Vlastnosti základů a druhy zatížení – sedání základů

Nemusíte být stavitelem třetí generace, abyste ocenili důležitost tématu, o kterém se bude dále diskutovat, protože budeme mluvit o základech. K pochopení problematiky nepotřebujete seriózní znalosti ve stavebnictví, stačí se seznámit s klíčovými body.

Účelem článku je odstranit mylné představy a sdělit jednoduchou pravdu: návrh základu se doporučuje vybrat na základě mechanických vlastností zeminy na základě výsledků geologických průzkumů, topografie místa, hmotnosti budovy a provozní zátěže.

Neexistuje žádný hotový „recept“ na návrh základů, který lze použít všude – vždy jde o rovnováhu mezi náklady, pevností a podmínkami, ve kterých se staví.

Pokud v důsledku stavby váš dům stále stojí a nedělali jste geologii a spoléhali jste se na standardní projekt nebo radu od známého „stavitele“, pak s největší pravděpodobností:

• nadace obsahuje větší než nutná rizika a/nebo značné přeplatky za práci a materiál
• možná, alternativně, „hodina X“ prostě ještě nepřišla

Druhý výsledek je nevyhnutelný. Jakýkoli základ se dříve nebo později zřítí, ale rádi bychom, aby sloužil co nejdéle, v rámci garantované životnosti stavby – 50 – 100 let. Proto je přeplatek směrem k bezpečnostní marži 10 -15 % zcela běžnou praxí.

Dovolím si ihned učinit výhradu, že nebudeme uvažovat o exotických typech základů, jako jsou: modřínové hromady, suťové základy a jiné exoty; Nebudeme uvažovat o stavbě na skalnatých svazích a v permafrostu a nebudeme uvažovat ani o betonu bez výztuže, i když v některých případech je to zcela vhodná varianta. Zajímá nás okolí Ťumeň, s hlinitými, rašelinnými, písčitými půdami s různým stupněm nasycení vodou.

Materiál

Základ je stavební nosná konstrukce, část budovy nebo konstrukce, která přebírá zatížení od vyšších konstrukcí a roznáší je podél základny. Jinými slovy, základ roznáší a přenáší zatížení z celé budovy na zem.

Když to úplně přeženeme, dům stojí dál půdy, ne na základce

V závislosti na materiálech domu a půdy jsou na základ kladeny různé požadavky na pevnost a tuhost, ale abychom mohli začít mluvit podrobně, musíme mít představu o prefabrikovaných zatíženích a nárazech:

• zatížení od konstrukcí domu
• provozní zátěže
• půdní geologie
• zatížení střechy sněhem
• jiné dopady

Co znamená strukturální zatížení? Celková hmotnost všech materiálů a konstrukcí použitých při stavbě domu, včetně vlastní hmotnosti základů.

Provozní zatížení – hmotnost nábytku a interiérových prvků, osob a zvířat. Zpravidla se bere nějaká průměrná hodnota 200 – 400 kilogram na metr čtvereční plochy. Provozní zatížení se tedy skládá z celkové plochy každého obytného podlaží (bez plochy stěn) vynásobené 400 kg.

Zatížení sněhem se týká dočasného zatížení, ale jeho zanedbání je obtížné, takže důrazně doporučuji, abyste s ním počítali. Toto zatížení se vypočítá na základě typu a úhlu střechy, množství sněhové pokrývky, které lze získat z SNiP . Pro jih Ťumeňské oblasti 126 -180 kilogram na 1 metr čtvereční.

Můžete si přečíst více o tom, jaká další zatížení se mohou vyskytovat v budově SNiP –85* Zatížení a nárazy.

půdy

Po vynechání celé části inženýrské geologie musíme vy i já pochopit následující: jakákoli hornina, půda, sediment a uměle vytvořené minerální útvary jsou považovány za vícesložkové. dynamický systémů a části geologického prostředí. Zeminy se používají jako základy pro budovy a stavby, a proto musí existovat hodnota, která je zodpovědná za stálou strukturu půdy pod různými vnějšími vlivy.

Únosnost půdy – to je nejdůležitější vlastnost, ze které budete vycházet při rozhodování při výběru návrhu základu. Můžete získat hodnotu tohoto množství pouze laboratorními prostředky v důsledku vrtání studní na místě. Všechno ostatní je kompromis.

Tabulka č. 1. Průměrné výpočtové odpory zeminy

Jak číst tuto tabulku? Vše je velmi jednoduché, vypočítejte celkovou plochu podepřeného základu v metrech čtverečních nebo centimetrech a vynásobte odpovídajícím sloupcem.

Například plocha základové podpory je 40 m² a půda je hlinitá: 40 * 15 = 600 tun.

Závěr: dům by neměl vážit více než 600 tun a na každý metr čtvereční základové podpory budovy by nemělo připadat více než 15 tun. Cokoli menší než tato hodnota pro vás vytváří zaručenou bezpečnostní rezervu.

Toto je velmi primitivní příklad s ideálními podmínkami, váš případ může být velmi odlišný.

Pozemní podpora

Hlavní funkce nadace byla zmíněna o něco dříve – přenos zatížení na zem. Níže uvedený obrázek ukazuje různé typy nadací a jejich schémata podpory v pořadí podle rostoucí plochy.

Jak vidíme z obrázků, deska má největší nosnou plochu a v důsledku toho nejmenší rozloženou hmotnost na jednotku plochy. Je však deska nejuniverzálnějším a nejspolehlivějším typem základů? – Ne, není.

Na vodou nasycených zeminách bez práce na snížení hladiny podzemní vody nebo „slabých“ zeminách bez výkopu a výměny nosné vrstvy může deska, stejně jako jiné typy základů, prasknout. Deska může také prasknout v důsledku nerovnoměrného zatopení a promrzání jednoho z rohů nebo v případě, kdy základ skončí na rozhraní různých vrstev zeminy s různou únosností. Což nás přivádí zpět k nutnosti provádět geologické průzkumy.

Pár slov o USP, který není na diagramu rozložení zátěže. Strukturálně toto pásový základ mělké pokládání s podlahami na zemi. Jediný rozdíl je v tom, že výplň uvnitř pásky není písek, ale polystyrenová pěna nebo extrudovaná polystyrenová pěna. Hlavní nosnou částí takového základu je páska.

Také stojí za to vyvrátit mýtus o podpoře sloupové, nebo u prostých lidí, nadace. Přenáší zatížení na zem pouze s hromadami, odtud je velmi malá oblast. Pokud je takový základ kromě pilot podepřen mříží, změní se v obyčejný mělký základ a piloty v neužitečně zasypaný materiál.

Důležité je také upozornit na totální chybu, kterou udělali nekvalifikovaní pracovníci při stavbě sloupového základu. Je to popsáno v odstavci 8 příručky „Navrhování základů a základů na těžkých zeminách»:

Při instalaci sloupových základů na zvedacích zeminách je nutné zajistit mezeru mezi spodní hranou základových trámů a vyrovnávacím povrchem zeminy, jejíž hodnota nesmí být menší než vypočtená vztlaková (zdvihací) deformace nezatíženého nadace.

Jinými slovy, mezi roštem a půdou musí být vzdálenost, která kompenzuje deformaci půdy při mrazu. Velikost těchto deformací a také to, jak je půda zvednutá a/nebo nasycená vodou, může být určena geologií.

Mrazivé zvedání

O síle mrazivého zdvižení stačí vědět, že je zbytečné se mu bránit a je třeba se s ním naučit soužití. Pokud máte rádi čísla, je jich několik:

Jeden krychlový decimetr vody se při zamrznutí roztáhne a vytvoří sílu 40 tun

Pro srovnání: jedna výztužná tyč ∅ 10 mm, v závislosti na jakosti oceli, vydrží 1,6 -2,8 tuny před porušením.

Návrat ke sloupovému základu s mřížkou. Pokud je pod domem půda nasycená vodou, je zapotřebí silný mráz a asi 10 tun úsilí k odtržení hromady z roštu. Hromady se buď zvednou společně s roštem a zůstanou v zavěšené poloze až do jara, nebo se odlepí a budou pracovat samostatně.

Jak moc je to nebezpečné? – Jaro napoví. Při dostatečné výztuži a výšce roštu více než 400 mm lze s jistou mírou pravděpodobnosti říci, že se nic nestane.

Abyste se vyhnuli problému nasycení půdy vodou ze srážek i podzemní vody, musíte udělat následující:

• polštářem nevznášejících se zemin
• odvodnění a odvod dešťové vody
• izolovaná slepá oblast

Všechna tato rozhodnutí vyžadují samostatné posouzení, proto o nich bude pojednáno v dalším článku.

Závěr

Pokud si objednáte vypracování projektu, který neudává únosnost zeminy, hmotnost budovy, provozní a sněhové zatížení, takový projekt neakceptujte. Pokud si projekt koupíte, určitě ano je třeba přizpůsobit za současných podmínek. Pokud si to postavíte sami, důkladně si prostudujte problém, všechny potřebné regulační dokumenty jsou uvedeny v článku.

Vše popsané výše není soukromým doporučením pro konstrukci nebo design. Nenechte se vést fóry nebo videi na sociálních sítích, tím méně doporučeními vašich sousedů. Používejte pouze spolehlivé stavební dokumenty, například: Základy budov a staveb nebo využijte služeb profesionálních designérů.