitati e altre violazioni che complicano l'operazione, ma non la escludono del tutto. Per la prima categoria è in corso il calcolo dei muri di contenimento e dei lavori finalizzati all'approfondimento del piano interrato esistente.

Viene anche utilizzato se c'è un altro pozzo nelle vicinanze, un ripido pendio in superficie o strutture sotterranee (comprese miniere, miniere). Distinguere tra carichi stabili o ad azione temporanea.

I fattori di influenza a lungo termine o permanentemente sono:

• i pesi di tutte le parti componenti degli edifici e dei terreni e dei substrati ulteriormente riempiti;
• pressione idrostatica da acque profonde e superficiali;
• precompressione in cemento armato.

Tutti gli altri impatti che possono toccare solo le fondamenta sono presi in considerazione nella composizione del gruppo temporaneo. Un punto molto importante è calcolare correttamente l'eventuale rollio; decine e centinaia di case crollarono prematuramente solo per disattenzione nei suoi confronti. Si consiglia di calcolare sia il rollio sotto l'azione momentanea che sotto il carico applicato al centro della base.

Quando si scopre che il livello di rollio predefinito supera la norma, il problema viene risolto in uno dei quattro modi:

• un cambio completo del suolo (il più delle volte vengono utilizzati cuscini sfusi di sabbia e massa del suolo);
• compattazione dell'array esistente;
• aumentando le caratteristiche di resistenza mediante fissaggio (aiuta a far fronte a substrati sciolti e acquosi);
• la formazione di cumuli di sabbia.

Scegliendo un'opzione specifica per un riempimento poco profondo, vengono prima calcolati i parametri tecnologici ed economici della base in cemento armato. Quindi viene eseguito un calcolo simile per il supporto del palo. Confrontando i risultati ottenuti e ricontrollandoli ancora una volta, si può trarre una conclusione finale sulla forma ottimale della fondazione.

Nel determinare il numero di cubetti di materiale per piastra di base, valutare attentamente il consumo di pannelli per casseforme, nonché la lunghezza e la larghezza delle celle di rinforzo e il loro diametro. In alcuni casi, il numero di file di armature da posare può variare. Successivamente, vengono analizzate le proporzioni ottimali di calcestruzzo secco e malta.Il costo finale di eventuali sostanze a scorrimento libero, compresi i riempitivi ausiliari per calcestruzzo, è determinato dalla loro massa e non in base al loro volume.

La pressione media sotto la suola della struttura di fondazione è determinata tenendo conto dell'eccentricità della risultante di varie forze rispetto al baricentro della struttura. Oltre a conoscere la resistenza di progetto del terreno, è necessario verificare lo strato sottostante debole in tutta la sua area e lo spessore per la punzonatura. Quasi sempre, lo spessore massimo degli strati elementari nei calcoli è considerato non superiore a 1 m.Quando viene costruita una fondazione a strisce, il rinforzo viene utilizzato non più spesso di 1-1,2 cm.Per una base del pilastro, sono guidati da un materiale legante con uno spessore di 0,6 cm.

È molto importante non solo eseguire tutti i calcoli in modo efficiente, ma anche capire chiaramente quale dovrebbe essere la base finita. Nel caso della costruzione di una struttura ausiliaria molto piccola, vale la pena eseguire calcoli per la costruzione di un tubo di cemento-amianto. I supporti per nastri e pile sono scelti principalmente per le case che creano un carico molto serio.

Di conseguenza, si determina:

• sezione trasversale della base di diametro;
• diametro dei raccordi di rinforzo;
• la fase di posa del traliccio di rinforzo.

Sulle sabbie, il cui strato si trova a più di 100 cm al di sotto dell'edificio, è preferibile realizzare fondazioni leggere con una profondità di 40-100 cm, lo stesso valore va rispettato se è presente un ciottolo o un misto di sabbia e pietra sottostante.

Sui terreni argillosi, le case sono spesso costruite lungo un massiccio monolite di nastro perforato rinforzando i contorni dal basso e dall'alto. I lati devono essere coperti con sabbia compattata manualmente, il cui strato va da 0,3 m lungo l'intera altezza del nastro. Quindi l'effetto di compressione delle sollecitazioni viene ridotto al minimo o completamente soppresso. Quando la costruzione avviene su un terreno rappresentato da terriccio sabbioso, è necessario analizzare il rapporto tra sabbia e argilla e quindi prendere una decisione finale. Quando si calcola una costruzione su uno spazio di torba, la massa organica viene solitamente portata su un substrato resistente sotto di essa.

Quando è molto difficile e il lavoro sulla costruzione del nastro o dei pali risulta essere sproporzionatamente pesante e costoso, bisogna calcolare i pali. Sono anche necessariamente portati a un punto denso in cui si crea un supporto stabile. Assolutamente qualsiasi tipo di fondazione dovrebbe iniziare al di sotto della linea di congelamento. Se non lo fai, il potere dello spostamento gelido e della distruzione schiaccerà qualsiasi struttura forte e solida. Si consiglia di posare in progetti un tipo di scavo come lo scavo lungo il perimetro delle trincee larghe 0,3 m.

Le informazioni corrette sulle proprietà del terreno per i calcoli non possono essere ottenute semplicemente scavando un giardino o concentrandosi sulle parole dei vicini, anche se sono persone coscienziose. Gli esperti consigliano di perforare pozzi esplorativi profondi 200 cm, che in alcuni casi possono essere più profondi se necessario per motivi tecnici.

Nel prossimo video troverai il calcolo delle fondamenta della casa in termini di capacità portante.