Profundidad de la cimentación: auditoría de la importancia de los factores influyentes
Al colocar los cimientos de un edificio, se tienen en cuenta el tipo y número de pisos de la casa, su peso, las características del terreno y todas las características del suelo. Estos factores determinan el tipo y la profundidad de la base. El último parámetro se calcula de acuerdo con SNiP 2.02.01-83 Cimientos de edificios y estructuras.
Clasificación de cimientos por profundidad
En la base de construcción reglamentaria, los cimientos se dividen en tres tipos, según la profundidad:
- Empotrado. Proporciona una base sólida para edificios pesados en todo tipo de suelo.
- Poco profundo. La profundidad de la base poco profunda no llega al lugar donde el suelo ya está congelado. Se utilizan en suelos sólidos, con alto nivel de agua subterránea, en la construcción de estructuras que no cuentan con sótanos y sótanos.
- Poco profundo. Se utilizan en la construcción de estructuras ligeras sobre levantamientos y suelos con levantamiento elevado, suelos con hundimientos débiles, así como en la construcción de edificios pesados sobre suelos rocosos.
Factores que determinan la profundidad de la base:
- altura de elevación y nivel general del agua subterránea;
- características del clima local, indicadores de estudios hidrogeológicos;
- lugar de organización del sitio de construcción;
- la estructura del edificio, la naturaleza de las cargas ejercidas sobre la base.
Si hay otras estructuras al lado de la casa en construcción, al calcular la profundidad de los cimientos, tomo en cuenta las características técnicas de sus cimientos.
El valor de la saturación de agua del suelo.
Hay una regla general: la base se coloca de modo que el nivel máximo de elevación del agua subterránea esté por debajo de la base. Entonces los términos y el costo de construcción se reducen significativamente.
La profundidad de la cimentación, dependiendo de las características geológicas, está determinada por dos factores:
- La presencia de humedad en el suelo.
- El nivel de las aguas subterráneas y su influencia en la elevación del suelo por heladas en la región.
La base de la tira se vierte a una altura de al menos 0,5 m más alta que las corrientes de agua subterránea.
Con una alta humedad del suelo, el material de la base se mojará y se derrumbará gradualmente. Si tenemos en cuenta que el material principal para la formación de cimientos es el hormigón, el efecto destructivo de la humedad en heladas bajas aumenta varias veces.
Teniendo en cuenta que la concentración de humedad en el diseño difiere según el tipo de base debajo de la base del edificio:
- Suelos rocosos, arenosos de fracciones grandes y medianas, grava, de grano grueso, que tienen arena como relleno. No se limitan a la profundidad de la base en términos de la capa freática.
- La base en arcilla, marga, en suelo que consiste en grandes fragmentos llenos de fracciones de arcilla polvorienta siempre se diseña por debajo del nivel de congelación del suelo, independientemente del nivel en el que se encuentre el agua subterránea.
- Para la arena fina y el suelo limoso, la ubicación del agua subterránea en relación con el nivel de congelación del suelo es importante. Si las aguas pasan a un nivel de 2 metros por debajo del punto de congelación, entonces no importa cuál debe ser la profundidad de la base.
Cómo afecta el clima al cálculo de la profundidad de la cimentación.
Las condiciones climáticas de la región donde se realizan las obras de construcción afectan la profundidad de la congelación del suelo. Con un cierto grado de aproximación, este valor se puede determinar a partir de los mapas "Límites de las profundidades de congelación del suelo".Se pueden realizar cálculos más precisos en relación con un sitio de construcción estrecho.
Cálculo del indicador estándar
Para un área donde el suelo se congela en más de 2.5 m, el índice estándar de la profundidad de congelación se calcula usando la fórmula:
donde Mt - el número total de temperaturas negativas mensuales medias absolutas para una región determinada, d0 - coeficiente en función del tipo de suelo.
Para calcular Mt los datos se toman del servicio de estadísticas. Coeficiente d0 igual a 0,34 para suelos gruesos, para suelos franco y arcillosos - 0,23, para arenas gruesas, medias y grava - 0,3, para suelos arenosos finos y polvorientos - 0,28.
Cómo tener en cuenta la transferencia de calor de un edificio.
Para determinar la profundidad de congelación de una estructura en condiciones reales, use la fórmula:
En esta expresión, el coeficiente kh se toma en cuenta dos factores:
- El edificio se calienta y el suelo se calentará adicionalmente, por lo que kh será hacia abajo. Se toma en tablas especiales, donde la gradación se basa en la presencia de un sótano, un sótano y la temperatura media diaria del aire en las habitaciones adyacentes a la base.
- En ausencia de calefacción. En este caso, kh - factor de seguridad igual a 1,1 para todo tipo de edificios.
Estudiamos las características de los suelos.
Antes de calcular la profundidad de la base, se determina el tipo de suelo. Este servicio puede solicitarse a especialistas o realizarse de forma independiente.
Sobre una capa de suelo fértil, no se vierten cimientos. Está completamente eliminado.
Debajo de la capa fértil hay una o más capas adecuadas para la construcción del suelo:
- Suelo rocoso que no requiere profundización de la tira y cimentación monolítica. No se hincha en invierno, la humedad no se acumula en él, no está sujeto a sedimentación.
- Grava, piedras, piedra triturada, arena gruesa crean una base confiable, sobre la cual la profundidad de la base es de 0,5 m.
- El suelo arcilloso se congela a un nivel de 0.5-1 m, es móvil cuando está húmedo, tiene una contracción desigual. Pero si no hay mucha precipitación en la región y el agua subterránea es muy profunda, la base se coloca a una profundidad de al menos 0,75 m.
- La arena de grano fino tiene una mayor movilidad y pierde su estabilidad con una fuerte humedad. Con aguas subterráneas profundas, se recomienda profundizar hasta una base más estable. La profundidad de congelación del suelo arenoso, en el que hay partículas de arcilla, es de 0,6 a 2 m.
- La turba de tipo de suelo no confiable se utiliza para la construcción sobre cimientos de columnas.
Al determinar el tipo de suelo usted mismo, considere lo siguiente:
- la arcilla es densa, es difícil excavarla, no se desmorona cuando se enrolla en un rodillo;
- la marga arenosa consistirá en arena con fracciones de arcilla y el flagelo enrollado se desmoronará;
- La marga se basa en arcilla e inclusiones de arena (cualquier figura de tal mezcla se romperá).
Conocer el tipo de suelo ya le permite pasar a determinar el tipo de cimentación y la profundidad de su colocación.
Características del edificio y profundidad de los cimientos.
Lo primero a considerar es el peso de toda la estructura. Los edificios con una masa mayor requieren una base más profunda. También se tiene en cuenta la capacidad de carga del suelo.
Al construir un edificio de marco de un piso en suelos agitados, la base se profundiza en 0.5 m, y para un piso de 2-3 pisos casas de madera esta cifra será de al menos 1,5 M. Al reemplazar la madera con un ladrillo, la profundidad de la base también aumentará.
Para tener en cuenta la capacidad de carga del suelo, calcule el peso de todo el edificio, los cimientos, las comunicaciones y el equipo interno por unidad de área. Si el indicador estándar no corresponde al calculado, se cambian los parámetros de la base.
Al diseñar una base, se tienen en cuenta las características estructurales de la estructura y su ubicación:
- la base está ubicada debajo del piso del sótano por al menos 0.4 m;
- el nivel de los cimientos está alineado con los cimientos de todos los edificios en estrecho contacto con la estructura que se está erigiendo;
- Es aconsejable evitar las comunicaciones principales con la construcción, pero si esto no funciona, la base se coloca debajo de las tuberías.
Profundidad del soporte del cinturón
La base tipo cinta es fácil de instalar y diseñar, adecuada para la mayoría de los tipos de estructuras de construcción. Recomendado para uso en suelo con agitación leve, no recomendado donde la saturación de agua del suelo es alta.
La profundidad de la base de la tira está determinada por los parámetros:
- el nivel de congelación del suelo;
- altura del flujo de agua subterránea;
- la severidad del levantamiento del suelo.
La combinación de estos factores conduce al hecho de que el levantamiento del suelo aumentará con un aumento en la profundidad de la congelación del suelo y la proximidad del agua subterránea. Dicha tierra apretará la base desde abajo y la empujará hacia arriba. La ubicación profunda de la base reduce la intensidad de tales procesos.
Los estándares determinan las tasas mínimas de penetración:
- 0,45 m en suelos arcillosos bajos;
- 0 m en terreno rocoso;
- 0,75 m en suelos agitados;
- a nivel de ocurrencia de suelo estable con capas superiores de suelo saturadas de agua y en movimiento.
La profundidad máxima de enterramiento es de 2,5 m para todo tipo de suelo.
Para no decidir de qué depende la profundidad de la base, es posible equipar el aislamiento térmico del suelo y el aislamiento de la base, montar sistema de drenaje y drenaje de aguas subterráneas.
Otros tipos de cimientos
La base columnar se utiliza para edificios ligeros. Tal base es efectiva donde el suelo se congela fuertemente. Se baja al suelo por debajo del punto de congelación entre 10 y 25 cm.
Para colocar pilotes y seleccionar su tipo, se determinan las propiedades del suelo. Dicha base está hecha principalmente de hormigón. Los cimientos de pilotes profundos se bajan a una profundidad de 1 mo más, que depende de la capacidad de carga de la estructura.
La opción más estable para la base del edificio es losa o maciza. Formado a partir de losas de hormigón armado. Se entierra hasta 50 cm en cualquier suelo.
Determinar la profundidad para colocar una base es una tarea compleja que debe resolverse incluso en la etapa de diseño de la estructura de un edificio.