Cálculo independente de fundações de tiras de A a Z

O cálculo das fundações de tiras é um processo complexo e bastante trabalhoso que deve ser confiado exclusivamente por profissionais que possuem licença estadual para realizar esse trabalho. No entanto, com a construção independente de edifícios baixos, é perfeitamente possível fazer sozinho, fazendo você mesmo os cálculos necessários, porque o trabalho de um especialista em design é muito caro. Nesta publicação, será considerada em detalhes a metodologia de cálculo da fundação do tipo faixa, prevista na SP 20.13330.2011 e na SP 22.13330.2011.

Breves características e recursos de design

Este tipo de base é uma estrutura única em forma de fita, localizada por baixo de todas as paredes de suporte do edifício.

Em termos de profundidade, as fundações da tira podem ser:

• enterrado abaixo do ponto de congelamento do solo;
• raso (MZLF) com profundidade média de 0,5 m;
• não enterrado.

A profundidade é considerada a altura da estrutura de suporte desde o nível do planejamento até sua "base".

Estruturalmente, as bases do tipo fita podem ser:

• monolítico;
• seleções nacionais.

A estrutura da fundação monolítica é uma fita de concreto armado monolítico. As fundações pré-fabricadas são erguidas a partir de blocos de concreto, tijolos ou entulho. Na construção moderna, as fundações monolíticas são mais frequentemente erguidas, o que permite distribuir uniformemente a carga no solo, evitando sua destruição. As fundações pré-fabricadas são menos confiáveis, embora exijam menos investimento na construção.

Cálculo da fundação da faixa: um método para determinar a capacidade de carga do solo

Todos os cálculos são feitos após o recebimento do projeto em mãos com a especificação dos materiais de construção e fixação utilizados para a construção e acabamento da estrutura.

O cálculo dos parâmetros da fundação de acordo com este método é realizado em três etapas:

1. Coleta de cargas na fundação da tira.
2. Determinação dos parâmetros (largura da fita e "solas", altura, profundidade) da fundação.
3. Cálculo do calado possível.

Outra etapa que não está indicada na metodologia, mas pode ser necessária na realização dos cálculos da fundação da faixa, é a realização de trabalho para correção dos dados obtidos. Vamos considerar cada estágio com mais detalhes.

Coleta de dados primários

Ao determinar a carga na base, é necessário levar em consideração:

• a massa da estrutura;
• peso estimado da fundação da tira;
• a massa do enchimento do edifício (equipamentos, pessoas, móveis, etc.);
• neve e fator de carga do vento.

A massa do edifício é calculada somando o peso de todos os materiais de construção utilizados na construção da casa, tendo em conta as características dos materiais utilizados. Para simplificar os cálculos, recomendamos que você se familiarize com a tabela, que mostra as cargas na fundação de paredes, pisos e tetos feitos de vários materiais de construção.

Use a seguinte tabela para determinar as cargas de neve em uma região específica:

Para residentes da Ucrânia, esta tabela será semelhante a esta:

Dependendo da estrutura do telhado (ângulo de inclinação), os dados tabulares podem exigir o uso de um fator de correção:

• até 25 ° - o coeficiente é 1;
• 60 ° e mais - o coeficiente não é levado em consideração.

Para calcular a carga de neve na fundação, você deve: determinar sua região no mapa, o peso da cobertura de neve por 1 m² telhado, coeficiente que leva em consideração o ângulo de inclinação e, a seguir, multiplica a área do telhado pelos dados obtidos.

Ao usar soluções arquitetônicas clássicas para construções baixas, as cargas de vento na base da estrutura podem ser ignoradas.

Cálculo da altura da fundação da faixa

A altura da faixa de fundação é a soma dos parâmetros, incluindo os seguintes dados:

• a profundidade da colocação, tendo em conta o tipo de solo, o nível das águas subterrâneas e o congelamento do solo numa determinada região;
• a altura do piso do porão.

Para determinar a profundidade recomendada da fundação da faixa, dependendo do solo, use a tabela:

Para neutralizar as forças de elevação, é necessário aprofundar a base 15-20 cm abaixo do ponto de congelamento.

Por exemplo, considere o cálculo da altura estimada da base, desde que a profundidade de congelamento do solo na região seja de 1,5 m; a altura estimada da cave é de 0,5 m.

Os cálculos da altura da base são os seguintes: 1,5 + 0,5 + 20 cm (a profundidade de colocação recomendada está abaixo do ponto de congelamento) = 2,2 m.

Cálculo da largura do "pé" da tira de fundação

O cálculo deste parâmetro depende do material utilizado na construção da “caixa”, do comprimento e da espessura das paredes de apoio. Uma versão simplificada do cálculo da largura da fita - usando os dados médios mostrados na tabela abaixo:

Para cálculos mais precisos da largura da "sola" da fita, você pode usar a fórmula:

Onde:

• 1.3 - fator de segurança de carga;
• P é a massa total do edifício com a fundação em kg;
• L é o comprimento da fita de fundação em cm;
• R_o - resistividade do solo.

Conhecendo os parâmetros da fita, você pode calcular facilmente o volume da base da fita. Isso é feito da seguinte maneira: é necessário multiplicar o comprimento da fita por sua largura e altura.

Deve ser entendido que a estrutura de fundação não pode ter uma seção transversal constante. Em alguns casos, a seção da faixa de fundação pode ser feita na forma de um paralelepípedo com uma superfície externa inclinada para melhor resistência às forças de levantamento. Uma seção transversal em forma de T com uma "base" estendida (fita com uma base estendida) é erguida para economizar material.

Para determinar a massa da estrutura de suporte, o volume da fita deve ser multiplicado pelo seu peso específico, levando em consideração os materiais utilizados para sua construção.

Cálculo da carga do solo

Como calcular uma fundação em faixa para o carregamento da estrutura no solo? Não é difícil fazer isso: você precisa dividir a massa total da estrutura (o peso da casa, o enchimento do prédio, a carga de neve) pela área de base em cm².

Para encontrar a área da estrutura de suporte, você precisa multiplicar seu comprimento por sua largura.

Os dados obtidos são comparados com a resistividade do solo R₀ kg / cm², sobre o qual está prevista a construção do edifício.

Um exemplo de cálculo de uma base para capacidade de carga

Suponhamos que a massa total da estrutura (paredes, telhado, fundação, enchimento), tendo em conta as cargas de neve e vento, seja de 400 mil kg. A área de base é de 100 mil cm² (comprimento da fita 4 mil cm; largura - 25 cm.) Para obter dados sobre a carga específica da estrutura por cm² a massa total da casa deve ser dividida pela área da base. 400.000 kg / 100.000 cm² =4.

Determinamos o tipo de solo sobre o qual se supõe que a construção deve ser baseada na tabela para obter dados sobre sua capacidade de carga. Então tudo é simples: comparamos o indicador calculado e a capacidade de carga do solo. É necessário que a condição seja atendida: P≤ R_o onde Р é a massa total da estrutura, R_o - resistividade do solo. Se os dados da tabela forem maiores ou iguais aos calculados, não há necessidade de fazer ajustes.

Se a condição não for atendida, então para correção, a largura da sola aumenta em 10 cm e os cálculos da massa e dimensões da fundação são repetidos. Isso é feito até a condição P≤ R_o não será executado.

Cálculo de materiais

Para saber exatamente quanta mistura de concreto será necessária ao erguer a base de uma casa, você precisa calcular o volume da fita de fundação. Como calcular a capacidade cúbica de uma fundação em faixa? É necessário multiplicar os indicadores da fita de fundação obtidos durante os cálculos, nomeadamente o comprimento, largura e altura da base. Por exemplo: o comprimento da fita é de 40 m. A largura é de 25 cm, a altura é de 2,2 m. Multiplicando os dados obtidos, obtemos o valor de 22 m.³... Ao fazer o pedido concreto foco neste valor, mais 10% do estoque.

Para calcular a ordem da quantidade de reforço, você precisa saber:

1. O diâmetro mínimo permitido das barras longitudinais, dependendo da área da seção transversal da fita.
2. O número de cintos blindados com o número mínimo permitido de linhas de hastes longitudinais.
3. Diâmetro da barra transversal.
4. Etapa das barras de reforço transversais.
5. Comprimento da barra sobreposta.
6. Peso da gaiola de reforço.

Todos os cálculos são feitos com base nos dados normativos fornecidos em SP 52-101-2003. Para simplificar os cálculos, você pode usar os serviços de uma calculadora online.