Výpočet základové desky zatížením s příkladem

Zatížení kladená na základy domu (například od šroubových pilot, vrtaných pilot) se skládají z několika složek – hmotnost konstrukčních prvků (stěny, střešní krytina atd.), přírodní vlivy (váha sněhové pokrývky na střeše) a provozní zátěže (váha nábytku, osob, domácích spotřebičů, interiéru atd.).

Na základě průměrných údajů uvedených v tabulce níže můžete určit zatížení (hmotnost) budoucího domu na základu.

Průměrné zatížení od konstrukčních prvků domu, přírodní a provozní faktory

Konstrukční prvky domu a přírodní faktory	Zatížení na základně doma, kg/m2
stěny:
Rámové stěny tloušťky 150 mm s izolací	30 – 50
Stěny z kulatiny a dřeva	70 – 100
Cihlové stěny tloušťky 150 mm	200 – 270
Železobeton tloušťky 150 mm	300 – 350
Pěnový beton tloušťky 200 mm	180 – 220
Střešní prvky:
Plechová střešní krytina	20 – 30
Potahování válečkem	30 – 50
Azbestocementové desky (břidlice)	40 – 50
Keramické dlaždice (hlína)	60 – 80
Kryty:
Podkroví na dřevěných trámech s hustotou izolace 200 kg/m 3	70 – 100
Podkroví na dřevěných trámech s hustotou izolace 500 kg/m 3	150 – 200
Suterén na dřevěných trámech s hustotou izolace 200 kg/m 3	100 – 150
Suterén na dřevěných trámech s hustotou izolace 500 kg/m 3	200 – 300
Železobetonový monolitický	300 – 500
Dutinkové betonové desky	350
Hmotnost sněhové pokrývky:
Pro severní oblasti Ruské federace	190
Provozní zatížení:
Pro podlahové krytiny a podlahové krytiny	210
Pro podlahy v podkroví	510

Příklad výpočtu hmotnosti domu

Spočítejme si například přibližnou hmotnost dvoupatrového domu 8 m x 8 m, s výškou podlahy 2,5 m.

Nejprve spočítejme délku všech vnějších stěn prvního patra 8 m x 4 = 32 m, plus jedna vnitřní stěna je také 8 m, celkem 32 m + 8 m = 40 m Celková délka všech stěn ve dvou patrech bude být 40 m x 2 = 80 m Nyní vypočítejme plochu všech stěn 80 m x 2,5 m = 200 m 2.

Dále bude plocha suterénu 8 m x 8 m = 64 m2, plocha podkroví bude stejná – 64 m2. Protože střecha vždy vyčnívá za stěny domu, přidáme např. 0,5 m na každou stranu a dostaneme 9 m x 9 m = 81 m 2 .

Nyní s použitím největších hmotností uvedených v tabulce výše vypočítáme celkové přibližné zatížení základů dvou typů domů:

• dřevěný dům s dřevěnými podlahami s izolací o hustotě do 200 kg/m 3 a střechou z ocelového plechu;
• dům z pěnového betonu s dřevěnými podlahami s izolací o hustotě do 200 kg/m 3 a střechou z keramických (hliněných) tašek.

Při ploše střechy 81 m2 bude pro severní oblasti Ruska zatížení sněhovou pokrývkou 81 m2 x 190 kg/m2 = 15390 kg. Připočteme k celkovému zatížení základu.

Дом

Hmotnost stěny, kg

Suterén, kg

Podkroví, kg

Hmotnost střechy, kg

Sněhová pokrývka, kg

Celková hmotnost, kg

Z dřeva

Existují pouze dva typy základů, které jsou vhodné pro stavbu téměř každé budovy: pilotové a deskové. Umožňují výstavbu budov na půdách se špatnými vlastnostmi s minimálními náklady. Existuje mnoho důvodů, proč byste si měli vybrat monolitickou desku jako základ, ale aby byla pevná a spolehlivá, je nutné provést její správné výpočty.

Mezi výhody designu patří:

• výstavba na půdách se špatnými vlastnostmi;
• možnost výstavby velkých objektů;
• možnost samoplnění;
• vysoká nosnost;
• prevence lokálních deformací;
• odolnost vůči mrazivým silám.

Mezi slabé stránky tohoto typu nadace patří:

• nevhodné pro použití na svažitých plochách;
• vysoká spotřeba betonu a výztuže;
• ve srovnání s hotovými základovými prvky vyžaduje stavba monolitické desky další čas, aby beton získal pevnost;
• složitý výpočet.

Studium půdních charakteristik

Před zahájením výpočtu jakéhokoli typu základu jsou určeny vlastnosti základny pro něj. Mezi hlavní a nejdůležitější body patří:

• nasycení vodou;
• nosnost.

Při výstavbě velkých zařízení se před zahájením vývoje projektové dokumentace provádějí úplné geologické průzkumy, které zahrnují:

• vrtání studní;
• laboratorní testy;
• vypracování zprávy o charakteristikách nadace.

Zpráva poskytuje všechny hodnoty získané během prvních dvou fází. Celá řada geologických průzkumů je nákladná. Při navrhování soukromého domu to nejčastěji není nutné. Půdní studie se provádějí dvěma metodami:

Hloubení jam se provádí ručně. K tomu použijte lopatu a vykopejte díru hlubokou 50 cm pod očekávanou značku základové základny. Zemina se zkoumá po řezech, zjišťuje se typ nosné vrstvy a přítomnost vody v ní. Pokud je půda příliš nasycená vodou, doporučuje se pro stavbu použít pilotové podpěry.

Druhá možnost pro studium charakteristik nadace pro dům se provádí ruční vrtačkou. Analýza se provádí na kouscích zeminy na lopatkách.

Důležité! Při pořádání akcí je nutné vybrat několik bodů pro studium. Musí být umístěny pod půdorysem budovy. To vám umožní důkladněji studovat typ půdy.

Po rozhodnutí o základu se určí optimální specifický tlak na zemi. Hodnota bude vyžadována v dalším výpočtu, jehož příklad je uveden níže. Hodnota je převzata z tabulky.

*U tohoto typu základové půdy může být varianta pásů ekonomičtější, takže je třeba vypočítat odhad pro dva typy základů a vybrat ten, který bude stát méně.

Výpočet tloušťky desky

Pro různá zatížení se koeficient liší a pohybuje se v rozmezí 1,05-1,4. Přesné hodnoty jsou také uvedeny v tabulce. Pro základ vyrobený z betonu pomocí monolitické technologie se používá koeficient 1,3.

Důležité! Pokud je sklon střechy větší než 60 stupňů, zatížení sněhem se při výpočtu nebere v úvahu, protože při tak strmém svahu se na něm nehromadí sníh.

Celková plocha všech konstrukcí se vynásobí hmotností uvedenou v tabulce a koeficientem, po kterém se jejich sečtením získá celková hmotnost domu bez zohlednění základů.

Základní vzorec pro výpočty je následující:

kde P1 je specifické zatížení půdy bez zohlednění základů, M1 je celkové zatížení z domu získané sběrem zatížení, S je plocha betonové desky.

kde P je tabulková hodnota únosnosti zeminy.

kde M2 ​​je požadovaná hmotnost základu (nelze postavit základ větší než tato hmotnost), S je plocha betonové desky.

kde t je tloušťka betonové výplně a 2500 kg/m3 je hustota jednoho metru krychlového železobetonového základu.

Dále se tloušťka zaokrouhlí na nejbližší větší nebo menší násobek 5 cm. Poté se provede kontrola, při které by rozdíl mezi vypočteným a optimálním tlakem na zeminu neměl přesáhnout 25 % v obou směrech.

Poraďte! Pokud výpočet ukazuje, že tloušťka betonové vrstvy přesahuje 350 mm, doporučuje se uvažovat o takových typech konstrukcí, jako je pásový základ, sloupový nebo deskový s výztužnými žebry.

Kromě tloušťky budete muset vybrat vhodný průměr výztuže a vypočítat množství výztuže pro beton.

Důležité! Pokud v důsledku výpočtu získáte tloušťku desky větší než 35 cm, znamená to, že základ desky je za těchto podmínek nadměrný, musíte vypočítat pásové a pilotové základy, možná budou levnější. Pokud je tloušťka menší než 15 cm, znamená to, že budova je pro danou zeminu příliš těžká a je potřeba přesný výpočet a geologický průzkum.

Příklad výpočtu

Příklad předpokládá následující počáteční data:

• jednopatrový dům s podkrovím o půdorysných rozměrech 8 m x 10 m;
• stěny jsou z vápenopískových cihel tloušťky 380 mm, celková plocha stěn (4 vnější stěny 4,5 m vysoké) je 162 m²;
• plocha vnitřních sádrokartonových příček je 100 m²;
• kovová střecha (valba, sklon 30ᵒ), plocha se rovná 8 m * 10 m/cosα (úhel sklonu střechy) = 8 m * 10 m/0,87 = 91 m² (také potřebné při výpočtu zatížení sněhem);
• typ půdy – hlína, únosnost = 0,32 kg/cm² (získáno při geologických průzkumech);
• dřevěné podlahy, o celkové ploše 160 m2 (potřebné také při výpočtu užitečného zatížení).

Sběr zatížení základů se provádí v tabulkové formě:

Plocha desky pod budovou se bere v úvahu, že šířka desky je o 10 cm větší než šířka domu. S = 810 cm * 1010 cm = 818100 cm² = 81,81 m2.

Specifické zatížení půdy z domu = 210696 kg/818100 cm2 = 0,26 kg/cm2.

A = 0,32 – 0,26 = 0,06 kg/cm2.

M = A*S = 0,06 kg/cm2 * 818100 cm2 = 49086 kg.

t = (49086 kg/2500 m3)/81,81 m2 = 0,24 m = 24 cm.

Tloušťka desky může být 20 cm nebo 25 cm.

Provádíme kontrolu na 20 cm: