Temelji in temelji so zasnovani tako, da so stabilni in vzdržljivi. Izračun temeljev se opravi ob upoštevanju nosilnosti in deformacije tal, da se določi optimalna zasnova in dimenzije. Nosilec se rahlo premakne pod vplivom obremenitev, kar je nesprejemljivo glede na standarde delovanja stavbe. Zaradi tega se temelji izračunajo po metodi mejnih stanj, tako da že majhno povečanje sil povzroči uničenje.
Vpliv tal na globino temeljenja
Globina v zemljo je odvisna od vrste zgradbe in njene zasnove. Za izračun se zbirajo obremenitve, ki delujejo na temelj. Geološke razmere, stopnja dviganja tal, sedimentacija in zmrzovanje so pomembni kazalniki za izračun temeljev. Predpostavlja se, da globina vgradnje ni manjša od 0,5 m (brez kamenja).
V vsakem primeru se poglobitev izračuna po posameznih pravilih, tako da se vzame najmanjša vrednost za zmanjšanje obsega izkopa in zmanjšanje dela pri prestrukturiranju tal pod dnom jame. Odvodnjavanje vode iz mesta je poenostavljeno pri izbiri optimalne stopnje prodiranja podlage v tla.
Pravila za določanje globine namestitve:
- podplat se potopi v debelino nosilne plasti za 10 - 15 cm;
- prisotnost tal majhne debeline pod osnovo baze ni dovoljena, če so njene tehnične lastnosti slabše od lastnosti spodnjega sloja;
- zasip se izvede nad koto zemeljske tekočine, da se izognemo delom na redukciji vode med gradnjo.
Količina poglabljanja temeljev je dodeljena brez upoštevanja stopnje zmrzovanja pod notranjimi stenami v zgradbah z ogrevanjem, če so tla zaščitena pred vlago od začetka gradnje do zagona.
Kaj vključuje izračun temeljev?
Projektant zbere obremenitve talne konstrukcije in izbere zasnovo temeljev. Podzemni del objekta deluje v povezavi s tlemi, zato so upoštevane tudi lastnosti tal, kot je sposobnost prenesti ekstremne sile.
Izračun temeljev je sestavljen iz naslednjih delov:
- izračun odpornosti na obremenitev (nosilnost);
- izračun na podlagi deformacije tal.
Projektiranje poteka kot ločena faza ali kot del projekta na ključ. Uporabljajo se naslednji modeli temeljev:
- trak (monolitni ali montažni armirani beton);
- stebrasti z ali brez tramov;
- kup;
- iz plošč;
- druge vrste.
Pred začetkom izračunov mora projektant poznati gradbene pogoje za gradnjo, geodetske in inženirske značilnosti lokacije ter klimatske kazalnike na območju.Specialist dela z arhitekturnimi risbami in podrobnimi deli komponent, uporablja informacije o tehnoloških in oblikovalskih značilnostih konstrukcije.
Projektant poda seznam obremenitev, ki jih nosi temelj, in ponudi pisne možnosti za izbiro njegove vrste. Projekt vključuje splošne in podrobne risbe z opisom osnove, globinskimi oznakami in splošnimi dimenzijami. Podana je specifikacija materialov, izračun betona za temelje, zahteve za ojačitev in konstrukcijo podpore.
Izračun glede na nosilnost tal
Formula S H > P, kjer:
- S — površina podplata, m²;
- H — nosilnost, kg/m²;
- p - teža konstrukcije z vsemi obremenitvami, kg.
Temelj za hišo se izračuna po naslednji metodi:
- določi se indikator odpornosti tal na obremenitve;
- izračuna se skupna teža konstrukcije;
- ugotovi se velikost pritiska na tla;
- primerja se obremenitev in nosilnost zemlje ter opravijo popravki dimenzijskih parametrov.
Snežno maso na strehi lahko izračunamo s specifično težo pokrova. Na primer, v srednjem območju je številka 100 kg/m². Če ima stavba nestandardni objekt, na primer bazen, se njegova teža doda skupni masi.
Teža ljudi za podeželsko hišo, stanovanje v mestu in kočo se izračuna po formuli Rl. = 400 kg/m² Sp., kjer:
- Rl. — teža ljudi, kg;
- Sstr. — površina hiše, m².
Posledično je izbrano pravilno ravnovesje indikatorjev, ki zagotavlja stabilnost in trdnost hiše.Izračun izključuje premik podplata in prevračanje konstrukcije.
Zasnova upošteva smer obremenitev, na primer nagnjeno, navpično ali vodoravno. V ta namen se uporabljajo koeficienti, ki so v referenčnih knjigah oblikovalca in oblikovalca.
Izračun deformacije tal
Nekaj pomenov:
- gramoz s peskom ali glineno-muljastim polnilom - 4 - 5 kg/cm²;
- drobljen kamen s podobnim polnilom - 4,5 - 6 kg / cm²;
- grobi in srednji peski srednje in visoke gostote - 2,5 - 4,5 kg / cm²;
- prašni in fini peski, nizka vlažnost in mokri - 1,5 - 2 kg/cm².
- peščena ilovica (poroznost 0,3 – 0,7) – 2 – 4 kg/cm²;
- ilovice – 1 – 4 kg/cm²;
- glina – 1 – 9 kg/cm².
Če gre temelj globlje od 1,5 m, bo gostota pod spodnjo mejo drugačna. Formula se uporablja za izračun R = 0,005 Ro (100 + h / 3), kjer:
- Ro — vrednost iz tabele za globino 1,5 m;
- H — izračunana globina.
Deformacije gradbenih nosilcev so lahko sedimentne ali ugrezne. Prva vrsta vključuje koncepte: popolno, povprečno ali dodatno posedanje pod obremenitvijo, ki je določeno s številom spremenjenih območij. Dodatne deformacije nastanejo zaradi vlage iz dežja in staljenega snega ali zaradi nepravilno izvedenih slepih površin okoli hiše. Temelji se odlagajo zaradi dinamičnega delovanja opreme, puščanja kanalizacije in vodovoda.
Usedanja so deformacije porušitve, pri katerih se zemljina korenito spremeni. Da bi jih preprečili, se lesna in ohlapna peščena tla stisnejo, zmrznjena tla se odmrznejo.
Glavne faze izračuna
Pri načrtovanju se predpostavlja, da je obremenitev teže konstrukcije enakomerno porazdeljena po nosilni površini. V vlažnih ilovnatih in ilovnatih tleh tekočina hitro zmrzne in prst nabrekne. Ta lastnost teh vrst negativno vpliva na nosilnost.
Visoka stopnja vode v tleh ima podoben učinek, če je globina zmrzovanja veliko nižja. Neenakomernost tega procesa vodi do poševnih temeljev in pojava razpok, zaradi česar hiša potrebuje popravilo po 2 do 3 letih.
Izračun tračne podlage vključuje naslednje faze:
- iskanje mase konstrukcije z zbiranjem koristnih in škodljivih obremenitev na strukturnih elementih hiše;
- izbira dimenzij podpore;
- prilagoditev dimenzij po končnem izračunu in preverjanju parametrov.
Napake pri načrtovanju vključujejo, da je globina sosednjega temelja večja od podlage obstoječe podpore konstrukcije. Trdnost temelja trpi, če je izdelan na majhni globini (50 cm) od nivoja gaziranega betona, ki ga pogosto najdemo v garaži ali podobnih zgradbah. Ne sme se dovoliti prerazporeditve sil na podnožje hiše, ki so večje od nosilne karakteristike nosilnega dela.
Določanje teže hišnih konstrukcij
Najprej se določi vrsta tal in višina talne vode za območje gradnje. Upoštevajo se materiali, uporabljeni za gradnjo okvirja stavbe, strehe, zunanje in notranje dekoracije. Tloris stavbe, njena etažnost in vrsta strehe so vzeti iz arhitekturnih in gradbenih načrtov.
Približno težo hiše sestavljajo stalne in začasne obremenitve. Konstanta vključuje lastno težo sten, strehe in stropov.Upošteva se pritisk zemlje in talne vode na stranske stene podnožja.
Začasna obremenitev je:
- dolgoročno;
- kratkoročno;
- posebna vrsta.
Dolgoročni pritisk vključuje silo, ki se prenaša z opreme, vpliv teže materialov, shranjenih v skladišču, in pohištva. Kratkotrajna sila se pojavi ob prisotnosti ljudi, obremenitev vključuje težo dvižnih mehanizmov v proizvodnih obratih, delovanje snega in vetra na streho.
Posebna vrsta so izredne razmere, potresni vplivi in spremembe sil pri posedanju zemljine iz rudarskih del. Pravilen izračun pasovnega temelja je možno šele po zbiranju obremenitev v najbolj neugodnih kombinacijah, ki kažejo najbolj nevarne položaje.
Določitev dimenzij temeljev
Velikost temelja je sprejeta kot standardna (500 mm) za dvonadstropne ali enonadstropne podeželske hiše, ker obremenitev objekta je majhna in zemlja se sčasoma ne posede. Strokovnjaki priporočajo stebraste opore brez bistvenega povečanja vodoravnih dimenzij. Če je treba povečati nosilnost, se spodnji del nosilca razširi in steber dobi videz obrnjenega stekla.
V drugih primerih so dimenzije podnožja odvisne od debeline sten hiše in globine zmrzovanja tal pozimi.Pod težko zgradbo iz opečnih sten (500 mm) in armiranobetonskih tal je izdelan tračni monolitni temelj z ojačitvijo ali uporabljeni montažni bloki. V stavbi s kletjo je izdelan tudi trak, vendar je osnova zakopana pod zemljo. Debelina traku je podobna velikosti stene.
Prilagoditev dimenzij temeljev
Korekcija in prilagoditev dimenzij se izvede za izbiro najugodnejše možnosti za pravilen izračun betona za temelj glede na izbrane dimenzije podlage. Če dobljena nosilnost presega projektno obremenitev konstrukcije za 15 - 20%, se lahko zaradi prihranka zmanjšajo dimenzije podpore.
Prilagojene mere širine in dolžine se preverijo z novim izračunom. Upošteva se dejstvo, da je treba pri zbiranju obremenitev upoštevati spremenjeno kubično prostornino temelja in njegovo zmanjšano težo.
Končni izračun se izvede po formuli H > k · R / (d · R), kjer:
- n - nosilnost, odvisna od velikosti podlage;
- Za — koeficient izračuna zanesljivosti je stalno enak 1,2;
- R - hišna obremenitev, izračunana kot zbiranje napora;
- d — tabelarni koeficient, odvisen od vrste tal in vrste strukture;
- R — odpornost na tla, vzeta iz tabele.
Površina osnove traku se izračuna tako, da se širina traku pomnoži s skupno dolžino konstrukcije. Pri prilagajanju dolžine nosilnega traku ni mogoče zmanjšati, zato delujejo z velikostjo širine. Prilagoditev stolpičnega tipa pomeni izbiro števila kozarcev in spreminjanje njihovih dimenzij.
Kako sami določiti vrsto tal na mestu
Metoda vizualnega določanja:
- Glinasta tla, ko jih drgnemo do suhega, dajejo občutek prahu; grudice je težko zdrobiti. Navlažena glina ostane mehka in plastična, razmazana po prstih in zvita v klobaso. Ko se stisne, se torta izkaže brez razpok na robovih.
- Suhe ilovice dajejo občutek peščenih zrn, ob udarcu se grude zlahka drobijo. Mokra masa se zvije v klobaso, a ko se upogne, poči, torta pa ima na koncu zlome po robovih.
- Peščena ilovnata zemlja, ko je suha, spominja na moko ali prah. Mokra masa tvori grudice majhne trdnosti, ki se drobijo. Mokri masi manjka plastičnosti, ne zvije se v obroč in se ne splošči v torto.
Pesek je sipka masa brez kohezije med majhnimi delci. Ko je suh, se razliva med prsti, ko je moker pa nima plastičnosti, lepljivosti in kohezije.
Primer izračuna tračnega temelja
Za izračun se izbere odsek dolžine 1 m, ki deluje na ta kos, tako da se skupna obremenitev zgradbe deli z zahtevano površino. Kot rezultat izračuna bo pridobljena širina baze, preverjeno razmerje specifičnega pritiska na tla pod odsekom traku in upornostjo zemlje.
Primer: Obremenitev zgradbe se izračuna z zbiranjem sil. Indikator konstrukcijske odpornosti je v tabeli DBN B.1.2. – 10 – 2009. Skupna masa konstrukcije je 238 ton, deljena z osnovno površino odseka pasu 21,4 m2 in tlak pod bazo je enak 11,12 t/m2.Iz tabele je razvidno, da je isti izračunani indeks tal 20,0 t/m2, kar pomeni, da bo temelj z izbranimi dimenzijami deloval zanesljivo in se ob obremenitvi ne bo posedal, pri čemer je zahtevana varnostna rezerva nastavljena.
