Како правилно израчунати темеље

Садржај препоруке

• Дубина темеља
• Прорачун темеља трака по формулама
• Оптерећења и утицаји
• Одређивање ширине ђона
• Прорачун темеља трака према распореду

Темељ је структура зграде испод тлоцрта. Његова сврха је преношење оптерећења са целе конструкције на темељ тла. Оптерећено тло може променити своју структуру, узрокујући деформације у зградама, чија је граница норма ограничена. Правилно направљен прорачун темеља обезбедиће трајност и поузданост било које зграде.

Темељи се, према способности да издрже оптерећења, могу поделити на круте и флексибилне. Конструкције од бетонског бетона и бетона су круте. Добро се опиру компресији и не делују добро у истезању и савијању..

Армиранобетонски темељи имају арматуру унутар конструкције. Примјећује силе затезања и савијања, па је ојачани бетон примјењив за флексибилне елементе.

Важно! Предуслов за израчунавање било каквих темеља је доступност резултата геолошких и топографских снимања на градилишту.

Сматра се да зграда и подграда заједно раде у прорачуну. Неповољни утицај фактора животне средине такође може да промени подлогу. На пример, температура утиче на својства набубрених и издуваних тла, а вода може да промени структуру утапања и сланих тла..

Степен смештаја воде у земљи, могућа промена, хемијски састав воде такође одређују избор материјала, структуре и начин изградње темеља. Сви ови подаци су наведени у извештају о анкети.

Дубина темеља

При одређивању нивоа подрумског потплата узима се у обзир следеће:

• грађевинска конструкција и њена намена;
• присуство суседних грађевина и ознака дна њихових темеља;
• својства тла;
• подземне воде и промене њиховог положаја;
• дубина смрзавања тла;
• штетни утицаји животне средине;

Висина дна темеља врши се без обзира на ниво замрзавања тла, ако је темељ не-порозно тло, а зграда се загрева зими. Такође, ако студије и прорачуни покажу да нема деформација које нарушавају чврстоћу целе зграде, уз периодично смрзавање и одмрзавање тла.

Темељ гријаних просторија испод вањских зидова поставља се на дубину већој од израчунате вриједности дубине смрзавања тла, ако је основа за њих тешка тла.

Израчуната вредност ове дубине пронађена је формулом:

д_ф = к_хд_фн, Где

• к_х – коефицијент топлотних услова у згради;
• д_фн – стандардна дубина смрзавања тла.

За зграде које се не греју зими к_х= 1.1; за грејани к_х узети према табели.

Тип зграде	Температура ваздуха у суседној просторији
0	пет	десет	15	20 и више
Приземље	0,9	0.8	0.7	0.6	0,5
Лагови подови	1.0	0,9	0.8	0.7	0.6
Изоловани подови	1.0	1.0	0,9	0.8	0.7
Подрумска зграда	0.8	0.7	0.6	0,5	0,4

Стандардна вредност д_фн узета као просечна вредност максималних годишњих дубина сезонског смрзавања током 10 година.

Ова вредност се може израчунати помоћу формуле:

М_т– бездимензијски број једнак зброју апсолутних вредности температура испод нуле зими на одређеном подручју. Налази се у СП 131.13330.2012.

д₀ прихваћено:

• 0,23 – глина и иловице;
• 0,28 – свиленкасти и ситнозрни пијесци;
• 0,3 – грубозрнати и средњезрни пијесци;
• 0,34 – груба тла.

Тешка тла укључују:

• који садрже глину;
• ситнозрнати и свилени пијесци;
• грубозрнати са глинасто-сивкастим укључењима.

Прорачун темеља трака по формулама

Прорачун темеља зграда врши се према 2 групе граничних стања:

• носивост – прва група;
• деформације – друга група.

Прво ограничавајуће стање подразумева потпуну немогућност управљања зградом. Друго је када је отежан нормалан рад. Прорачун се врши ради одређивања оптималних димензија конструкције темеља.

Оптерећења и утицаји

Стандардно оптерећење помножено са фактором сигурности (преоптерећење) – ?_ф, даје вредност израчунатих.

Дизајн	Фактор поузданости ?ф
Метал	1.05
Бетон, густина >1600 кг / м3	1.10
Армирани бетон, камен, армирани камен, дрвени, густине <1600 кг / м3:
монтажни –	1,2
на градилишту –	1.3
Тла
природно	1.1
товар	1.15

За снег и оптерећење ветра ?_ф = 1.4, за температурно деловање ?_ф = 1.1.

Према времену деловања, оптерећења се деле на стална и привремена. Током градње, као и током рада, стална оптерећења раде без прекида. Они укључују тежину свих грађевинских конструкција и тежину тла. Привремена оптерећења су подељена на:

• дуготрајан рад (привремено лоцирана опрема, складиштење материјала и делова било које производње, тежина људи и животиња, надземни и мостовни дизалице);
• краткорочне акције (снег, ветар, лед, опрема за пуштање у рад и поправке, људи итд.);
• специјалне акције (од експлозије, несреће, квара опреме, промене структуре базе итд.).

У прорачуну се користи комбинација оптерећења:

1. Основни – трајни + дуготрајни + краткотрајни.
2. Посебна – трајна + дугорочна + краткорочна + једна посебна акција.

При израчунавању базе по деформацијама користи се основна комбинација оптерећења. Главна комбинација се такође узима за снагу у прорачуну, али ако постоје посебна оптерећења, прорачун се врши за посебну комбинацију. За одређену врсту комбинације оптерећења, фактори смањења комбинације узимају се у обзир у прорачуну – ?.

На крају је изабрана опаснија комбинација оптерећења. За стамбене зграде са чврстом структуром оптерећење на основи се састоји од тежине:

• Стална оптерећења:
  • Зидови, средњи подови, подрумски подови (ако постоје).
  • Основа и тежина на његовим клупама тла.
• Привремена оптерећења:
  • Снег.

Равномерно распоређено стандардно оптерећење за стамбене зграде може се примити у складу са СНиП – 1,5 кПа (коефицијент преоптерећења – ?_ф = 1.3).

Одређивање ширине ђона

Темељи стамбених зграда са чврстом структурном шемом израчунавају се као централно компримовани. Они су распоређени симетрично у односу на под или подрумски зид. Прорачун се врши на основу стања ограничавајуће равнотеже свих сила које утичу на темељ.

Ф – потпуно оптерећење темеља, х – дубина темеља б – ширина базе темеља

Да бисте извршили прелиминарни прорачун, можете користити вредност Р₀ према табелама доле.

Испирање	Густина тла, кг / цм2	Угао унутрашњег трења ?	Модул деформације Е, кг / цм2	Запреминска тежина ?, Т / м3
густа	средња густина
Велики песци	4.5	3.5	36-41	2000-500	1,75-1,85
Средњи песци	3.5	2.5	33-38	500-300	1.6-1.9
Фини песци:			30-36	400-250
– ниска влага	3.0	2.0	1.6-1.9
– засићене водом	2.5	1.5	1.8-1.9
Прашњави песак:			28-34	250-125	1.8-2.0
– ниска влага	2.5	2.0
– мокар	2.0	1.5
– засићен водом	1.5	1.0

Испирање	Коефицијент порозности	Конзистенција тла у кг / цм2	Угао унутрашњег трења ?	Модул деформације Е, кг / цм2	Запреминска тежина ?, Т / м3
густа	пластични
Пјешчана иловача	0,5	3.0	3.0	18-28	200-125	1.7-1.95
0.7	2.5	2.0	1.5-1.85
Лоам	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
Глине	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

Ширина потплата за чврсти трачни темељ одређује се:

• Ф је оптерећење које делује на горњи део темеља;
• Р₀ – отпорност тла која се узима из таблица;
• ?_мт– просечна специфична тежина темеља и тла на његовим ивицама;
• х – висина темеља.

На пример, утврдићемо ширину ђона чврстог тракастог темеља са чврстом шемом са следећим подацима:

• Ф = 255 кН;
• Р0 = 250 кПа – за иловач са коефицијентом порозности 0,7;
• Дубина полагања – 1,8 м, висина х = 2,0 м. Материјал темеља – бетон М 200, ?_мт= 2,0 кг / м³.

За дубине мање од 1,5 м примењује се фактор м.

Дубина полагања х	1.4	1.3	1,2	1.1	1.0	0,9	0.8	0.7	0.6
Коефицијент м	0,97	0,93	0,90	0,87	0,83	0,80	0,77	0,73	0,70

Добијена је потребна ширина ђона:

Даље, разјашњавамо Р0 за дубину базе мање од 2,0 м помоћу формуле:

Р = Р₀* [1 + к₁ (б – б)₀) / б₀] * (д + д)₀) / 2д₀;

• к₁ – за глине, иловице, пешчане иловасте и пескасте – 0,05; за грубе песке и груба тла – 0,125.
• б и д – ширина и дубина темеља
• б₀ и д₀ – вредности ширине и дубине прихваћене у табелама

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

Спецификујемо ширину основе темеља

Да би се добили тачнији подаци, израчуната вредност отпора тла се израчунава из података испитивања.

Прорачун темеља трака према распореду

План прорачуна за чврсте трачне темеље за спољне зидове од опеке

Х	390	360	330	270
к1	1.04	1.00	0,96	0,90

?	0.0	пет%	десет%	15%	20%	25%	тридесет%
к2	1.07	1.04	1.02	1.00	0,98	0,96	0,93

Р	0,00	300	600	900	1200	1500	1800	2100
к3	0,76	0,81	0,86	0,90	0.95	1.00	1.05	1.10

План за прорачун чврстих трачних темеља за унутрашње зидове

Х	390	360	330	270
к1	1.04	1.00	0,96	0,90

Р	0,00	500	1000	1500	2000	2500	3000	3500
к3	0,52	0.62	0,72	0,82	0,91	1.00	1.09	1.18

Према распореду креираном за цивилне зграде са зидовима од опеке, прорачун се врши помоћу података Р и броја спратова. Нађена ширина потплата множи се с корекцијским факторима к₁, до₂, до₃:

• до₁ – узима у обзир висину пода;
• до₂ – однос површине прозора и површине зида у%;
• до₃ – оптерећење које се преноси преклапањем једног спрата.

Могуће је одредити ширину ђона користећи графикон само ако се дебљина стијенке која је наведена на графу подудара са прихваћеном дебљином зидарске опеке.

На пример, пронађите ширину подрумског зида спољног зида од цигле дебљине 77 цм у трокатници (са подрумом). У овом случају Р = 2,0 кг / цм²; Х = 3,0 м; ? = 20%; П = 1800 кг / трчање. м. Према графикону налазимо да је ширина ђона б ‘= 110 цм; б = 110 • 0,98 • 1,5 = 113 цм.

Све дате табеле и графикони су само индикативни. Прецизније прорачуне израђују стручњаци на основу испитивања тла (терена и лабораторија) на градилишту.