El cálculo de los cimientos es una etapa crucial en la preparación para la construcción. Es necesario realizarlo para comprender qué dimensiones de sección se necesitan, cuánto refuerzo se necesita y qué diámetro. Antes de calcular correctamente la parte de soporte del edificio, deberá recopilar los datos iniciales. La precisión de los cálculos dependerá de su precisión.
Lo que debe hacerse
La mayoría de las veces en la construcción privada se utiliza una base de banda. Este tipo le permite hacer un sótano en la casa, pero en algunos casos puede ser económicamente desventajoso. Para hacer una estimación del trabajo (o estimar aproximadamente la cantidad de inversión que se requerirá), debe calcular el refuerzo para la base de la tira, también calcular el volumen de hormigón y sus dimensiones geométricas.
El método de cálculo implica el cálculo de tres cantidades. El cálculo de la base de la tira como resultado debe proporcionar la siguiente información sobre el diseño:
- la profundidad de la suela;
- ancho de la base;
- ancho sobre toda la altura.
El cálculo de los cimientos para una casa de ladrillo u otros materiales debe comenzar con la determinación de la profundidad de los cimientos. Depende del levantamiento del suelo, el nivel de las aguas subterráneas y el clima.. Si esta característica se calcula incorrectamente, el edificio puede colapsar bajo la influencia de las fuerzas de heladas. La cinta estará expuesta a la humedad y al frío al mismo tiempo, lo que provocará deformaciones irregulares y grietas.
El ancho de la base debe ser suficiente para transferir uniformemente la masa del edificio al suelo. Cuanto más baja es la resistencia del suelo, más ancha es la suela requerida. Debido a la gran área, es posible distribuir la carga desde la base de la franja de la casa a la base para que cada una de sus secciones no represente más que el valor permitido.
El ancho de la cinta sobre toda la altura generalmente se toma de manera constructiva. Debe ser un poco más grande que las paredes exteriores. Esto tiene en cuenta el método de fabricación de la cinta. Para una base monolítica, un ancho de sección de 200-300 mm puede ser suficiente, mientras que se recomienda hacer un prefabricado de al menos 400-600 mm.. Además, este indicador depende de la profundidad de la colocación. Cuanto más grande sea, más fuertes serán los efectos de volcado (se necesitarán muros de sótano más potentes).
Trabajo de preparatoria
Antes de calcular los cimientos de la casa, el diseñador necesita conocer los datos geológicos del sitio. Para grandes edificios, se realizan estudios geológicos especiales. En la construcción privada, está permitido realizar investigaciones por su cuenta. En este caso, todas las características se asignan mediante inspección visual.
Para calcular correctamente la base, el suelo se examina de dos maneras:
- un fragmento de pozos, que son agujeros profundos con dimensiones de 1x2 m en planta (en promedio);
- Perforación a mano.
En el primer caso, el tipo de suelo se observa a lo largo de las paredes del pozo. En el segundo, verifique el suelo en las cuchillas del taladro.
Los estudios se llevan a cabo a una profundidad que es 50 cm más alta que la colocación esperada de la cinta (que se prescribió solo en la marca de congelación). Durante el trabajo, es necesario conocer las siguientes características:
- tipo de suelo a nivel de la suela;
- ubicación del nivel de agua subterránea (GWT);
- presencia de tierra débil en el área de la lente.
Para comprender con precisión el GWP, deberá realizar un estudio en varios puntos. Al menos uno de estos puntos debe estar en las tierras bajas del sitio. Trabajar en una sequía no da un resultado exacto, ya que la humedad puede penetrar profundamente en el suelo.
Es mejor averiguar el GWP en la primavera. En este caso, la base de la franja no tendrá miedo incluso de las inundaciones.
Las lentes de suelo débil pueden ser difíciles de encontrar. Para hacer esto, debe hacer pozos o pozos con mucha frecuencia. En la mayoría de las situaciones esto no es necesario.Si durante la construcción se encuentra tal molestia, se cubre con grava, grava o mezcla de arena y grava.
Si el nivel del agua subterránea es profundo en el área, puede usar una cinta de colocación profunda (más de 1.5 m). En este caso, el agua debe ubicarse a 50 cm por debajo del fondo del edificio. Con la ubicación de la superficie del agua subterránea a una distancia de menos de 1,5 m de la superficie, es razonable elegir una estructura poco profunda. Pero este tipo tiene limitaciones. Si la humedad es mayor, vale la pena considerar otra opción para la base: una losa o pilotes.
Para realizar el cálculo de los cimientos de la base, debe conocer la resistencia del suelo. Los rasgos característicos de cada tipo de suelo se pueden encontrar en GOST 25100-2011. Se debe prestar especial atención a los anexos de este documento. La capacidad de carga de cada tipo se toma de la tabla a continuación.
Tipo base | Capacidad de carga máxima en kg / cm2 |
---|---|
Piedras mezcladas de arcilla | 4,50 |
Grava | 4,00 |
Arena gruesa | 6,00 |
Arena mediana | 5,00 |
Arena fina | 4,00 |
Arena polvorienta | 2,00 |
Franco o arenoso | 3,50 |
Arcilloso | 6,00 |
Hundimiento | 1,50 |
A granel con sello | 1,50 |
A granel sin compactación | 1,50 |
No se recomiendan los tipos que tienen una resistencia de 2 o menos kg / cm2 como base. Antes de la construcción, será necesario reemplazarlos con arena mediana o grande.
Determinación de la profundidad
Para calcular correctamente la base, debe tener en cuenta tres parámetros al mismo tiempo:
- UGV (la suela debe ser al menos 50 cm más alta);
- marca del piso del sótano (la suela es al menos 20-30 cm más baja);
- marca de congelación (la suela debe ser al menos 30 cm más baja).
La profundidad de congelación se calcula mediante las fórmulas de los documentos reglamentarios. Para simplificar la tarea, es posible que necesite tablas preparadas. Proporcionan valores para grandes asentamientos.
Cálculo de carga
Antes de calcular la base de la casa, debe calcular la carga. Es más conveniente recoger las cargas en la base en forma de tabla.. Todas las cargas se dividen en dos tipos: permanentes y temporales. Estos últimos son provisionales, ya que incluyen muebles, equipos, etc. Las constantes consisten en una masa de estructuras de construcción.
El cálculo de la carga sobre los cimientos se puede realizar de forma completamente independiente, teniendo en cuenta las características exactas de los materiales utilizados. Pero será suficiente usar la tabla a continuación. Contiene valores promedio, pero la carga en la base de esto cambiará sin crítica.
Diseño | Valor de carga, kg / m2 | Factor de fiabilidad |
---|---|---|
Pared de ladrillo de 510 mm | 920 | 1,3 |
Pared de ladrillo de 640 mm | 1150 | |
Viga de pared 150 mm | 120 | 1,1 |
Viga de pared 200 mm | 160 | |
Pared sobre marco de madera con aislamiento de 150 mm. | 30-50 | |
Tabiques de cartón yeso 80 mm | 30 | |
Superposición de losas de PC con solera de cemento | 625 | 1,2 |
Superposición de madera con aislamiento. | 150 | 1,1 |
Cimentación de hormigón armado en kg / m3 (!) | 2500 | 1.2 - para el equipo nacional 1.3 - para monolítico |
Techo según tipo de revestimiento | ||
Metal | 60 | 1,05 |
Cerámica | 120 | 1,2 |
Materiales de betún | 70 | 1,1 |
Carga temporal | ||
De personas y muebles | 150 | 1,2 |
La capa de nieve | Según la pestaña de la empresa conjunta "Cargas e impactos". 10.1 teniendo en cuenta la ubicación del sitio de construcción | 1,4 |
La carga sobre los cimientos de cada tipo, para calcular correctamente la sección transversal, se multiplica por el coeficiente de confiabilidad.
Cálculo de la suela por capacidad de carga
La base de la tira, cuyo cálculo debe realizarse, requiere el uso de una sola fórmula. Para seleccionar las dimensiones de la base de la tira, considere esto:
B = P / (L * R),
Aquí, la letra B significa el ancho de los cimientos que se encuentran. P es la masa de todo el edificio, teniendo en cuenta la parte subterránea, que ayudará a encontrar la colección calculada de cargas. R es la fuerza de la base de la primera tabla del artículo. L es el perímetro general de la estructura de la cinta. Para calcular correctamente los cimientos, tanto las paredes externas como las internas del sótano deben incluirse en el perímetro.
Ejemplo de calculo
Los cálculos incluyen los siguientes pasos:
- selección de parámetros geométricos;
- cálculo de hormigón en los cimientos;
- y el cálculo del refuerzo de la base de la tira.
Ejemplo de cálculo de geometría
Para calcular los cimientos, tomamos una casa de ladrillo de dos pisos con una pared externa de 510 mm, la altura total de la pared externa es de 4.5 m. No hay paredes internas. Se encuentra en Moscú, el suelo en el sitio es arena de grano medio (R = 5 kg / cm2). Superposiciones (2 piezas, por encima del sótano y por encima del primer piso) hechas de tableros de PC, particiones de cartón yeso de 2.7 m de altura y una longitud total de 20 m. Altura del piso - 3 m, dimensiones del plano - 6x6 m. El agua en la parcela es baja, por lo tanto Se tomó la decisión de construir una base enterrada con una altura de 2 m. El techo de cuatro pendientes con una capa de metal. La pendiente de la rampa es de 30 °.
El ejemplo de cálculo comienza con la recolección de cargas en forma de tabla.
Tipo de carga | Cálculos |
---|---|
La base es monolítica (anteriormente, 0.6 m de ancho a lo largo del perímetro del edificio, igual a 36 m) | 36m * 0.6m * 2m * 2500kg / m3 * 1.3 = 140400 kg |
Pared de ladrillo | 6m * 4.5m * 4 piezas. * 920 kg / m2 * 1.3 = 129,168 kg |
Tabiques de pladur | 20m * 2.7m * 30kg / m2 * 1.1 = 1782 kg |
Superposición | 2 piezas * 6 m * 6 m * 625 kg / m2 * 1.2 = 54000 kg |
Techo | 6m * 6m * 60kg / m2 * 1.05 = 2268 kg 2268 kg / cos30 ° = 2607 kg |
Útil | 2 pisos * 36m2 * 150kg / m2 * 1.2 = 12960 kg |
Nieve | 36m2 * 180kg / m2 * 1.4 = 9072 kg |
Cantidad | 349 989 kg |
B = P / (L * R) = 349989kg / (36000cm * 5kg / cm2) = 1.94m. El diseño se calcula.
Redondeamos el tamaño calculado del ancho a 2 m. Para un ancho sobre toda la altura esto es mucho, será suficiente 50 cm debajo de las paredes 51 cm. Se permite un voladizo de 1 cm (máximo 4 cm en una dirección). El ancho de la suela es mayor que el utilizado en el cálculo, pero en toda la altura el tamaño es más pequeño que el original. Por esta razón, no hay necesidad de rehacer los cálculos con la nueva masa de la estructura subterránea.
Conteo de hormigon
Antes de comprar una mezcla, se debe calcular su capacidad cúbica requerida. Para esto, solo necesita encontrar el volumen de la cinta. Se recomienda agregar un margen de 5-7% a la cantidad de concreto para la base de la tira.
Reforzamiento
Se necesita refuerzo para la base de la tira para compensar los efectos de flexión. ¿Qué refuerzo debe usarse correctamente para el refuerzo? Todo depende de la altura de la parte subterránea y su longitud. Para comprender qué tipo de refuerzo se necesita para trabajar, se realizan cálculos simples. El cálculo de la cantidad de refuerzo se realiza de modo que su sección total sea 0.1% de la sección de la estructura de concreto. Al mismo tiempo, hay requisitos mínimos de diseño:
- ¿Qué refuerzo se necesita para una estructura con una longitud lateral de menos de 3 m? La respuesta será una sección transversal de 10 mm.
- Con una longitud lateral de más de 3 m, se requerirá un refuerzo de 12 mm para la base.
El cálculo se realiza aproximadamente. Solo un profesional puede calcular el refuerzo con mayor precisión. El tono de las barras de trabajo se selecciona para que se distribuyan uniformemente. Es recomendable utilizar el mismo paso, colocando los elementos en la parte inferior de la cinta, en la parte superior y en el medio..
A continuación, debe calcular el número de abrazaderas. Conectan las partes de trabajo del marco entre sí. El diseño del refuerzo en la base de la tira supone la presencia de abrazaderas verticales y horizontales. Están hechas de varillas con un diámetro de 8 mm. El tono se prescribe dentro de 20-30 cm. En las esquinas, el tono se reduce a la mitad.
Calcular la cantidad de refuerzo para una base de tira ayuda a ahorrar tiempo y dinero. Conociendo la cantidad exacta de refuerzo para cada diámetro y su escalón, puede reforzar fácilmente la cinta y comprar materiales.