Výpočet hloubky založení - co to je, na čem závisí, faktory, které to ovlivňují, výpočet, vlastnosti pro různé základy

Životnost jakékoli konstrukce – ať už je to dům, garáž, lázeňský dům – do značné míry závisí na síle základu. To je zase ovlivněno vlastnostmi jeho designu, zejména hloubkou v zemi a jeho souladem s vnějšími podmínkami. Budeme analyzovat, jak správně vypočítat hloubku základu, jaký je tento parametr, co ovlivňuje a na jakých faktorech závisí, jaké metody existují pro jeho stanovení a výpočet a jaké jsou vlastnosti různých typů základů.

Hloubka založení – co to je a co to ovlivňuje

Při vztyčování jakékoli konstrukce je důležité zvolit správnou vzdálenost od povrchu ke spodnímu bodu kontaktu základny se zemí. V odborné stavební terminologii se tomuto parametru říká hloubka založení. Jeho hodnota nemůže být konstantní, protože závisí na mnoha faktorech a je vždy v každém konkrétním případě individuální.

Při výpočtu této charakteristiky jsou v první řadě zohledněna specifika samotného budovaného objektu – jeho architektura a design, půdní struktura, typ reliéfu lokality a klimatické podmínky. Kvalita konstrukce samotné konstrukce bude záviset na tom, jak správně bude vypočtena podle následujících kritérií:

  1. Bezúrazová životnost stavby.
  2. Stupeň pronikání vlhkosti do prostor, vlhkost vzduchu v něm.
  3. Celistvost konstrukce stěn a stropů.
  4. Trvanlivost budovy.
  5. Mikroklima areálu.

Dávejte pozor! Pouze na první pohled se může zdát, že míra prohloubení základny je hodnotou druhořadého významu a lze ji přibližně určit. Vážné důsledky pro dům na špatném základu pocítí ve skutečnosti již po první změně ročního období – z kolísání hladiny podzemní vody.

Faktory určující hloubku založení

Při stavbě betonových a železobetonových základů se berou v úvahu 3 hlavní faktory:

  1. Geologické poměry.
  2. Hloubka zamrznutí půdy.
  3. Vlastnosti konstruované konstrukce.

Podívejme se na každý aspekt podrobněji.

Geologické poměry

Úroveň zamrznutí půdy je možná nejdůležitější věcí, na které závisí hloubka základu. Nejprve se však na staveništi určují dvě stejně důležité vlastnosti půdy:

  • Označení umístění nosné vrstvy zeminy.
  • Hladina půdní vody.

Zemina je uznávána jako nosná vrstva, jejíž odpor je roven nebo větší než 150 kPa. Zároveň v něm musí být podle stavebního řádu základ zapuštěn minimálně 20 cm Celková výška konstrukce musí být minimálně 0,5 m.

Podzemní voda v oblasti může stoupat poměrně vysoko – mnohem výše, než je hloubka mrazu. Stavební předpisy zároveň zavazují položit základy pod tuto hodnotu. Ukazuje se tedy, že základna domu bude ve vodě.

Pro eliminaci negativních důsledků podmáčení je betonová konstrukce hydroizolována a z vnější strany je po obvodu instalován drenážní systém. Vzhledem k tomu, že pokud je základna, uložená pod úrovní mrazu, chráněna před vytlačením při sezónním zvedání půdy, mohou být boční plochy stále vystaveny destruktivním účinkům těchto sil.

Hloubka zamrznutí půdy

Hloubka základu závisí na úrovni zamrznutí půdy. Vysvětluje to především skutečnost, že povrchové vrstvy půdy, ve kterých je postaven základ domu, často nasycené vlhkostí, se při nástupu chladného počasí zvětšují. Kromě toho může nárůst dosáhnout 10%. V důsledku toho se povrchová vrstva půdy začíná rozšiřovat a přitom zdaleka není stejnoměrná.

ČTĚTE VÍCE
Co je levnější položit dlažební desky nebo zalít betonem?

Pokud je základ zároveň v takové vrstvě, začne působit na vztlakové zatížení. Ve většině případů to vede k tvorbě trhlin, prasklin a deformací jak samotného základu, tak stěn domu. Jediný způsob, jak se tomu vyhnout, je položit základ pod úroveň mrazu.

Pomozte! Hloubka zamrznutí půdy, na které závisí úroveň položení základů, do značné míry závisí na klimatických charakteristikách regionu a vlastnostech samotné půdy. Čím mrazivější klima a čím více vlhkostí nasycená půda, tím silnější je tento faktor a tím nižší by měla být hloubka základny.

Vlastnosti konstruované konstrukce

Minimální hloubka základu je přímo závislá na následujících konstrukčních prvcích budované konstrukce:

  1. Suterén nebo sklep.
  2. Vodovodní nebo plynové potrubí, elektrické kabely a další podzemní inženýrské sítě.
  3. Samostatná základna pro kotel, kotel a další zařízení.
  4. Druh a síla zatížení působícího na základ – hmotnost stěn, vítr, sněhové nánosy atd.

Na suchých stabilních půdách ve většině případů stačí mělký nebo středně hluboký pásový základ. Zdroj betonzone.com

Dávejte pozor! Pokud půda nemá vztlakové vlastnosti nebo vykazuje nevýznamnou aktivitu a hladina podzemní vody je dostatečně hluboká, je povoleno vybudovat základ nad úrovní mrazu. Pokud například půda zamrzne na 2 m, ale nedosáhne vodonosné vrstvy, pak může být základna nadace umístěna dvakrát tak vysoko než tato značka – to znamená 1 m hluboko.

Metody určování a výpočtu

Podle norem SNiP, aby bylo možné správně určit hloubku základu, je třeba při výpočtu vzít v úvahu následující parametry:

  • Typ půdy.
  • Průměrná mínusová teplota.
  • Technické vlastnosti budovy.
  • Hladina spodní vody.

Nejprve se normativní ukazatel hloubky mrazu vypočítá podle následujícího vzorce:

d 0 je korekční faktor v závislosti na typu půdy,

√Mt – toto je druhá odmocnina sečtení všech mínusových měsíčních teplot za rok.

Jako příklad zvažte:

Дfn u0,28d 10,3x√ (15,4 + 13,2 + 7,6 + 9,4 + 5,6 + 2,19) uXNUMXd XNUMX m.

0,28 – písčitá hlína a jemný písek,

(10,3 + 15,4 + 13,2 + 7,6 + 9,4 + 5,6) – součet absolutní hodnoty všech průměrných měsíčních záporných teplot v roce v určité oblasti.

Dále je třeba určit vypočítanou hodnotu indexu hloubky základu v souladu s typem samotné konstrukce podle následujícího vzorce:

hodnota Дfn již vypočítané a rovné – 2,19 m,

Kh – korekční faktor v závislosti na typu místnosti a teplotě v ní.

Například, pokud je dům vytápěný, má ve své konstrukci izolovaný suterén, ale bez suterénu Kh se bude rovnat 0,7. Na základě toho se ukazuje:

Дf = 0,7 x 2,19 = 1,53 m.

Doporučení! V praxi závisí úroveň umístění základny nejen na značce zamrznutí půdy, ale také na hloubce podzemní vody a fyzikálních vlastnostech půdy. To však lze přesně určit pouze prováděním geologických průzkumů. Proto, když není možnost takové události pořádat, bere se její hodnota rovna alespoň vypočtené hodnotě – tedy Df.

Deskový základ eliminuje vliv sil zvedající zeminu na konstrukci Zdroj project-home.ru

ČTĚTE VÍCE
Jaký průměr by měla mít ventilační trubka v garáži?

Specifika různých typů základů

Při soukromé výstavbě domů, garáží, lázní a dalších staveb se používá několik základních typů základů, z nichž každý má následující vlastnosti výběru hloubky základu:

Nejběžnější a cenově nejvýhodnější typ základny. Používá se především na mírně a vůbec ne vznosných půdách. Nedoporučuje se však pro výstavbu na heterogenních a jílovitých půdách, stejně jako se zvýšenou saturací vlhkosti.

Existují následující typy základových pásů:

  1. Jemně zapuštěné. Ponory do 50 cm.
  2. Středně hluboký. Potápěčská značka – 70-100 cm.
  3. Docela hluboko. Úroveň podrážky je 120-150 cm.

V oblastech s chladným klimatem může hodnota parametru dosáhnout 2 metrů.

V podmínkách, kdy je nutné postavit lehkou jednopodlažní konstrukci na relativně stabilní půdě, se používá sloupový základ. Podle konstrukce se jedná o svislé sloupy umístěné po obvodu budovy a v místech hlavních zdí.

Popis videa

Video o tom, co určuje hloubku základu pásu a jak ji vypočítat:

Sloupovitá základna se nedoporučuje vyrábět na půdách s nestabilními vlastnostmi, v jílu, stejně jako na těžkých konstrukcích. Současně by podrážka takového designu měla být umístěna na úrovni nejméně 20-40 cm pod oblastí zmrazení půdy.

Monolitická železobetonová deska se vyznačuje maximální stabilitou a pevností. S nevýznamnou hloubkou pokládky má tento základ šířku odpovídající rozměrům samotné konstrukce – dům, lázeň nebo garáž.

Základna ve formě monolitické desky je zpravidla pohřbena ne více než 0,2-0,5 m, s celkovou tloušťkou nepřesahující 1 metr. Základem této úpravy se stává jednotná konstrukce s konstrukcí, díky čemuž ji chrání před silami nadzvedávání půdy. Stavba takového základu je však značně pracná a finančně nákladná.

Poradenství! Pokud značka zamrznutí půdy přesahuje 2,5 metru, je vhodné použít základ ve formě pilot nebo monolitické desky, spíše než úpravu pásky.

Popis videa

Video instrukce o správném určení typu půdy a výpočtu základu:

Nejdůležitější znaky

Spodní značka založení konstrukce vzhledem k povrchu je nejdůležitější stavební veličinou. Jeho správný výpočet umožňuje zvýšit životnost konstrukce, zajistit pevnost stěn a stropů, zlepšit mikroklima místnosti, snížit míru nasycení konstrukcí vlhkostí a nastavit celkovou stabilitu budovy.

Hloubku pokládky ovlivňují především následující faktory:

  • Geologické poměry lokality.
  • Značka zemního mrazu.
  • Specifika konstrukce rozestavěného objektu.

Pro výpočet hloubky základů pro dům, lázeňský dům, garáž nebo jinou stavbu se používají speciální vzorce, které berou v úvahu typ půdy, průměrnou teplotu, vlastnosti budovy a hladinu podzemní vody. Nejběžnější v soukromé výstavbě jsou pásové, sloupové a deskové základy. Každý z nich má své vlastní charakteristiky konstrukce a rozsahu.

ČTĚTE VÍCE
Jaká jsou různá schémata zásobování vodou na základě četnosti používání vody?

Hloubka základu pásu v závislosti na jeho typu a hloubce podzemní vody

Není pochyb o tom, že základ je základním prvkem každé konstrukce, protože právě on zajišťuje pevnost a integritu celé konstrukce budovy. Spolehlivost samotného základu je určena mnoha faktory, z nichž jedním je hloubka základu. Nesprávně stanovená hodnota tohoto parametru přispívá ke vzniku trhlin na stěnách, četných defektů a může přispět k úplnému nebo částečnému zničení celé budovy. Jakýkoli typ základů, včetně pásových základů, může mít podobné kritické důsledky.

Typy pásových základů

Pásový základ je velmi vyhledávaný stavební základ a je souvislým obdélníkovým pásem železobetonu. Je odolný, spolehlivý, odolá značnému zatížení a je poměrně snadno konstruovatelný. Takové pozitivní vlastnosti však závisí na hloubce tohoto základového zařízení. A pokud jsou tyto parametry vypočteny špatně, pak je vysoká pravděpodobnost, že železobetonová základová konstrukce může jednoduše prasknout.

Je třeba mít na paměti, že pásové základy jsou klasifikovány do následujících hlavních typů:

  • Nepohřbený. Takový základ je vhodný pouze pro lehké budovy.
  • Mělký. Velmi oblíbený typ základů v soukromém stavebním sektoru.
  • pohřben. Možnost pro základ se zvýšenou spolehlivostí.

Každý z uvedených typů vyžaduje pokládku do hloubky určené výpočty, která je určena několika základními faktory:

  1. Typický typ půdy v dané oblasti.
  2. Hladina spodní vody.
  3. Hloubka zamrznutí půdy v regionu.

Online kalkulačka základů

Chcete-li zjistit přibližné náklady na pásový základ, použijte následující kalkulačku:

K poznámce! Definice hloubky pásového základu uvádí, že se jedná o vzdálenost od povrchu půdy k základně základu, a nikoli o hloubku výkopu, který je pro něj vykopán. To znamená, že základový polštář se nebere v úvahu.

Podívejme se na typické typy základových pásů a analyzujme úroveň vlivu výše uvedených uzlových návrhových dat na ně. Takže pásové základy:

Nezapuštěná páska

Takové jednoduché základové konstrukce se zpravidla používají pro stavbu lehkých budov pro ekonomické účely, protože představují spíše slabou podporu pro budovanou konstrukci. V tomto provedení je tělo nadace zcela umístěno přímo na povrchu půdy a v samotné půdě je pohřben pouze polštář sestávající ze směsi písku a štěrku nebo jednoduchého písku. V důsledku toho je termín „hloubka uložení“ pro nezasypané základové konstrukce absolutně nepřijatelný. Všechny pásové základy, jejichž hloubka je nulová, se nazývají nezasypané základy. Schematicky vypadá nezasypaný základ nějak takto:

Mělký pás

Z hlediska hloubky se jedná o poměrně problematickou možnost založení. Je méně spolehlivá než stabilní zakopaná verze a vyžaduje zvláštní odpovědnost za všechny výpočty potřebných ukazatelů.

Takové základy jsou však velmi oblíbené v soukromém stavebním sektoru kvůli jejich hospodárnosti a snadné reprodukci.

Základy tohoto typu se zakládají vždy v mělké hloubce, která výrazně převyšuje úroveň hloubky promrzání půdy a v důsledku toho se nazývají mělké základy.

ČTĚTE VÍCE
Jak můžete využít mateřský kapitál bez čekání 3 let?

Vzhledem ke svému umístění v zemi je mělký základ vysoce náchylný k agresivním účinkům zemních sil. Proto se pro dosažení přijatelné spolehlivosti používá tento typ pásového základu ve spojení s jeho nadzemní částí – soklem. Takový trik poměrně výrazně zpevňuje celou montáž takového pásového základu.

Mělký základ je přípustné postavit pouze s ohledem na: typické vlastnosti půd v oblasti stavebních prací, ukazatele velikosti zamrznutí půdy a umístění podzemní vody. To znamená, že je nutné vzít v úvahu všechny tři výše uvedené faktory.

Vzájemná závislost optimální hloubky založení na typu půdy a ukazatelích jejich hloubky zamrznutí je uvedena v tabulce:

Hodnotu hloubek zamrznutí v určitých oblastech lze nalézt v jiné tabulce, která je uvedena níže, přičemž údaje jsou uvedeny s ohledem na typy půdy.

Vliv podzemní vody na mělký základ

S ohledem na výše uvedené příčinné faktory ovlivňující hloubku mělkého základového pásu nelze ignorovat polohu hladiny podzemní vody (zkráceně GWL).

Umístění podzemní vody může být jak nad úrovní hloubky zamrzání země, tak i pod úrovní.

Umístění podzemní vody pod úrovní hloubky zamrzání země je výborná náhoda. V takové situaci je vliv podzemní vody na hloubku základu pásu minimální.

Ale pro hlinité, těžké jílovité půdy a jejich odrůdy musí být základy vybudovány v min = 1/2 jejich hloubky zamrznutí. Pokud je například hloubka zamrznutí takových půd v Moskvě ~ 1,35 m, pak by hloubka základů v Moskevské oblasti a Moskvě měla být alespoň polovina této hodnoty.

Někdy je problém vyřešen použitím pilotového roštu, ale jeho použití také vyžaduje pečlivé výpočty Zdroj stroyfora.ru

V ostatních půdách nemá hladina podzemní vody prakticky žádný vliv na doporučenou hloubku základů.

V případech, kdy hladina podzemní vody přesahuje hloubku zamrznutí půdy, je třeba budovaný základový pás zakopat 15-20 cm pod tyto hodnoty. S tímto umístěním v zemi však bude tento základ považován za pohřbený.

Zapuštěná páska

Ze všech betonových základových pásů je bezpochyby nejspolehlivější možností zasypaný základ.

Pokládá se vždy pod hloubku promrzání zeminy o hodnotu min = 20 cm a zemina pod jejím základem musí být dostatečně hutná.

Na rašeliništích, chatrných bažinatých oblastech a jiných nestabilních půdách se pod takto problematické vrstvy pokládají pásové základy, to znamená, že jáma se hloubí přímo do pevné vrstvy půdy. Dále je uspořádána vrstva písku a štěrku, která je umístěna pod značkou hloubky zamrznutí půdy ve specifické konstrukční oblasti. Například pro pásový základ bude průměrná hloubka v moskevské oblasti ~ 1,5 m.

Ekonomicky přijatelná hloubka založení základů pro hloubkové základy je max = 2,5 metru.

V kritických případech, kdy je třeba základový pás uložit do značné hloubky a náklady na jeho výstavbu se stanou znatelnými, je docela možné vypočítanou hloubku uměle snížit a trochu finančně ušetřit.

ČTĚTE VÍCE
Jaká by měla být vzdálenost mezi stěnou a radiátorem?

Je ekonomicky nerentabilní stavět velmi hluboký pásový základ – náklady na beton budou vyšší než u monolitické desky Zdroj remstroidomufa.ru

K umělému snížení hloubky založení se používají některé techniky, které neutralizují dopad příčinných faktorů na těleso základu.

V důsledku takových opatření může být hloubka základových pásů výrazně snížena. Často používaný:

  • Izolace základové pásky. Hloubku promrzání zeminy přímo pod základovou základnou je možné výrazně snížit zateplením celé základové konstrukce a přilehlé zeminy. Metoda je poměrně účinná a sníží nejen odhadovanou hloubku založení, ale také sníží celkové finanční náklady na jeho výstavbu. Základová konstrukce je izolována zpravidla extrudovanou polystyrenovou pěnou, která ve vlhkých půdách absolutně nepodléhá rozkladu.

Popis videa

Nemůžete prostě pokračovat a izolovat základ. Některé myšlenky na toto téma najdete ve videu:

  • Odvodnění podzemní vody. Efektivní odvod vody ze základového tělesa je další účinnou technikou pro snížení jeho hloubky uložení. K tomu potřebujete účinný drenážní systém, který dokáže odstranit většinu vody ze základu a tím ochránit základ před škodlivými účinky vlhkosti.

Ve zvláště vlhkých půdách se odvodnění pásového základu provádí po celé jeho výšce Zdroj kamtehnopark.ru

K odvodu vnější vody postačí dobře umístěné příkopy.

  • slepá oblast. Vybavení slepé oblasti pomůže snížit jak zamokření půdy, tak hloubku zamrznutí půdy. Prvky slepých ploch jsou provedeny ve formě šikmých betonových plošin, které musí přiléhat k základovému tělesu po celém jeho obvodu.
  • Aplikace pískového a štěrkového zásypu. Pokud zvedající se vrstvy půdy vyžadují, aby byl základ umístěn ve značné hloubce, měla by být vrstva zvedající půdy nahrazena masivní vrstvou písku a štěrku. Bude sloužit jako jakýsi tlumič nárazů a kompenzuje účinky návalových sil.

Popis videa

Kdy a jak vyrobit pískový polštář pod základ, viz následující video:

To je důležité! Důrazně se doporučuje umístit základovou podložku nejen přímo pod samotnou základovou konstrukci, ale také za projekční plochu její základny.

  • Kombinovaná metoda. Tato varianta kombinuje izolaci základů, instalaci pískové podestýlky a instalaci drenážního systému. Pro umělé snížení hloubky pokládky základů je tato technika nejúčinnější. Následující obrázek ilustruje schéma takové kombinace technik.

Schéma pro izolaci pásového základu pomocí dodatečného pískového polštáře Zdroj readmehouse.ru

Závěr

Není pochyb o tom, že hloubka základu vyžaduje zvláštní pozornost. Na správné volbě tohoto parametru závisí jak spolehlivost struktury, tak stav rozpočtu.

V této fázi se nespecialisté často řídí ruským „možná“, v důsledku čehož se hloubka základů ukazuje jako neoprávněně nadhodnocená.

Již během prvního roku provozu to může vést ke katastrofálním následkům pro celou budovanou stavbu, až k jejímu zničení. Při výběru hloubky pohřbu je proto nesmírně důležité spolehnout se na důkladný rozbor půdy, pečlivé výpočty a rozumné úspory.