การคำนวณภาระบนฐาน ตัวอย่างของการคำนวณภาระบนฐาน

พื้นฐานของงานก่อสร้างที่สำคัญคือวางรากฐาน การดำเนินการนี้จะเชื่อถือได้เพียงใดขึ้นอยู่กับอายุการใช้งานที่คาดหวังของอาคารที่สร้างขึ้น ด้วยเหตุนี้การวางรากฐานในการก่อสร้างจึงถือเป็นหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญที่สุด

เพื่อให้ฐานได้อย่างง่ายดายเพื่อรองรับน้ำหนักที่คาดหวังทั้งหมด ไม่เพียงแต่จะต้องปฏิบัติตามเทคโนโลยีของการวางเท่านั้น แต่ยังต้องคำนวณผลกระทบที่เป็นไปได้ทั้งหมดล่วงหน้าด้วย เพื่อทำการคำนวณที่ถูกต้องโดยคำนึงถึงปัจจัยทั้งหมดที่อาจมีผลกระทบน้อยที่สุดต่อรากฐานเพียงผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์กว้างขวางในด้านนี้อยู่เบื้องหลังเขา แต่บุคคลใดก็ตามสามารถทำการคำนวณเบื้องต้นทั่วไปของภาระบนรากฐานได้ ดังนั้นจึงเข้าใจว่ามันจะแข็งแกร่งเพียงใดและช่วยขจัดค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็นออกไป

ข้อมูลที่จำเป็น

คำถามแรกคือสิ่งที่คุณต้องรู้เพื่อคำนวณภาระบนรากฐานอย่างถูกต้อง นี่คือสิ่งต่อไปนี้:

• แผนผังทั่วไปของอาคาร ความสูง คือ จำนวนชั้น วัสดุที่ใช้ทำหลังคา
• ชนิดของดิน ความลึกของน้ำบาดาล
• วัสดุที่ใช้ในการผลิตองค์ประกอบอาคารแต่ละส่วน
• ภูมิภาคของการก่อสร้าง
• ความลึกของฐานราก;
• ความลึกของการแช่แข็งของดิน
• ความหนาของชั้นดินที่ต้องรับน้ำหนักที่เปลี่ยนรูปได้

ข้อมูลนี้จำเป็นในการพิจารณาตัวชี้วัดขนาดเล็กเพื่อความแม่นยำในการคำนวณ

ทำไมคุณต้องมีการคำนวณ

การคำนวณภาระบนรากฐานให้อะไรกับนักพัฒนาในอนาคต?

• ค่าที่ถูกต้องจะช่วยให้คุณค้นหาสถานที่ที่เหมาะสมและน่าเชื่อถือที่สุดที่สามารถสร้างโครงสร้างได้
• หากคุณคำนวณทุกอย่างถูกต้องคุณสามารถป้องกันการเสียรูปของผนังหรือฐานรากได้อย่างง่ายดายและโครงสร้างด้านหลัง
• การคำนวณจะช่วยป้องกันการทรุดตัวของดิน (การทำลายอย่างรวดเร็วของอาคารทั้งหลัง)
• จะสามารถเข้าใจได้ว่าต้องซื้อวัสดุจำนวนเท่าใดจึงจะสามารถดำเนินการก่อสร้างได้ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนโดยรวมได้อย่างมาก

หากการคำนวณทำอย่างไม่ถูกต้องหรือไม่เลย อาจเกิดการเสียรูปของอาคารและฐานรากได้ เช่น การเอียง การดัด การทรุดตัว การดัด การม้วน การเฉือน หรือการกระจัดในแนวนอน

โหลดประเภทหลัก

ก่อนที่คุณจะเริ่มคำนวณโหลด สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่ามีสามหมวดหมู่หลักที่สามารถประกอบเป็นภาระนี้ได้:

1. ค่าทางสถิติ หมวดหมู่นี้รวมถึงน้ำหนักของโครงสร้างและองค์ประกอบแต่ละส่วนของบ้าน
2. ประเภทที่สองคือผลกระทบที่เกิดจากสภาพอากาศ ลม ฝน และฝนอื่นๆ ควรรวมอยู่ในการคำนวณด้วย
3. วัตถุที่อยู่ในบ้านก็ออกแรงกดดันเช่นกัน ดังนั้นการคำนวณภาระบนฐานจึงจำเป็นต้องรวมตัวบ่งชี้เหล่านี้ด้วย

ชนิดของรากฐานขึ้นอยู่กับชนิดของดินที่มันกำลังถูกสร้างขึ้น ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญในการคำนวณภาระบนพื้นดิน รากฐานยังออกแรงกดดันและโดดเด่นด้วยตัวบ่งชี้เช่นพื้นที่ทั้งหมดของแนวรับและความลึก

สูตรคำนวณภาระดิน

ในการกำหนดค่าที่ต้องการจะใช้สูตรพื้นฐานต่อไปนี้:

Н = Нф + Нд + Нс + Нв,

โดยที่ H คือค่าเริ่มต้น นั่นคือ โหลดทั้งหมดบนดิน Nf คือค่าที่แสดงถึงภาระจากฐานราก Nd คือภาระของบ้านนั่นคือภาระจากโครงสร้าง Ns คือภาระตามฤดูกาลจากหิมะ HB คือภาระจากลม

Nd สำหรับรองพื้นทุกประเภทคำนวณในลักษณะเดียวกัน Nf คำนวณแตกต่างกันไปตามชนิดของรองพื้น

โหลดของแถบและฐานเสาหิน

ตัวบ่งชี้ภาระของฐานรากบนดินจะช่วยได้กำหนดขนาดที่เหมาะสมที่สุดของพื้นที่ฐานรากและประเมินน้ำหนักที่อนุญาต สำหรับการคำนวณนี้ ฐานรากแบบแถบมีความเหมาะสมกับโครงสร้าง โหลดคำนวณตามสูตรต่อไปนี้:

Nflm = V × Q,

โดยที่ V คือปริมาตรรวมของฐานรากที่ได้จากการคูณความสูงความยาวและความกว้างของฐาน (แถบหรือเสาหิน) Q คือความถ่วงจำเพาะ (ความหนาแน่น) ของวัสดุที่ใช้ในการสร้างฐาน คุณไม่จำเป็นต้องคำนวณค่านี้ ตัวบ่งชี้ที่จำเป็นทั้งหมดมีอยู่ในตารางหนังสืออ้างอิง

นอกจากนี้ ตัวบ่งชี้ Nf จะถูกหารด้วยพื้นที่ฐาน (S) และรับค่าของโหลดจำเพาะ (Well) ซึ่งควรน้อยกว่าค่าความต้านทานดินที่อ้างอิงได้ (Cr):

ดี = Nflm / S ≤ Cr.

เพื่อหลีกเลี่ยงอิทธิพลของข้อผิดพลาดในการคำนวณ นี่ส่วนเบี่ยงเบนต้องเกิน 25% หากค่าที่ได้รับเกินค่าอ้างอิงจะเป็นการดีกว่าที่จะเพิ่มความกว้างของฐานไม่เช่นนั้นจะเริ่มแตกและหย่อนคล้อย

การคำนวณภาระบนแผ่นพื้นฐานในกรณีการสร้างฐานเสาหินจะดำเนินการในลักษณะเดียวกัน จำเป็นต้องคำนึงถึงโหลดการเสียรูป ความเค้นฐาน และม้วนเท่านั้น สำหรับสิ่งนี้รากฐานจะถูกวางด้วยระยะขอบที่เพิ่มขึ้นของค่าที่คำนวณได้

โหลดฐานเสา

การคำนวณจะช่วยให้คุณคำนวณจำนวนเสาเข็มหรือพื้นฐานที่ถูกต้องเพื่อการก่อสร้างที่ปลอดภัย

ความถ่วงจำเพาะคือค่าที่แสดงให้เห็นว่าดินสามารถทนต่อแรงกดออกแบบสูงสุดเท่าใด เพื่อไม่ให้เกิดการทรุดตัวและการเคลื่อนตัว ค่าเฉพาะขึ้นอยู่กับชนิดของดินที่เรากำลังพูดถึงและในเขตภูมิอากาศที่มีการวางแผนการก่อสร้างบ้าน อย่างไรก็ตามในการคำนวณมักใช้ตัวบ่งชี้เฉลี่ย - 2 กก. / ซม. 2

น้ำหนักรวมที่พื้นรองเท้าชั้นนอกมอบให้กับพื้นฐานเสาประกอบด้วยมวลกระจายของโครงสร้างและน้ำหนักของคอลัมน์เอง ดังนั้นการคำนวณภาระบนฐานรากจะมีลักษณะดังนี้:

• Vc = Sc x Hc;
• พีซี = Vc x q;
• Pfc = ชิ้น x N;
• Sfc = Sc x N;

โดยที่ Sc คือพื้นที่รองรับของคอลัมน์ Hc คือความสูง Vc คือปริมาตรของคอลัมน์ Pc คือน้ำหนักของคอลัมน์ q คือความหนาแน่นของวัสดุของคอลัมน์ N คือจำนวนทั้งหมดของ คอลัมน์ Pfc คือน้ำหนักรวมของฐานราก Sfc คือพื้นที่ทั้งหมดของฐานรองรับ

โหลดฐานเสาเข็ม

โดยใช้สูตรนี้เพื่อนอกจากนี้ยังสามารถคำนวณน้ำหนักบนฐานรากเสาเข็มได้ แต่ต้องปรับเปลี่ยนเล็กน้อย กล่าวคือเมื่อได้ผลลัพธ์ตามสูตรก่อนหน้าแล้วจะต้องคูณด้วยจำนวนกองทั้งหมดแล้วเพิ่มน้ำหนักของสายพาน (ในกรณีที่ใช้สายพานนี้ในระหว่างการก่อสร้าง) เพื่อให้ได้ค่าที่ต้องการ คุณจำเป็นต้องคูณค่าผลลัพธ์ด้วยความหนาแน่น (ความถ่วงจำเพาะ) ของวัสดุเหล่านั้นที่ใช้ในการผลิตเสาเข็ม

เมื่อทราบจำนวนสกรูที่รองรับ (N) และน้ำหนักโครงสร้าง (P) จากนั้นคุณสมบัติแบริ่งของตัวรองรับหนึ่งตัวจะเท่ากับอัตราส่วน P / N จำเป็นต้องเลือกเสาเข็มสำเร็จรูปที่เหมาะสมที่สุดโดยมีความสามารถในการรับน้ำหนักและความยาวที่เหมาะสมกับลักษณะทางธรณีวิทยาในท้องถิ่น

ภาระบ้านบนฐานราก

ในการคำนวณน้ำหนักของบ้านบนฐานรากโดยทั่วไปควรสรุปตัวชี้วัดมวลของแต่ละส่วนของบ้าน:

• ทับซ้อนกันและผนังทั้งหมด
• ประตูและหน้าต่าง
• ระบบขื่อและหลังคา
• ท่อความร้อนและระบายอากาศ, ประปา.
• การตกแต่งเสร็จสิ้น อบไอน้ำ และกันซึมทั้งหมด
• เครื่องใช้ต่างๆ เฟอร์นิเจอร์ และบันได
• รัดทุกชนิด.
• คนที่อาศัยอยู่ในอาคารเดียวกัน

นี้จะต้องมีตัวชี้วัดจากตาราง (ความถ่วงจำเพาะขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ทำแต่ละส่วน) ซึ่งคำนวณโดยผู้เชี่ยวชาญก่อนหน้านี้ ตอนนี้คุณสามารถใช้งานได้ ตัวอย่างเช่น:

1. สำหรับโครงสร้างที่มีกรอบซึ่งมีความหนาไม่เกิน 150 มม. ตัวบ่งชี้การรับน้ำหนักคือ 50 กก. / ตร.ม.
2. หากเรากำลังพูดถึงผนังคอนกรีตมวลเบาซึ่งมีความหนาสูงสุด 50 ซม. แล้ว - 600 กก. / ตร.ม.
3. ผนังคอนกรีตเสริมเหล็กหนาสูงสุด 15 ซม. รับน้ำหนัก 350 กก. / ตร.ม.
4. เพดานที่ฐานของโครงสร้างที่ใช้คอนกรีตเสริมเหล็กถูกกดด้วยแรง 500 กก. / ตร.ม.
5. เพดานพร้อมฉนวนและคานไม้ - สูงถึง 300 กก. / ตร.ม.
6. หลังคา - โดยเฉลี่ยสูงถึง 50 กก. / ตร.ม.
7. หากคุณต้องการค่าที่แสดงภาระหิมะชั่วคราวจากนั้นพวกเขามักจะใช้ค่าเฉลี่ย 190 กก. / ตร.ม. - สำหรับภาคเหนือ 50 กก. / ตร.ม. - สำหรับภาคใต้ 100 กก. / ตร.ม. - สำหรับเลนกลางหรือพบโดยการคูณ พื้นที่ฉายหลังคาโดยน้ำหนักครอบคลุมหิมะอ้างอิงเฉพาะ ...
8. หากคุณต้องการคำนวณแรงลม สูตรต่อไปนี้จะมีประโยชน์:

Нв = П × (40 + 15 × Н),

โดยที่ P คือพื้นที่ทั้งหมดของอาคาร และ H คือความสูงทั้งหมดของบ้าน

ตัวอย่างการคำนวณ

การใช้การคำนวณข้างต้นจะช่วยให้กำหนดขนาดที่ต้องการของฐานรากอย่างถูกต้องและป้องกันตัวเองเป็นเวลาหลายปีด้วยโครงสร้างที่เชื่อถือได้ และเพื่อให้เข้าใจวิธีการใช้ค่าได้ง่ายขึ้น คุณควรดูตัวอย่างการคำนวณภาระบนฐานราก

ตัวอย่างเช่น ใช้เรื่องเดียวบ้านคอนกรีตมวลเบาตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ได้รับการคุ้มครองจากหิมะและลม หลังคาหน้าจั่วที่มีความลาดชัน 45% ฐานเป็นเทปเสาหิน 6x3x0.5 ม. ผนัง: สูง 3 ม. และหนา 40 ซม. ดินเป็นดินเหนียว

1. โหลดหลังคาคำนวณตามน้ำหนัก 1 m2 ของการฉายภาพในตัวอย่างนี้ - 1.5 ม. ความถ่วงจำเพาะจากจุดที่ 6 คือ 50 กก. / ตร.ม. / Nk = 50 * 1.5 = 75 กก.
2. ภาระที่ผนังถูกกำหนดโดยการคูณความสูงและความหนาด้วยน้ำหนักอ้างอิงเฉพาะจากจุดที่ 2: Нс = 600 * 3 * 0.4 = 720 กก.
3. ภาระพื้นหาได้จากการคูณพื้นที่บรรทุกสินค้าตามจำนวนจากย่อหน้าที่ 4: Нп = (6 * 3/6 * 2) * 500 = 750 กก. พื้นที่บรรทุกสินค้าถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของพื้นที่ฐานรากกับความยาวของด้านที่ตงพื้นกด
4. โหลดจากฐานแถบ (Q สำหรับคอนกรีตและหินบด - 230 กก. / ตร.ม.): 6 * 3 * 0.4 * 230 = 1656 กก.
5. โหลดต่อฐานหนึ่งเมตร: แต่ = 75 + 720 + 750 + 1656 = 3201 กก.
6. ค่าโหลดอ้างอิงสำหรับดินเหนียว: Cr = 1.5 กก. / ซม. 2 ในตัวอย่าง อัตราส่วนของน้ำหนักบรรทุกต่อพื้นที่ฐานคือ: Well = 3201/1800 = 1.8 กก. / cm2 โดยที่ 6x3 = 18 m2 = 1800 cm2

ตัวอย่างแสดงให้เห็นว่าสำหรับข้อมูลเริ่มต้นดังกล่าวขนาดของฐานรากที่เลือกไม่เพียงพอ เนื่องจากค่าที่คำนวณได้นั้นมากกว่าค่าอ้างอิงที่อนุญาตและไม่รับประกันความน่าเชื่อถือของอาคาร ค่าที่ต้องการถูกกำหนดโดยการเลือกทีละขั้นตอน

เมื่อวางแผนการก่อสร้างต้องดำเนินการคำนวณและวิเคราะห์มิฉะนั้นผลที่ตามมาของการใช้ค่าที่ไม่ถูกต้องอาจเลวร้าย