محاسبه فونداسیون: نحوه محاسبه ظرفیت و عرض یک خانه با استفاده از روش جمع بندی لایه به لایه ، حجم و پیش نویس ، محاسبه واگذاری

2024 نویسنده: Beatrice Philips | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 05:36

مهم نیست چه نوع دیوارها ، مبلمان و طراحی در خانه وجود دارد. در صورت ایجاد اشتباه در هنگام ساخت فونداسیون ، همه اینها می تواند در یک لحظه کاهش یابد. و این اشتباهات نه تنها به ویژگیهای کیفی آن بلکه به پارامترهای کمی کمی نیز مربوط می شود.

ویژگی ها

هنگام محاسبه پایه ، SNiP می تواند یک دستیار ارزشمند باشد. اما درک صحیح اصل توصیه هایی که در آنجا ذکر شده بسیار مهم است. الزام اساسی حذف کامل رطوبت و انجماد بستر زیر خانه است.

این شرایط به ویژه در صورت تمایل زیاد خاک به ارتفاع مناسب است . با کاوش اطلاعات دقیق در مورد خاک موجود در سایت ، می توانید با خیال راحت به قوانین و مقررات ساختمان مراجعه کنید - توصیه های دقیق برای ساخت و ساز در هر منطقه آب و هوایی و هر گونه مواد معدنی موجود در زمین وجود دارد.

باید درک کرد که فقط متخصصان می توانند یک ایده به اندازه کافی درست و عمیق ایجاد کنند. هنگامی که طراحی فونداسیون توسط آماتورهایی انجام می شود که سعی می کنند در خدمات معماران صرفه جویی کنند ، مشکلات زیادی به وجود می آید - خانه های پیچ خورده ، دیوارهای همیشه مرطوب و ترک خورده ، بوی کثیف از پایین ، ضعف ظرفیت باربری و غیره.

یک طراحی حرفه ای ویژگی های مواد خاص و محدودیت های مالی را در نظر می گیرد. با تشکر از این ، به شما امکان می دهد از دست دادن بودجه و نتایج به دست آمده را متعادل کنید.

یک نوع

ثبات پایه در زیر خانه به طور مستقیم به نوع آن بستگی دارد. حداقل الزامات روشن برای عملکرد انواع پایه ها وجود دارد. بنابراین ، در زیر خانه ای با ابعاد 6x9 متر ، می توانید نوارهایی با عرض 40 سانتی متر بگذارید ، این به شما امکان می دهد در مقایسه با مقدار توصیه شده ، دو برابر ایمنی داشته باشید. اگر شمع های حوصله را سوار کنید ، در قسمت پایین تا 50 سانتی متر گسترش یابد ، مساحت تک تک تک 0.2 متر مربع می رسد. متر ، و 36 شمع مورد نیاز است. داده های دقیق تر فقط از طریق آشنایی مستقیم با یک موقعیت خاص قابل دستیابی است.

بستگی به چی داره؟

طراحی پایه ها ، حتی در یک نوع ، می تواند کاملاً متفاوت باشد. مرز اصلی بین پایه های کم عمق و عمیق قرار دارد.

حداقل سطح نشانک توسط موارد زیر تعیین می شود:

• خواص خاک ؛
• سطح آبها در آنها ؛
• ترتیب زیرزمین و زیرزمین ؛
• فاصله تا زیرزمین ساختمانهای مجاور ؛
• عوامل دیگری که متخصصان باید قبلاً در نظر بگیرند.

هنگام استفاده از اسلب ، لبه بالایی آنها نباید بیش از 0.5 متر به سطح ساختمان بلند شود. اگر یک تاسیسات صنعتی یک طبقه در حال ساخت است که تحت بارهای پویا قرار نمی گیرد ، یا یک ساختمان مسکونی (عمومی) 1-2 طبقه ، ظرافت خاصی وجود دارد-چنین ساختمانهایی در خاکهایی که تا عمق 0.7 متر یخ می زنند با جایگزینی قسمت زیرین پایه با بالش ساخته می شوند.

برای تشکیل این بالش ، موارد زیر را اعمال کنید:

• شن؛
• سنگ خرد شده ؛
• شن و ماسه از کسر درشت یا متوسط.

سپس بلوک سنگی باید حداقل 500 میلی متر ارتفاع داشته باشد. برای ماسه های متوسط ، پایه را طوری آماده کنید که از آب زیرزمینی بلند شود. فونداسیون برای ستونها و دیوارهای داخلی در سازه های گرم شده ممکن است با سطح آب و میزان انجماد سازگار نباشد. اما برای او ، حداقل مقدار 0.5 متر خواهد بود لازم است یک ساختار نوار در زیر خط انجماد 0.2 متر شروع شود.در عین حال ، کاهش آن بیش از 0.5-0.7 متر از نقطه پایین تر برنامه ریزی سازه ممنوع است.

مواد و روش ها

توصیه های کلی برای اندازه و عمق ممکن است مفید باشد ، اما تمرکز بر نتایج محاسبات در سطح حرفه ای بسیار صحیح تر خواهد بود. روش جمع بندی لایه به لایه در اجرای آنها اهمیت زیادی دارد. این به شما امکان می دهد تا با اطمینان محل استقرار فونداسیونی را که روی یک بستر طبیعی ماسه یا خاک قرار گرفته است ، ارزیابی کنید. مهم: محدودیت های خاصی در مورد کاربرد چنین روشی وجود دارد ، اما فقط متخصصان می توانند این را عمیقا درک کنند.

فرمول مورد نیاز شامل موارد زیر است:

• ضریب بدون بعد ؛
• تنش آماری متوسط یک لایه اولیه خاک تحت تأثیر بارهای خارجی ؛
• ماژول آسیب جرم خاک در هنگام بارگذاری اولیه ؛
• در بارگذاری ثانویه یکسان است.
• میانگین وزنی تنش لایه اولیه خاک تحت جرم خود که در حین آماده سازی گودال خاک استخراج می شود.

خط پایینی جرم قابل تراکم اکنون با تنش کل تعیین می شود ، و نه با اثر اضافی ، همانطور که توسط قوانین ساختمان توصیه شده است. در طول آزمایشات آزمایشگاهی خواص خاک ، بارگیری با وقفه (رهاسازی موقت) در حال حاضر در نظر گرفته شده است. اول ، پایه زیر فونداسیون به طور معمول به لایه هایی با ضخامت یکسان تقسیم می شود. سپس تنش در اتصالات این لایه ها (دقیقاً زیر وسط کف) اندازه گیری می شود.

سپس می توانید تنش ایجاد شده توسط توده خود خاک را در مرزهای بیرونی لایه ها تنظیم کنید . مرحله بعدی تعیین خط پایینی قشر تحت فشار است. و تنها پس از همه اینها ، در نهایت ، محاسبه محل استقرار مناسب بنیاد به عنوان یک کل امکان پذیر است.

از یک فرمول متفاوت برای محاسبه پایه بارگذاری شده غیر عادی یک خانه استفاده می شود. این از این واقعیت ناشی می شود که لازم است مرز بیرونی بلوک بلبرینگ را تقویت کند. به هر حال ، آنجاست که قسمت اصلی بار اعمال می شود.

تقویت می تواند تغییر بردار اعمال نیرو را جبران کند ، اما باید مطابق با شرایط طراحی انجام شود. گاهی کفی تقویت می شود یا ستونی قرار می گیرد. شروع محاسبه شامل ایجاد نیروهایی است که در امتداد محیط فونداسیون عمل می کنند. برای ساده سازی محاسبات ، به کاهش همه نیروها به مجموعه ای محدود از شاخص های حاصله کمک می کند ، که می تواند برای قضاوت در مورد ماهیت و شدت بارهای اعمال شده مورد استفاده قرار گیرد. بسیار مهم است که نقاطی را که نیروهای حاصله در آن به سطح واحد اعمال می شود به درستی محاسبه کنید.

در مرحله بعد ، آنها مشغول محاسبه واقعی ویژگی های بنیاد هستند . آنها با تعیین مساحتی که او باید داشته باشد شروع می کنند. این الگوریتم تقریباً مشابه الگوریتم مورد استفاده برای بلوک بارگذاری شده مرکزی است. البته ارقام دقیق و نهایی را فقط می توان با تغییر مقادیر مورد نیاز بدست آورد. متخصصان با چنین شاخصی به عنوان نمودار فشار خاک عمل می کنند.

توصیه می شود مقدار آن برابر با یک عدد صحیح از 1 تا 9 باشد. این نیاز با اطمینان از قابلیت اطمینان و پایداری سازه همراه است. نسبت کوچکترین و بزرگترین بارهای پروژه باید محاسبه شود. هم باید به ویژگی های خود ساختمان و هم استفاده از تجهیزات سنگین در هنگام ساخت توجه شود. هنگامی که جرثقیل در نظر گرفته شده است که بر روی ساختار فونداسیون بارگذاری شده خارج از مرکز عمل کند ، حداقل تنش نباید کمتر از 25 درصد از حداکثر مقدار باشد. در مواردی که ساخت و ساز بدون استفاده از ماشین آلات سنگین انجام شود ، هر عدد مثبت قابل قبول است.

بالاترین مقاومت مجاز جرم زمین باید 20٪ بیشتر از مهمترین ضربه از کف باشد. توصیه می شود آرماتور را نه تنها بیشترین بارگذاری شده ، بلکه سازه های مجاور آنها را محاسبه کنید.واقعیت این است که نیروی اعمال شده می تواند در امتداد بردار به دلیل سایش ، بازسازی ، تعمیرات اساسی یا سایر عوامل نامطلوب جابجا شود. بسیار مهم است که همه پدیده ها و فرایندهایی را که می توانند تأثیر مضر بر پایه داشته و ویژگی های آن را بدتر کنند ، در نظر بگیریم. بنابراین ، مشاوره از سازندگان حرفه ای اضافی نخواهد بود.

چگونه محاسبه شود؟

حتی دقیق ترین بارهای محاسبه شده ، آماده سازی عددی پروژه را خسته نمی کند. همچنین لازم است ظرفیت مکعب و عرض فونداسیون آینده را محاسبه کنید تا بدانید چه نوع حفاری برای گودال و چقدر مواد برای کار آماده می شود. ممکن است به نظر برسد که محاسبه بسیار ساده است. به عنوان مثال ، برای یک اسلب به طول 10 ، عرض 8 و ضخامت 0.5 متر ، حجم کل 40 متر مکعب خواهد بود. متر اما اگر دقیقاً این مقدار بتن را بریزید ، ممکن است مشکلات مهمی ایجاد شود.

واقعیت این است که فرمول مدرسه مصرف فضای مش مشبک را در نظر نمی گیرد . و اجازه دهید حجم آن به 1 متر مکعب محدود شود. متر ، به ندرت بیشتر از این رقم می شود - شما هنوز هم باید به اندازه مورد نیاز مواد تهیه کنید. در این صورت مجبور نخواهید بود هزینه های غیر ضروری را بیش از حد بپردازید و یا با تب و تاب در جستجوی محل خرید اتصالات گم شده باشید. هنگام استفاده از فونداسیون نواری که داخل آن خالی است و بنابراین ملات کمتری نیاز دارد ، محاسبات تا حدودی متفاوت انجام می شود.

متغیرهای مورد نیاز عبارتند از:

• عرض کارمند برای تخمگذار گودال (تنظیم شده برای ضخامت دیوارها و قالب برای نصب) ؛
• طول بلوک های دیوار یاتاقان و پارتیشن های بین آنها.
• عمقی که پایه در آن تعبیه شده است ؛
• زیرگونه ای از پایه - با بتن یکپارچه ، از بلوک های آماده ، از سنگ های قلوه سنگ.

ساده ترین حالت با استفاده از فرمول حجم موازی متوازی منهای مقدار حفره های داخلی محاسبه می شود. تعیین پارامترهای لازم برای پایه و اساس طراحی ستون حتی ساده تر است. شما فقط نیاز به محاسبه مقادیر دو منظومه موازی دارید ، یکی از آنها نقطه پایینی ستون و دیگری - پایین خود ساختار است. نتیجه باید در تعداد پستهایی که با فاصله 200 سانتی متر زیر گریل قرار می گیرند ضرب شود.

همین اصل در مورد پایه های پیچ و شمع و grillage صادق است ، جایی که حجم ستون ها و قطعات دال استفاده می شود.

هنگام استفاده از شمع های حفر شده یا پیچ خورده کارخانه ، فقط قسمت های نوار باید محاسبه شود. به جز پیش بینی اندازه کارهای خاکی ، اندازه ستون ها نادیده گرفته می شوند. علاوه بر حجم فونداسیون ، محاسبه حل و فصل آن نیز بسیار مهم است.

نمایش گرافیکی روش لایه بندی لایه به لایه نشان می دهد که باید به موارد زیر توجه کنید:

• علامت سطح برجسته طبیعی ؛
• نفوذ کف فونداسیون به اعماق ؛
• عمق محل آبهای زیرزمینی ؛
• پایین ترین خط سنگ در حال فشردن است.
• مقدار تنش عمودی ایجاد شده توسط جرم خاک (در کیلو پاسکال اندازه گیری می شود) ؛
• تنشهای مکمل ناشی از تأثیرات خارجی (همچنین با kPa اندازه گیری می شود).

وزن مخصوص خاکها بین سطح آب زیرزمینی و خط آبخوان زیرین با تصحیح وجود مایع محاسبه می شود. تنش ایجاد شده در خود آبخوان تحت تأثیر گرانش خاک بدون توجه به اثر وزنی آب تعیین می شود. یک خطر بزرگ در طول عملیات پی ها توسط بارهایی ایجاد می شود که می تواند باعث واژگونی شود. محاسبه اندازه آنها بدون تعیین کل ظرفیت باربری پایه کار نخواهد کرد.

هنگام جمع آوری داده ها می توان از موارد زیر استفاده کرد:

• گزارشات آزمون پویا ؛
• گزارش آزمایشات استاتیک ؛
• داده های جداول ، از لحاظ نظری برای یک منطقه خاص محاسبه شده است.

توصیه می شود همه این اطلاعات را یکجا بخوانید. اگر ناسازگاری ، مغایرت پیدا کردید ، بهتر است فوراً علت آن را بیابید و بفهمید ، نه اینکه در ساخت و سازهای پرخطر شرکت کنید.برای سازندگان و مشتریان آماتور ، محاسبه پارامترهای مingثر بر واژگونی به راحتی مطابق با مفاد SP 22.13330.2011 انجام می شود. ویرایش قبلی قوانین در سال 1983 منتشر شد و طبیعتاً گردآورندگان آنها نمی توانند همه نوآوریها و رویکردهای تکنولوژیکی مدرن را منعکس کنند.

توصیه می شود همه کارهایی را که برای کاهش تغییر شکل بنیاد و پایه های زیر ساختمانهای نزدیک انجام می شود ، در نظر بگیرید.

مجموعه ای از شرایط از دست دادن تاب آوری وجود دارد که توسط نسل سازندگان و معماران ایجاد شده است و باید مدل سازی شود. اول از همه ، آنها محاسبه می کنند که چگونه خاکهای پایه می توانند حرکت کنند و فونداسیون را به همراه خود بکشند.

علاوه بر این ، محاسبات انجام می شود:

• برش مسطح هنگامی که کف روی سطح را لمس می کند.
• جابجایی افقی خود پایه ؛
• جابجایی عمودی خود پایه

63 سال است که از یک رویکرد یکنواخت استفاده می شود - به اصطلاح تکنیک حالت محدود. قوانین ساختمان مستلزم محاسبه دو حالت است: برای ظرفیت باربری و برای ترک خوردگی. گروه اول نه تنها نابودی کامل را شامل می شود ، بلکه به عنوان مثال ، یک کاهش رو به پایین را نیز شامل می شود.

دوم - انواع خمیدگی ها و ترک های جزئی ، حل و فصل محدود و سایر تخلفاتی که عملیات را پیچیده می کند ، اما آن را به طور کلی حذف نمی کند. برای دسته اول ، محاسبه دیوارهای حائل و کار با هدف تعمیق زیرزمین موجود در حال انجام است.

همچنین در صورت وجود گودال دیگری در نزدیکی ، شیب تند روی سطح یا سازه های زیرزمینی (شامل معادن ، معادن) استفاده می شود. بین بارهای پایدار یا موقت کار تمایز قائل شوید.

عوامل م Longثر در بلند مدت یا دائمی عبارتند از:

• وزن کلیه اجزای تشکیل دهنده ساختمانها و خاکهای اضافی ، بسترها.
• فشار هیدرواستاتیک از آبهای عمیق و سطحی ؛
• پیش تنیدگی در بتن مسلح

همه تأثیرات دیگر که فقط می توانند پایه را لمس کنند ، در ترکیب گروه موقت در نظر گرفته می شوند. یک نکته بسیار مهم محاسبه درست رول احتمالی است. دهها و صدها خانه فقط به دلیل بی توجهی به وی زودهنگام فرو ریختند. توصیه می شود هر دو رول را تحت عمل لحظه ای و تحت بار اعمال شده به مرکز پایه محاسبه کنید.

شما می توانید با مقایسه آن با دستورالعمل های SNiP یا وظیفه طراحی فنی ، میزان قابل قبول بودن نتیجه را ارزیابی کنید. در بیشتر موارد ، محدودیت با ضریب 0 ، 004 کافی است ، فقط برای بحرانی ترین ساختارها سطح انحراف مجاز کمتر است.

هنگامی که معلوم می شود سطح رول پیش فرض از حد معمول فراتر می رود ، مشکل به یکی از چهار روش زیر حل می شود:

• تغییر کامل خاک (اغلب از بالشتک های فله ساخته شده از ماسه و توده خاک استفاده می شود) ؛
• تراکم آرایه موجود ؛
• افزایش ویژگی های مقاومت با ثابت کردن (به مقابله با بسترهای شل و آبدار کمک می کند) ؛
• تشکیل شمع های ماسه ای

مهم: هر روشی را که انتخاب کنید ، باید همه پارامترها را دوباره محاسبه کنید. در غیر این صورت ، می توانید اشتباه دیگری انجام دهید و فقط پول ، زمان و مواد را هدر دهید.

با انتخاب یک گزینه خاص برای یک مخزن کم عمق ، ابتدا پارامترهای تکنولوژیکی و اقتصادی پایه بتن مسلح محاسبه می شود. سپس محاسبه مشابهی برای پشتیبانی شمع انجام می شود. با مقایسه نتایج به دست آمده و بررسی مجدد آنها ، می توان نتیجه نهایی را در مورد نوع بهینه فونداسیون گرفت.

هنگام تعیین تعداد مکعب مواد در هر صفحه پایه ، میزان مصرف تخته ها برای قالب و همچنین طول و عرض سلولهای تقویت کننده و قطر آنها را به دقت ارزیابی کنید. در برخی موارد ، تعداد ردیف های آرماتور بندی شده ممکن است متفاوت باشد. سپس ، نسبتهای بهینه بتن خشک و ملات مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. هزینه نهایی هر گونه مواد آزاد ، از جمله پرکننده های کمکی بتن ، بر اساس جرم آنها تعیین می شود و نه بر اساس حجم آنها.

فشار متوسط در زیر کفی سازه فونداسیون با در نظر گرفتن خارج از مرکز بودن نیروهای مختلف با توجه به مرکز ثقل سازه تعیین می شود. علاوه بر مشخص شدن مقاومت طراحی خاک ، لازم است لایه زیرین ضعیف در کل منطقه و ضخامت آن برای سوراخکاری بررسی شود. تقریباً همیشه ، حداکثر ضخامت لایه های ابتدایی در محاسبات بیش از 1 متر در نظر گرفته نمی شود. هنگامی که پایه نواری ساخته می شود ، از ضخامت بیشتر از 1-1 ، 2 سانتی متر استفاده نمی شود. برای پایه ستون ، آنها هستند توسط یک ماده اتصال دهنده با ضخامت 0.6 سانتی متر هدایت می شود.

نکات

بسیار مهم است که نه تنها تمام محاسبات را به طور مثر انجام دهید ، بلکه باید به وضوح درک کنید که پایه نهایی چگونه باید باشد. در مورد ساخت یک ساختار کمکی بسیار کوچک ، ارزش انجام محاسبات برای ساخت لوله آزبست سیمان را دارد. تکیه گاه های نوار و شمع عمدتا برای خانه هایی انتخاب می شوند که بار بسیار جدی ایجاد می کنند.

بر این اساس ، تعیین می شود:

• سطح مقطع پایه به قطر ؛
• قطر تقویت کننده ؛
• مرحله تخمگذار شبکه تقویت کننده

در ماسه هایی که لایه آن بیش از 100 سانتی متر زیر ساختمان است ، بهتر است پی های سبک با عمق 40-100 سانتی متر ایجاد شود. در صورت وجود سنگریزه یا مخلوطی از ماسه و سنگ زیر

مهم: این ارقام فقط نشانگر هستند و منحصراً به پایه های سبک یک بخش کوچک اشاره می کنند که به شکل نوار با تقویت ضعیف یا ستون های اشباع شده با سنگ های شکسته به دست آمده است. پارامترهای تقریبی نیاز به محاسبه دقیق و دقیق نیازهای واقعی را توجیه نمی کند.

در لوم ها ، خانه ها اغلب در امتداد نوار عظیم یکپارچه ساخته می شوند که با تقویت خطوط از پایین و از بالا سوراخ شده است. طرفین باید با ماسه فشرده دستی پوشانده شوند ، لایه ای که از 0.3 متر در امتداد کل ارتفاع نوار قرار دارد. سپس اثر فشردگی تنش ها به حداقل می رسد یا کاملاً سرکوب می شود. هنگامی که ساخت و ساز در خاک انجام می شود که توسط خاک لومی شنی نشان داده می شود ، لازم است نسبت ماسه و خاک را تجزیه و تحلیل کرده و سپس تصمیم نهایی را بگیرید. هنگام محاسبه یک سازه در فضای ذغال سنگ نارس ، توده آلی معمولاً به یک بستر قوی زیر آن منتقل می شود.

هنگامی که کار بسیار دشوار است و کار ساخت نوار یا تیرها به طور نامتناسب سنگین و گران است ، شمع ها باید محاسبه شوند. آنها همچنین لزوماً به نقطه متراکمی می رسند که در آن یک پشتیبانی پایدار ایجاد می شود. مطلقاً هر نوع فونداسیونی قرار است از زیر خط انجماد شروع شود. اگر این کار انجام نشود ، قدرت جابجایی و تخریب یخبندان هر سازه محکم و محکمی را خرد می کند. توصیه می شود در پروژه هایی مانند خاکبرداری مانند حفاری در امتداد محیط سنگرها به عرض 0.3 متر انجام شود.

اطلاعات صحیح در مورد خواص خاک برای محاسبات را نمی توان به سادگی با حفر باغ یا تمرکز بر سخنان همسایه ها ، حتی اگر افراد وظیفه شناس باشند ، به دست آورد. کارشناسان توصیه می کنند که چاه های اکتشافی به عمق 200 سانتیمتر حفاری شوند ، در برخی موارد در صورت لزوم به دلایل فنی عمیق تر می شوند.

سفارش تجزیه و تحلیل شیمیایی و فیزیکی توده استخراج شده مفید است ، در غیر این صورت ممکن است شگفتی های غیرمنتظره ای را به همراه داشته باشد. در حالت ایده آل ، شما باید طراحی مستقل را کاملاً کنار بگذارید و فقط محاسبات ارائه شده توسط سازمان ساخت و ساز را بررسی کنید.