A base de qualquer grande obra de construção é lançar as bases. Depende de quão confiável isso será feito, qual é a vida útil esperada do edifício erguido. É por isso que a fundação da construção é considerada uma das etapas mais importantes.
Para que a fundação suporte facilmente todas as cargas esperadas, é importante não apenas acompanhar a tecnologia de sua colocação, mas também pré-calcular todos os possíveis impactos sobre ela. Somente um especialista com ampla experiência neste campo pode realizar os cálculos corretos, levando em consideração todos os fatores que podem ter o menor impacto na fundação. Mas qualquer um pode fazer um cálculo preliminar geral da carga na fundação, entendendo assim o quão forte ela será e eliminando custos desnecessários.
Informações obrigatórias
A primeira pergunta é o que você precisa saber para calcular corretamente a cargaà fundação. Este é o seguinte:
- layout geral do edifício, altura, ou seja, o número de andares, o material do qual será feito o telhado;
- tipo de solo, profundidade do lençol freático;
- material usado na fabricação de elementos de construção individuais;
- região de construção;
- valor da penetração da fundação;
- profundidade de congelamento do solo;
- espessura da camada de solo submetida a cargas deformáveis.
Esta informação é necessária para levar em consideração pequenos indicadores de precisão nos cálculos.
Por que os cálculos são necessários
O que o cálculo da carga na fundação dá ao futuro desenvolvedor?
- Os valores corretos permitirão que você encontre o local mais adequado e confiável para construir uma estrutura.
- Se você calcular tudo corretamente, poderá evitar facilmente a possível deformação das paredes ou da própria fundação e, por trás dela, a estrutura.
- Cálculo ajudará a prevenir a subsidência do solo (em breve destruição de todo o edifício).
- Será possível entender quantos materiais precisam ser adquiridos para realizar as obras. Isso reduzirá bastante o custo geral.
Se os cálculos forem feitos incorretamente ou não forem feitos, então são possíveis deformações do edifício e da fundação como inclinação, curvatura, subsidência, protuberância, rolo, deslocamento ou deslocamento horizontal.
Principais tipos de carga
Antes de começar a calcular as cargas, é importante saber que existem trêscategorias que podem compor esta carga:
- Valor estatístico. Esta categoria inclui o peso da própria estrutura e cada elemento individual da casa.
- O segundo tipo são os impactos induzidos pelo clima. Vento, chuva e outras precipitações também devem ser incluídas no cálculo.
- Objetos que já estarão dentro da casa também exercem certa pressão, portanto o cálculo da carga na fundação deve necessariamente incluir esses indicadores.
O tipo de fundação depende do tipo de solo sobre o qual ela é construída. Portanto, o cálculo da carga no solo também é importante. A fundação também exerce pressão e é caracterizada por indicadores como a área total do suporte e sua profundidade.
Fórmula de cálculo para carga do solo
Para determinar o valor necessário, a seguinte fórmula básica é usada:
N=Nf + Nd + Ns + Nv, onde H é o valor inicial, ou seja, a carga total no solo, Nf é o valor que indica a carga da fundação, Nd é a carga da casa, ou seja, a carga do edifício, Hs é a carga sazonal da neve, Hv é a carga do vento.
Nd para todos os tipos de fundação é calculado da mesma forma. Nf é calculado de forma diferente dependendo do tipo de fundação.
Carga de tira e base monolítica
O indicador da carga da base sobre o solo ajudará a determinar o tamanho ideal da área da fundação e avaliar a carga permitida para ela. Para este cálculo, uma fundação em tira é estruturalmente adequada. O cálculo da carga é realizado de acordo com a seguinte fórmula:
Nflm=V × Q, onde V é o volume total da fundação, que foi obtido pela multiplicação da altura, comprimento e largura da base (fita ou monolítica); Q é a gravidade específica (densidade) do material que foi usado na construção da base. Este valor não precisa ser calculado, nas tabelas de referência você encontra todos os indicadores necessários.
A seguir, o indicador Nf é dividido pela área da base (S) e obtém-se o valor da carga específica (Nu), que deve ser menor que o valor de referência admissível de resistência do solo (Сg):
Bem=Nflm/ S ≦ Сг.
Para evitar a influência de erros de cálculo, este desvio deve exceder 25%. Se o valor obtido exceder o valor de referência, é melhor aumentar a largura da base, caso contrário ela começará a rachar e ceder.
O cálculo da carga na laje de fundação no caso de construção de uma base monolítica é realizado de forma semelhante. Só é necessário levar em consideração as cargas de deformação, tensão de urdidura e rolos. Para fazer isso, a base é lançada com uma margem aumentada dos valores calculados.
Carregamento da base da coluna
O cálculo ajudará a calcular o número correto de estacas ou solas de fundação para uma construção segura.
Gravidade específica é o valor que mostra qual a pressão máxima de projeto que o solo pode suportar, para que não haja subsidência e deslocamento. O valor específico depende de que tipo de solo estamos falando e em qual zona climática a casa está planejada para ser construída. No entanto, ao calculartire a média - 2 kg/cm2.
A carga total que a sola da base do pilar dá ao solo consiste na massa distribuída da estrutura e no peso do próprio pilar. Portanto, o cálculo da carga na fundação colunar ficará assim:
- Vc=Sc x Hc;
- Pc=Vc x q;
- Pfc=Pc x N;
- Sfc=Sc x N;
onde Sc é a área de apoio da coluna, Hc é a altura, Vc é o volume da coluna, Pc é o peso da coluna, q é a densidade do material da coluna, N é a número total de colunas, Pfc é o peso total da fundação, Sfc é a área total do suporte.
Carga da fundação da estaca
Usar esta fórmula para calcular cargas em uma fundação de estacas também é possível, mas terá que ser ligeiramente modificada. Ou seja, quando o resultado já for obtido de acordo com a fórmula anterior, será necessário multiplicá-lo pelo número total de pilhas e, em seguida, somar o peso da esteira (caso essa esteira tenha sido usada durante a construção). Para obter o valor desejado, é necessário multiplicar o valor obtido pela densidade (gravidade específica) desses materiais que foram utilizados na produção de pilhas.
Quando o número de suportes de parafuso (N) e o peso do edifício (P) são conhecidos, a propriedade de rolamento de um suporte é igual à relação P/N. É necessário escolher as estacas prontas, mais adequadas, com certa capacidade de carga e comprimento adequado às características geológicas locais.
Carregar em casa emfundação
Para fazer um cálculo geral da carga da casa na fundação, você deve resumir os indicadores de massa das partes individuais da casa:
- Lajes e todas as paredes.
- Portas e janelas.
- Sistemas de vigas e telhados.
- Tubos de aquecimento e ventilação, encanamento.
- Todos os acabamentos decorativos, vapor e impermeabilização.
- Vários eletrodomésticos, móveis e escadas.
- Todos os tipos de fixadores.
- Pessoas que moram no prédio ao mesmo tempo.
Para isso, você precisará de alguns indicadores das tabelas (gravidade específica dependendo do material de que cada peça é feita), calculados previamente por especialistas. Agora isso é fácil de usar. Por exemplo:
- Para edifícios com estrutura com espessura não superior a 150 mm, o fator de carga é de 50 kg/m2.
- Se estamos falando de paredes feitas de concreto aerado, cuja espessura é de até 50 cm, então - 600 kg/m2.
- Paredes de concreto armado com até 15 cm de espessura exercem uma carga de 350 kg/m2.
- Lajes baseadas em estruturas de concreto armado são esmagadas com uma força de 500 kg/m2.
- Pavimentos com isolamento e vigas de madeira - até 300 kg/m2.
- Telhado - até 50 kg/m2 em média.
- Se for necessário um valor que mostre a carga temporária da neve, eles geralmente levam um valor médio de 190 kg / m2 - para as regiões do norte, 50 kg / m2 - para o sul, 100 kg / m2 - para a faixa do meio, ou são encontrados multiplicando a área de projeção do telhado pela carga de referência específicacobertura de neve.
- Se você precisar calcular a carga do vento, a seguinte fórmula será útil:
Hv=P × (40 + 15 × N), onde P é a área total da edificação e H é a altura total da casa.
Exemplo de cálculo
Usando os cálculos acima, você poderá determinar corretamente as dimensões necessárias da fundação e se proteger por muitos anos com uma estrutura confiável. E para ficar mais fácil entender como usar os valores, você deve ver o exemplo de cálculo das cargas na fundação.
Como exemplo, tomemos como exemplo uma casa térrea de concreto aerado localizada em uma área protegida da neve e do vento. Telhado de duas águas com inclinação de 45%. Fundação - fita monolítica 6x3x0,5 m. Paredes: altura 3 me espessura 40 cm. Solo - argila.
- A carga do telhado é calculada pela carga de 1 m2 da projeção, neste exemplo - 1,5 m.
- A carga da parede é determinada multiplicando a altura e a espessura pela carga de referência específica do ponto 2: Hc=60030, 4=720 kg.
- A carga no piso é calculada multiplicando a área de carga pelo valor do ponto 4: Np=(63 / 62)500=750 kg. A área de carga é determinada pela razão entre a área da fundação e o comprimento desses lados, que são pressionados pelas toras do piso.
- Carga da base da tira (Q para concreto e brita - 230 kg/m2): 630, 4230=1656 kg.
- Carga por metro de base: Mas=75+720+750+1656=3201 kg.
- Valor de carga de referênciapara argila: Cr=1,5 kg/cm2. No exemplo, a razão entre a carga e a área da base é: Poço=3201/1800=1,8 kg/cm2, onde 6x3=18 m2=1800 cm2.
O exemplo mostra que para tais dados iniciais o tamanho da fundação selecionada é insuficiente, pois o valor calculado é maior que o valor de referência permitido e não garante a confiabilidade da edificação. O valor necessário é determinado por uma seleção passo a passo.
Ao planejar a construção, os cálculos e sua análise devem ser realizados, caso contrário, as consequências do uso de valores incorretos podem ser desastrosas.
