Le poids du bâtiment, du mobilier, des unités agit sur la base, le support de la structure perçoit la pression du vent, de la neige. Dans ces conditions, le calcul correct de la charge sur la fondation est important pour assurer la résistance. La surface de base est calculée, qui transfère les forces au sol, en tenant compte des propriétés du sol et de sa capacité portante. Le calcul détermine la profondeur de pose, la configuration de la cage d'armature en béton et le diamètre des tiges.
Les paramètres nécessaires au calcul de la charge sur la fondation
Le but du calcul est de choisir les dimensions de la base et sa position spatiale dans le sol pour limiter les déplacements, mouvements de la fondation et des structures du sol. Le choix de la zone unique et la profondeur du signet affectent les conditions de fonctionnement du bâtiment sans affaissement, roulis, modifications des repères de conception des éléments de structure.
Avant de calculer la charge sur la fondation, vous devez considérer les paramètres:
- structure de construction et son but;
- la hauteur dans le sol des fondations des bâtiments adjacents, la profondeur de la pose de tuyaux de communications de passage;
- relief de la zone de construction;
- les conditions géologiques du site, en tenant compte des dynamiques possibles: propriétés du sol, présence de cavernes de cavités d'altération et karstiques, localisation et épaisseur des couches;
- l'impact possible de la construction et de l'exploitation des bâtiments sur l'évolution des caractéristiques du sol;
- la probabilité d'érosion de la terre près des piles de bâtiments érigés dans le milieu aquatique;
- profondeur de congélation du sol et marque debout d'humidité du sol.
La résistance de la fondation et sa résistance à la fissuration sont vérifiées par calcul, qui est effectué sur la base de la collecte des charges de la partie aérienne. La hauteur de la base et le degré d'immersion dans le sol sont sélectionnés en comparant les indicateurs techniques et économiques avec d'autres options.
Calcul de la charge de fondation
La charge du toit comprend la masse du revêtement, par exemple Mauerlat, les fermes en bois et en béton armé, les dalles de plancher, ainsi que les chevrons, les lattes et les éléments de construction du toit. De plus, la pression de la neige et du vent est calculée, dont la valeur dépend de la pente du toit et est exprimée à l'aide de coefficients tabulaires. Ils ajoutent le poids des personnes pour entretenir le toit, ce qui équivaut à 100 kg / m2.
La section de chevauchement contient la masse sommée des panneaux, des poutres et des matériaux de finition. La charge est ajoutée à partir du mobilier domestique, des personnes, de l'équipement, des cloisons temporaires et permanentes. Le poids de la maison comprend de nombreux appareils de plomberie, ainsi que des tuyaux de communication.
Le poids du plancher du premier niveau du bâtiment est pris en compte lors de la collecte des efforts, les coefficients de transition sont utilisés, pour lesquels le principe de sa structure est pris en compte:
- par terre;
- avec support sur murs ou fondations.
La section des éléments verticaux tient compte de la masse des murs porteurs, des colonnes, des baies vitrées, des balcons et des autres structures à ossature du bâtiment. Pour calculer le poids des murs, vous devez déterminer leur volume et multiplier par le poids volumétrique du matériau de fabrication.
Les efforts généraux sont transférés à la base et dépendent de la zone de cargaison. Pour les murs, l'indicateur est calculé par la superficie d'un mètre linéaire du mur, puis multiplié par la charge en kg / m² - la masse est obtenue, qui est transférée à la fondation.
Fond de teint en bande
La charge totale est déterminée par la somme finale des efforts, tandis que les côtés sur lesquels repose le toit subissent la plus grande pression.Selon les tableaux du SNiP 202.01-1983, la résistance conditionnelle admissible du sol (kg / m²) est prise et comparée à la masse réelle obtenue par unité de surface (kg / m²), tandis que le premier indicateur doit être supérieur au second.
L'aire de la semelle est trouvée par la formule S> aF / (bR)où:
- S est l'indicateur calculé de l'aire de la semelle de la fondation en bande, en cm²;
- une - facteur de sécurité égal à 1,2;
- F - charge sur la base du bâtiment;
- b - conditions de coefficient de service, dépend simultanément du type de terrain et du type de structure (dans les tableaux);
- R - résistance calculée du sol, kg / cm².
Le dernier indicateur est utilisé sans changement, si la fondation est enterrée de 1,5 à 2,0 mètres. Pour une plongée plus petite, la valeur tabulaire est convertie selon la formule Rm = 0,005 R · (100 = h / 3), où h est la profondeur de ponte, et R tiré de la table.
Si la charge ne correspond pas au type de sol, le projet est ajusté en remplaçant les matériaux lourds par des matériaux légers. Dans un autre cas, augmentez la largeur de la semelle de la base. Le changement du matériau de revêtement ou des murs implique la conversion d'un certain nombre de paramètres et de coefficients. Le plus souvent, on recourt à la deuxième méthode, compte tenu des coûts de main-d'œuvre liés à la production d'un cycle zéro.
Fondation de colonne
La charge d'une telle base est considérée comme un support et multipliée par le nombre de colonnes. Le volume du support se retrouve comme le résultat du produit de la semelle par la longueur de l'élément vertical. Le résultat est multiplié par le poids volumétrique du matériau (le plus souvent du béton). Ajoutez la masse du cadre métallique dans la base.
La charge totale (calcul de la masse de la maison) est comparée à la valeur du tableau de la résistance du sol. Si la fondation ne répond pas aux exigences, faites plus de colonnes ou augmentez la section transversale du support.
Formule utilisée S = 1,3 P / R pour calculer l'aire totale du bas des piliers, où:
- 1.3 - facteur de sécurité;
- P - poids de la structure avec la base, kg;
- R - résistance calculée du sol obtenue à partir des tableaux SNiP, kg / cm².
À la surface de la terre, la capacité portante du sol diminue, et la valeur tabulaire montre la valeur à une profondeur de 1,5 à 2,0 m, par conséquent, un ajustement est effectué. Le nombre de colonnes et leur section transversale sont déterminés après le calcul final de la surface totale de toutes les colonnes. Les bâtiments lourds ont une charge insupportable sur les sols faibles et instables, de sorte que la section transversale de la semelle du support augmente considérablement.
Pour une extension, le nombre de piliers est considéré séparément, de sorte que la surface unique et le nombre d'éléments sont différents de la structure principale.
Fondation sur pieux
Le volume des pieux est trouvé en multipliant l'aire de la base par la longueur de l'élément. La section transversale d'une tige rectangulaire est calculée en multipliant la largeur et la longueur, et pour un pieu rond, trouvez la formule S = r 3,14 (r - diamètre du cercle). La capacité cubique d'un support est multipliée par le nombre d'éléments et le volume total de la fondation sur pieux est obtenu. Le poids est le produit de la capacité cubique par le poids volumétrique du matériau du pieu.
Les tiges peuvent être reliées à un grillage ou tenir une plaque monolithique sur elles-mêmes. Le poids de ces éléments est calculé de manière similaire et ajouté à la masse des pieux. La charge par 1 cm² de sol est déterminée en divisant la masse du bâtiment (avec fondations) par la surface de référence de la base. La valeur résultante est comparée à l'indice de table normatif.
Formule utilisée D = S · Roù:
- S - superficie totale du bas des pieux;
- R - résistance de calcul de la terre au niveau de la tige verticale.
Déterminez la capacité de la tige à résister aux efforts et dans quelle mesure elle peut être chargée. Le paramètre dépend du type de pieu et de la catégorie de sol. La taille des éléments est strictement maintenue, et il est beaucoup plus difficile d'évaluer les caractéristiques du sol, parfois un spécialiste technique est invité à le faire.
Le calcul de la charge d'un pieu vissé pour la fondation est exprimé par la formule W = D / koù:
- W - l'ampleur de l'effort opérationnel supporté par l'élément vertical;
- ré - l'indicateur calculé de la capacité de l'élément est tiré du tableau;
- k - facteur de résistance.
La section transversale et la longueur du pieu sont sélectionnées en tenant compte de la stabilité du sol. Dans certaines régions, une base solide se trouve à plus de trois mètres de profondeur et la base de la tige peut ne pas l'atteindre. Dans ce cas, des pieux suspendus sont utilisés après l'exploration géologique de la terre.
Analyse du sol
Il est préférable de commander une étude pour des spécialistes qui forent des puits à différentes profondeurs et prélèvent des échantillons pour des études en laboratoire des propriétés physiques et mécaniques. En surface, il y a une couche de sol fertile, puis le sol porteur est situé, sur lequel repose la fondation.
Les principaux types de sols:
- rocheux;
- congelé avec une éclaboussure de glace;
- Dispersé;
- technogénique avec des sites en vrac et alluviaux.
Vous pouvez déterminer indépendamment la catégorie de sol en creusant des puits aux angles de la future maison. Il faut se rappeler que les dépenses excessives de matériaux provoquent des déchets inutiles, mais une fondation faible provoque la destruction de la structure.
Une poignée de terre est humidifiée avec de l'eau et roulée en garrot d'environ 1 cm de diamètre, l'échantillon résultant est roulé en anneau.
Résultats:
- le garrot se brise - sable;
- rouleaux, mais assez fragiles - loam sableux;
- le cordon est obtenu, mais ne s'additionne pas à l'anneau - loam léger;
- se plie en cercle, mais il y a des fissures à la surface - loam lourd, proche de l'argile;
- garrot collant ne forme pas de fissures lorsqu'il est plié - argile.
Le niveau de fluide du sol est déterminé par les traces d'eau sur les murs du sous-sol des voisins. La profondeur de congélation est extraite du répertoire de la zone de construction.
Détermination de la capacité portante du sol
La caractéristique affecte la hauteur de la fondation et la surface de sa semelle et est déterminée par les propriétés du sol. Les zones humides sont plus instables et ont une faible résistance. Les sables de fractions moyennes et grandes ne changent pas de qualités après mouillage.
Le type de sol peut être déterminé par vous-même, mais sa capacité portante est réglementée dans les tableaux de référence des documents réglementaires. Le terrain sous la maison peut être composé de plusieurs couches, ils acceptent donc la catégorie qui prévaut sur les autres couches.
L'humidité est déterminée par l'œil. Si l'eau n'arrive pas dans le puits ou la fosse creusée et ne s'y accumule pas, le sol est classé comme sec. L'apparition d'humidité au fond indique une approximation du niveau du fluide du sol, et la terre est considérée comme saturée.
La densité du sol varie avec la profondeur, car le sol appuie sur les couches sous-jacentes et les compacte. La terre à une profondeur de 1 m est considérée comme dense dans l'étude de la capacité portante. S'il n'y a pas de données d'exploration géologique et d'indicateurs tabulaires, accepter la capacité de supporter des charges au niveau de 2 kg / cm².
