พื้นฐานของงานก่อสร้างหลักคือการวางรากฐาน ขึ้นอยู่กับว่าจะทำสิ่งนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือเพียงใด อายุการใช้งานที่คาดหวังของอาคารที่สร้างขึ้นคืออะไร ด้วยเหตุนี้การวางรากฐานในการก่อสร้างจึงถือเป็นหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญที่สุด
เพื่อให้รองพื้นทนต่อน้ำหนักที่คาดหมายได้อย่างง่ายดาย ไม่เพียงแต่ต้องปฏิบัติตามเทคโนโลยีของการวางเท่านั้น แต่ยังต้องคำนวณผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นทั้งหมดล่วงหน้าด้วย เฉพาะผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์กว้างขวางในสาขานี้เท่านั้นที่สามารถทำการคำนวณที่ถูกต้องได้ โดยคำนึงถึงปัจจัยทั้งหมดที่อาจมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อรากฐาน แต่ใครๆ ก็สามารถทำการคำนวณเบื้องต้นทั่วไปของภาระบนฐานรากได้ ซึ่งจะทำให้เข้าใจว่ามันจะแข็งแกร่งขนาดไหนและช่วยขจัดค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็นออกไป
ข้อมูลที่จำเป็น
คำถามแรกคือสิ่งที่คุณต้องรู้เพื่อคำนวณภาระให้ถูกต้องไปที่มูลนิธิ นี่คือต่อไปนี้:
- ผังทั่วไปของอาคาร ความสูง คือ จำนวนชั้น วัสดุที่ใช้ทำหลังคา
- ประเภทดินความลึกของน้ำบาดาล
- วัสดุที่ใช้ในการผลิตส่วนประกอบอาคารแต่ละชิ้น
- เขตก่อสร้าง
- มูลค่าการเจาะรากฐาน
- ความลึกของดินเยือกแข็ง
- ความหนาของชั้นดินที่รับน้ำหนักที่เปลี่ยนรูปได้
ข้อมูลนี้จำเป็นในการพิจารณาตัวชี้วัดขนาดเล็กเพื่อความแม่นยำในการคำนวณ
ทำไมต้องคำนวณ
การคำนวณภาระบนรากฐานให้อะไรกับนักพัฒนาในอนาคต
- ค่าที่ถูกต้องจะช่วยให้คุณค้นหาสถานที่ที่เหมาะสมและน่าเชื่อถือที่สุดซึ่งคุณสามารถสร้างโครงสร้างได้
- หากคุณคำนวณทุกอย่างถูกต้อง คุณก็จะสามารถป้องกันการเสียรูปที่อาจเกิดขึ้นได้ของผนังหรือฐานราก และโครงสร้างด้านหลังได้
- การคำนวณจะช่วยป้องกันการทรุดตัวของดิน (ในไม่ช้าจะทำลายทั้งอาคาร)
- เป็นไปได้ที่จะเข้าใจว่าต้องซื้อวัสดุมากแค่ไหนเพื่อดำเนินการก่อสร้าง ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนโดยรวมได้มาก
หากคำนวณผิดหรือไม่ทำเลย อาจเกิดการเสียรูปของอาคารและฐานราก เช่น เอียง โค้งงอ ทรุด นูน ม้วน กะ หรือการเคลื่อนตัวในแนวนอนได้
ประเภทการโหลดหลัก
ก่อนที่คุณจะเริ่มคำนวณโหลด สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่ามีสามหลักหมวดหมู่ที่สามารถประกอบการโหลดนี้:
- ค่าสถิติ หมวดหมู่นี้รวมน้ำหนักของโครงสร้างและองค์ประกอบแต่ละส่วนของบ้าน
- ประเภทที่สองคือผลกระทบจากสภาพอากาศ ลม ฝน และฝนอื่นๆ ควรรวมอยู่ในการคำนวณด้วย
- วัตถุที่อยู่ในบ้านแล้วก็มีแรงกดดันเช่นกัน ดังนั้นการคำนวณภาระบนรากฐานจึงต้องรวมตัวบ่งชี้เหล่านี้ด้วย
รากฐานขึ้นอยู่กับชนิดของดินที่จะสร้าง ดังนั้นการคำนวณภาระบนพื้นดินจึงมีความสำคัญเช่นกัน รากฐานยังออกแรงกดดันและโดดเด่นด้วยตัวบ่งชี้เช่นพื้นที่ทั้งหมดของแนวรับและความลึก
สูตรคำนวณภาระดิน
ในการกำหนดค่าที่ต้องการ ใช้สูตรพื้นฐานต่อไปนี้:
N=Nf + Nd + Ns + Nv, โดยที่ H คือค่าเริ่มต้น นั่นคือ ภาระทั้งหมดบนดิน Nf คือค่าที่ระบุภาระจากฐานราก Nd คือภาระของบ้าน นั่นคือ ภาระจากอาคาร Hs คือภาระตามฤดูกาลจากหิมะ Hv คือภาระจากลม
Nd สำหรับรองพื้นทุกประเภทคำนวณด้วยวิธีเดียวกัน Nf คำนวณแตกต่างกันไปตามประเภทของรองพื้น
โหลดแถบและฐานเสาหิน
ตัวบ่งชี้น้ำหนักของฐานบนดินจะช่วยกำหนดขนาดที่เหมาะสมที่สุดของพื้นที่ฐานรากและประเมินน้ำหนักที่อนุญาต สำหรับการคำนวณนี้ ฐานรากแบบแถบมีความเหมาะสมทางโครงสร้าง การคำนวณโหลดดำเนินการตามสูตรต่อไปนี้:
Nflm=V × Q, โดยที่ V คือปริมาตรทั้งหมดของฐานราก ซึ่งได้มาจากการคูณความสูง ความยาว และความกว้างของฐาน (เทปหรือเสาหิน) Q คือความถ่วงจำเพาะ (ความหนาแน่น) ของวัสดุที่ใช้ในการสร้างฐาน ค่านี้ไม่จำเป็นต้องคำนวณ ในตารางอ้างอิง คุณสามารถค้นหาตัวบ่งชี้ที่จำเป็นทั้งหมดได้
ถัดไป ตัวบ่งชี้ Nf จะถูกหารด้วยพื้นที่ฐาน (S) และได้รับค่าของโหลดเฉพาะ (Nu) ซึ่งควรน้อยกว่าค่าอ้างอิงที่อนุญาตของความต้านทานดิน (Сg):
ดี=Nflm/ S ≦ Сг.
เพื่อหลีกเลี่ยงอิทธิพลของข้อผิดพลาดในการคำนวณ ส่วนเบี่ยงเบนนี้ควรเกิน 25% หากค่าที่ได้รับเกินค่าอ้างอิง ควรเพิ่มความกว้างของฐาน มิฉะนั้นจะเริ่มแตกและยุบ
การคำนวณภาระบนแผ่นฐานรากในกรณีของการสร้างฐานเสาหินจะดำเนินการในลักษณะเดียวกัน จำเป็นต้องคำนึงถึงโหลดการเสียรูป ความเค้นจากการบิดงอ และการหมุนเท่านั้น เมื่อต้องการทำเช่นนี้ รากฐานจะถูกวางด้วยระยะขอบที่เพิ่มขึ้นของค่าที่คำนวณได้
โหลดฐานคอลัมน์
การคำนวณจะช่วยคำนวณจำนวนเสาเข็มหรือฐานรากที่ถูกต้องสำหรับการก่อสร้างที่ปลอดภัย
ความถ่วงจำเพาะคือค่าที่แสดงถึงแรงกดสูงสุดในการออกแบบที่ดินสามารถทนต่อได้ เพื่อไม่ให้เกิดการทรุดตัวและการเคลื่อนตัว ค่าเฉพาะขึ้นอยู่กับชนิดของดินที่เรากำลังพูดถึงและในเขตภูมิอากาศที่วางแผนจะสร้างบ้าน อย่างไรก็ตาม เมื่อคำนวณเอาค่าเฉลี่ย - 2 กก. / cm2
น้ำหนักรวมที่ฐานเสาพื้นมอบให้กับพื้นประกอบด้วยมวลกระจายของโครงสร้างและน้ำหนักของเสาเอง ดังนั้น การคำนวณภาระบนฐานรากจะมีลักษณะดังนี้:
- Vc=Sc x Hc;
- Pc=Vc x q;
- Pfc=Pc x N;
- Sfc=Sc x N;
โดยที่ Sc คือพื้นที่แบริ่งของคอลัมน์ Hc คือความสูง Vc คือปริมาตรของคอลัมน์ Pc คือน้ำหนักของคอลัมน์ q คือความหนาแน่นของวัสดุคอลัมน์ N คือ จำนวนคอลัมน์ทั้งหมด Pfc คือน้ำหนักรวมของฐานราก Sfc คือพื้นที่ทั้งหมดของการสนับสนุน
โหลดรองพื้นไพล
การใช้สูตรนี้คำนวณน้ำหนักบนฐานรากเสาเข็มก็เป็นไปได้เช่นกัน แต่จะต้องปรับเปลี่ยนเล็กน้อย กล่าวคือเมื่อได้ผลลัพธ์ตามสูตรก่อนหน้าแล้ว จะต้องคูณด้วยจำนวนกองทั้งหมด แล้วเพิ่มน้ำหนักของสายพาน (ในกรณีที่ใช้สายพานนี้ในระหว่างการก่อสร้าง) เพื่อให้ได้ค่าที่ต้องการ คุณจะต้องคูณค่าที่ได้รับด้วยความหนาแน่น (ความถ่วงจำเพาะ) ของวัสดุเหล่านั้นที่ใช้ในการผลิตเสาเข็ม
เมื่อทราบจำนวนสกรูที่รองรับ (N) และน้ำหนักของอาคาร (P) คุณสมบัติของแบริ่งของตัวรองรับหนึ่งตัวจะเท่ากับอัตราส่วน P/N จำเป็นต้องเลือกเสาเข็มสำเร็จรูปที่เหมาะสมที่สุด โดยมีความสามารถในการรับน้ำหนักและความยาวที่เหมาะสมกับลักษณะทางธรณีวิทยาในท้องถิ่น
โหลดที่บ้านได้บนรองพื้น
ในการคำนวณทั่วไปของน้ำหนักของบ้านบนฐานราก คุณควรสรุปตัวชี้วัดมวลของแต่ละส่วนของบ้าน:
- แผ่นพื้นและผนังทั้งหมด
- ประตูและหน้าต่าง
- ระบบขื่อและหลังคา
- ท่อทำความร้อนและระบายอากาศ ประปา
- ตกแต่งเสร็จ ไอระเหย และกันซึม
- เครื่องใช้ไฟฟ้า เฟอร์นิเจอร์ และบันไดต่างๆ
- รัดทุกชนิด
- คนที่อาศัยอยู่ในตึกพร้อมๆ กัน
ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องใช้ตัวบ่งชี้บางอย่างจากตาราง (ความถ่วงจำเพาะขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ทำแต่ละส่วน) ซึ่งก่อนหน้านี้คำนวณโดยผู้เชี่ยวชาญ ตอนนี้ใช้งานง่าย ตัวอย่างเช่น:
- สำหรับอาคารที่ใช้โครงที่มีความหนาไม่เกิน 150 มม. ตัวประกอบการรับน้ำหนักคือ 50 กก./ตร.ม.
- ถ้าจะพูดถึงผนังคอนกรีตมวลเบาซึ่งมีความหนาสูงสุด 50 ซม. ก็เท่ากับ 600 กก./ตร.ม.
- ผนังคอนกรีตเสริมเหล็กหนาไม่เกิน 15 ซม. รับน้ำหนักได้ 350 กก./ตร.ม.
- แผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กถูกทุบด้วยแรง 500 กก./ตร.ม.
- ปูพื้นด้วยฉนวนและคานไม้ - สูงสุด 300 กก./ตร.ม.
- หลังคา - สูงถึง 50 กก./ตร.ม. โดยเฉลี่ย
- หากจำเป็นต้องใช้ค่าที่แสดงภาระหิมะชั่วคราว โดยปกติแล้วจะใช้ค่าเฉลี่ย 190 กก. / ตร.ม. - สำหรับภาคเหนือ 50 กก. / ตร.ม. - สำหรับภาคใต้ 100 กก. / ตร.ม. - สำหรับเลนกลางหรือหาได้จากการคูณพื้นที่ฉายหลังคาด้วยน้ำหนักอ้างอิงเฉพาะหิมะปกคลุม
- ถ้าคุณต้องการคำนวณภาระลม สูตรต่อไปนี้จะมีประโยชน์:
Hv=P × (40 + 15 × N), โดยที่ P คือพื้นที่ทั้งหมดของอาคารและ H คือความสูงทั้งหมดของบ้าน
ตัวอย่างการคำนวณ
การใช้การคำนวณข้างต้นจะช่วยให้คุณสามารถกำหนดขนาดที่ต้องการของรากฐานได้อย่างถูกต้องและรักษาความปลอดภัยให้กับตัวเองเป็นเวลาหลายปีด้วยโครงสร้างที่เชื่อถือได้ และเพื่อให้เข้าใจวิธีใช้ค่าได้ง่ายขึ้น คุณควรดูตัวอย่างการคำนวณน้ำหนักบนรากฐาน
ตัวอย่างเช่น บ้านคอนกรีตมวลเบาชั้นเดียวตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ได้รับการคุ้มครองจากหิมะและลมเป็นตัวอย่าง หลังคาหน้าจั่วมีความลาดชัน 45% รองพื้น - เทปเสาหิน 6x3x0.5 ม. ผนัง: สูง 3 ม. หนา 40 ซม. ดิน - ดินเหนียว
- โหลดของหลังคาคำนวณโดยโหลด 1 m2 ของการฉายภาพในตัวอย่างนี้ - 1.5 ม.
- น้ำหนักผนังถูกกำหนดโดยการคูณความสูงและความหนาด้วยน้ำหนักอ้างอิงเฉพาะจากจุดที่ 2: Hc=60030, 4=720 กก.
- พบน้ำหนักบรรทุกจากการคูณพื้นที่บรรทุกสินค้าด้วยค่าจากจุดที่ 4: Np=(63 / 62)500=750 กก. พื้นที่รับน้ำหนักถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของพื้นที่ฐานรากต่อความยาวของด้านเหล่านั้นซึ่งถูกกดโดยท่อนซุงของพื้น
- น้ำหนักบรรทุกจากฐานราง (Q สำหรับคอนกรีตและหินบด - 230 กก./ตร.ม.): 630, 4230=1656 กก.
- โหลดต่อเมตรของฐาน: แต่=75+720+750+1656=3201 กก.
- ค่าโหลดอ้างอิงสำหรับดินเหนียว: Cr=1.5 กก./ซม.2 ในตัวอย่าง อัตราส่วนของน้ำหนักบรรทุกต่อพื้นที่ฐานคือ: Well=3201/1800=1.8 กก./cm2 โดยที่ 6x3=18 m2=1800 cm2
ตัวอย่างแสดงให้เห็นว่าสำหรับข้อมูลเริ่มต้นดังกล่าว ขนาดของฐานรากที่เลือกไม่เพียงพอ เนื่องจากค่าที่คำนวณได้นั้นมากกว่าค่าอ้างอิงที่อนุญาตและไม่รับประกันความน่าเชื่อถือของอาคาร ค่าที่ต้องการกำหนดโดยการเลือกทีละขั้นตอน
เมื่อวางแผนการก่อสร้าง จะต้องดำเนินการคำนวณและวิเคราะห์ มิฉะนั้น ผลที่ตามมาของการใช้ค่าที่ไม่ถูกต้องอาจเป็นหายนะ