Kuidas vundamenti õigesti arvutada

Vundament on hoone konstruktsioon põrandaplaanist allapoole. Selle eesmärk on koormate ülekandmine kogu konstruktsioonilt pinnase vundamendile. Koormatud pinnas võib muuta selle struktuuri, põhjustades hoonetes deformatsioone, mille piir on normidega piiratud. Vundamentide õigesti tehtud arvutus tagab iga hoone vastupidavuse ja töökindluse.

Vundamente saab vastavalt nende koormustele vastupidavuse võimele jagada jäikadeks ja elastseteks. Killustikbetoonist ja betoonist konstruktsioonid on jäigad. Nad peavad kokkusurumist hästi vastu ega anna venitamisel ja painutamisel hästi tulemusi..

Raudbetoonvundamentides on konstruktsiooni sees tugevdus. See tajub tõmbe- ja paindejõude, seetõttu saab raudbetooni kasutada painduvate elementide jaoks.

Tähtis! Vundamentide arvutamise eelduseks on geoloogiliste ja topograafiliste uuringute tulemuste olemasolu ehitusplatsil.

Arvestuses peetakse ehitist ja aluspinda koos töötavaks. Keskkonnategurite ebasoodne mõju võib muuta ka alamklassi. Näiteks mõjutab temperatuur paisunud ja kõveneva pinnase omadusi ning vesi võib muuta vajumise ja soolase pinnase struktuuri..

Vundamendi materjali, struktuuri ja meetodi valiku määravad ka vee maapinnal paiknemise tase, selle võimalik muutus, vee keemiline koostis. Kõik need andmed on ära toodud uuringuaruandes.

Vundamendi sügavus

Keldrikorruse taseme määramisel võetakse arvesse järgmist:

• hoone konstruktsioon ja selle otstarve;
• külgnevate konstruktsioonide olemasolu ja nende vundamentide põhja märk;
• mulla omadused;
• põhjaveed ja nende asukoha muutused;
• mulla külmumise sügavus;
• kahjulik keskkonnamõju;

Vundamendi põhja kõrgus võetakse sõltumata pinnase külmumisastmest, kui vundament on mittepoorsest pinnasest ja hoonet soojendatakse talvel. Samuti, kui uuringud ja arvutused näitavad, et pinnase perioodilise külmumise ja sulatamisega ei esine deformatsioone, mis rikuvad kogu hoone tugevust.

Välisseinte alla köetavate ruumide vundament pannakse sügavamale, kui pinnase külmumissügavuse arvutuslik väärtus, kui nende aluseks on pinnas.

Selle sügavuse arvutatud väärtus leitakse järgmise valemi abil:

d_f = k_h* d_fn, Kus

• k_h – hoone soojuslike tingimuste koefitsient;
• d_fn – pinnase külmumise standardsügavus.

Hoonetele, mida talvel ei köeta, k_h= 1,1; soojendatud k_h võetud vastavalt tabelile.

Hoone tüüp	Õhutemperatuur külgnevas ruumis
0	viis	kümme	15	20 ja enam
Esimesel korrusel	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5
Lag põrandad	1.0	0,9	0,8	0,7	0,6
Soojustatud põrandad	1.0	1.0	0,9	0,8	0,7
Hoone keldriga	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4

Standardväärtus d_fn võetakse 10-aastase maksimaalse aastase hooajalise külmumissügavuse keskmise väärtusena.

Selle väärtuse saab arvutada järgmise valemi abil:

M_t– mõõtmeteta arv, mis on võrdne talvel konkreetses piirkonnas temperatuuril null temperatuuride absoluutväärtuste summaga. See on leitud dokumendis SP 131.13330.2012.

d₀ aktsepteeritud:

• 0,23 – savid ja savid;
• 0,28 – räni- ja peeneteraline liiv;
• 0,3 – jäme- ja keskmiseteraline liiv;
• 0,34 – jämedad mullad.

Kõva pinnase hulka kuuluvad:

• savi sisaldav;
• peeneteraline ja siidine liiv;
• jämedateraline savise-siidise sisestusega.

Riba vundamentide arvutamine valemite abil

Hoonete vundamentide arvutamine toimub vastavalt kahele piirseisundi rühmale:

• kandevõime – esimene rühm;
• deformatsioonid – teine ​​rühm.

Esimene piirav seisund tähendab ehitise täielikku haldamist. Teine on siis, kui normaalne töö on keeruline. Arvutus viiakse läbi vundamendi struktuuri optimaalsete mõõtmete kindlaksmääramiseks.

Koormused ja löögid

Standardkoormus, mis on korrutatud ohutusteguriga (ülekoormus) – ?_f, annab arvutatud väärtuse.

Kujundus	Usaldusväärsuse tegur ?f
Metallik	1.05
Betoon, tihedus >1600 kg / m3	1.10
Raudbetoon, kivi, raudbetoon, puit, tihedus <1600 kg / m3:
kokkupandavad –	1,2
ehitusplatsil –	1.3
Muld
loomulik	1.1
lahtiselt	1.15

Lume- ja tuulekoormuse jaoks ?_f = 1,4, temperatuuri mõjutamiseks ?_f = 1,1.

Tegevuse aja järgi jagunevad koormused alalisteks ja ajutisteks. Ehituse ajal ja ka töö ajal töötavad püsivad koormused katkestusteta. Nende hulka kuuluvad kõigi ehituskonstruktsioonide ja pinnase mass. Ajutised koormused jagunevad:

• pikaajaline töö (ajutiselt asuvad seadmed, materjalide ja nende toodete osade ladustamine, inimeste ja loomade kaal, õhk- ja sillakraanad);
• lühiajaline tegevus (lumi, tuul, jää, seadmete kasutuselevõtmine ja remont, inimesed jne);
• erimeetmed (plahvatus, õnnetused, varustuse purunemine, aluse struktuuri muutused jne).

Arvutamisel kasutatakse koormuste kombinatsiooni:

1. Põhiline – püsiv + pikatoimeline + lühitoimeline.
2. Spetsiaalne – püsiv + pikaajaline + lühiajaline + üks eriline tegevus.

Aluse arvutamisel deformatsioonide järgi kasutatakse põhikoormuste kombinatsiooni. Tugevuse jaoks võetakse arvesse ka põhikombinatsiooni, kuid kui on olemas spetsiaalsed koormused, viiakse arvutus läbi spetsiaalse kombinatsiooni jaoks. Teatavat tüüpi koormakombinatsiooni puhul võetakse arvutamisel arvesse kombinatsiooni vähendustegureid – ?.

Lõppkokkuvõttes valitakse ohtlikum koormate kombinatsioon. Jäiga konstruktsiooniga elamute puhul koosneb vundamendi koormus kaalust:

• Pidevad koormused:
  • Seinad, põrandaplaadid, keldrilaed (kui on).
  • Vundament ja raskus selle pinnase pinkidel.
• Ajutised veosed:
  • Lumi.

Elamute ühtlaselt jaotunud standardkoormust saab võtta vastavalt SNiP-le – 1,5 kPa (ülekoormustegur – ?_f = 1,3).

Talla laiuse määramine

Jäiga ehitusskeemiga elamute vundamendid arvutatakse tsentraalselt kokkusurutud kujul. Need on põranda või keldri seina suhtes sümmeetriliselt paigutatud. Arvutamine toimub kõigi vundamenti mõjutavate jõudude piirava tasakaalu tingimuse alusel.

F – vundamendi täiskoormus, h – vundamendi sügavus b – vundamendi aluse laius

Esialgse arvutuse tegemiseks võite kasutada väärtust R₀ vastavalt allolevatele tabelitele.

Kruntimine	Pinnase tihedus, kg / cm2	Sisemine hõõrdenurk ?	Deformatsioonimoodul E, kg / cm2	Mahumass?, T / m3
tihe	keskmise tihedusega
Suured liivad	4.5	3.5	36-41	2000-500	1,75-1,85
Keskmine liiv	3.5	2.5	33-38	500-300	1,6-1,9
Peened liivad:			30-36	400–250
– madal niiskus	3.0	2.0	1,6-1,9
– veega küllastunud	2.5	1.5	1,8-1,9
Tolmused liivad:			28-34	250-125	1,8-2,0
– madal niiskus	2.5	2.0
– märg	2.0	1.5
– veega küllastunud	1.5	1.0

Kruntimine	Poorsuse koefitsient	Pinnase konsistents (kg / cm)2	Sisemine hõõrdenurk ?	Deformatsioonimoodul E, kg / cm2	Mahumass?, T / m3
tihe	plastist
Liivsavi	0,5	3.0	3.0	18–28	200-125	1,7-1,95
0,7	2.5	2.0	1,5-1,85
Liiv	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
Savid	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

Tugeva ribaga vundamendi korral määratakse talla laius:

• F on vundamendi ülemist osa mõjutav koormus;
• R₀ – pinnase vastupidavus, mis võetakse tabelitest;
• ?_mt– vundamendi ja selle servade pinnase keskmine erikaal;
• h – vundamendi kõrgus.

Näiteks määrame jäiga skeemiga tahke riba vundamendi talla laiuse järgmiste andmetega:

• F = 255 kN;
• R0 = 250 kPa – savi puhul, mille poorsuskoefitsient on 0,7;
• Paigaldussügavus – 1,8 m, kõrgus h = 2,0 m. Vundamendi materjal – betoon M 200, ?_mt= 2,0 kg / m³.

Alla 1,5 m sügavuse korral rakendatakse tegurit m.

Pannes sügavus h	1.4	1.3	1,2	1.1	1.0	0,9	0,8	0,7	0,6
Koefitsient m	0,97	0,93	0,90	0,87	0,83	0,80	0,77	0,73	0,70

Saadakse nõutav talla laius:

Järgmisena selgitame R0 vundamendi aluse sügavusele alla 2,0 m, kasutades järgmist valemit:

R = R₀* [1 + k₁ (b – b₀) / b₀] * (d + d₀) / 2d₀;

• k₁ – savid, savid, liivsavi ja rändliiv – 0,05; jämeda liiva ja jämeda pinnase korral – 0,125.
• b ja d – vundamendi laius ja sügavus
• b₀ ja d₀ – tabelites aktsepteeritud laiuse ja sügavuse väärtused

R = 250 • [1 + 0,05 (1,2 – 1) / 1] • (1,8 + 2) / 2 • 2 = 240 kPa

Täpsustame vundamendi talla laiust

Täpsemate andmete saamiseks arvutatakse uuringuandmete põhjal pinnase vastupidavuse arvutatud väärtus.

Riba vundamentide arvutamine vastavalt ajakavale

Väliste tellistest seinte tahkete ribade vundamentide arvutamise ajakava

H	390	360	330	270
k1	1.04	1,00	0,96	0,90

?	0,0	viis protsenti	kümme%	15%	20%	25%	kolmkümmend protsenti
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

Siseseinte tahke riba vundamentide arvutamise ajakava

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

Tellisseintega tsiviilhoonete jaoks koostatud ajakava kohaselt tehakse arvutused vastavalt R-andmetele ja korruste arvule. Leitud talla laius korrutatakse parandusteguritega k₁, kuni₂, kuni₃:

• kuni₁ – võtab arvesse põranda kõrgust;
• kuni₂ – akna pindala ja seina pindala suhe protsentides;
• kuni₃ – ühe põranda kattumisega kantav koormus.

Talla laiust on graafiku abil võimalik kindlaks teha ainult juhul, kui graafikul näidatud seina paksus langeb kokku müüritise lubatud paksusega.

Näiteks leidkem kolme korrusega majas (keldriga) 77 cm paksuse väliste tellistest seina keldri keldri laius. Sel juhul on R = 2,0 kg / cm²; H = 3,0 m; ? = 20%; P = 1800 kg / jooks. m. Graafiku järgi leiame, et talla laius on b ‘= 110 cm; b = 110 • 0,98 • 1,5 = 113 cm.

Kõik esitatud tabelid ja graafikud on ainult soovituslikud. Täpsemad arvutused teevad spetsialistid ehitusobjekti pinnaseuuringute (põllu ja labori) põhjal.