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Coleta de cargas na fundação de um exemplo de construção de estrutura. Coleta de cargas

O cálculo da carga na fundação é necessário para a escolha correta de suas dimensões geométricas e da área da base da fundação. Em última análise, a resistência e durabilidade de todo o edifício dependem do cálculo correto da fundação. O cálculo se resume a determinar a carga por metro quadrado de solo e compará-la com os valores permitidos.

Para calcular, você precisa saber:

  • A região em que o edifício está sendo construído;
  • Tipo de solo e profundidade do lençol freático;
  • O material com que serão feitos os elementos estruturais da edificação;
  • A disposição do edifício, o número de pisos, o tipo de cobertura.

Com base nos dados exigidos, o cálculo da fundação ou a sua verificação final é realizado após o projeto do edifício.

Vamos tentar calcular a carga de fundação de uma casa térrea em alvenaria maciça de tijolo maciço, com espessura de parede de 40 cm e as dimensões da casa são 10x8 metros. O tecto da cave é em lajes de betão armado, o tecto do 1º andar é em madeira sobre vigas de aço. A cobertura é de duas águas, revestida com telhas metálicas, com inclinação de 25 graus. Região - região de Moscou, tipo de solo - margas úmidas com coeficiente de porosidade de 0,5. A fundação é feita de concreto de granulação fina, a espessura da parede da fundação para cálculo é igual à espessura da parede.

Determinando a profundidade da fundação

A profundidade de assentamento depende da profundidade de congelamento e do tipo de solo. A tabela mostra os valores de referência da profundidade de congelamento do solo em diversas regiões.

Tabela 1 - Dados de referência sobre a profundidade de congelamento do solo

Tabela de referência para determinação da profundidade da fundação por região

A profundidade da fundação no caso geral deve ser maior que a profundidade de congelamento, mas há exceções devido ao tipo de solo, estão indicadas na tabela 2.

Tabela 2 - Dependência da profundidade da fundação do tipo de solo

A profundidade da fundação é necessária para o posterior cálculo da carga no solo e determinação do seu tamanho.

Determinamos a profundidade de congelamento do solo de acordo com a tabela 1. Para Moscou é de 140 cm.De acordo com a tabela 2 encontramos o tipo de solo - franco. A profundidade de assentamento não deve ser inferior à profundidade de congelamento estimada. Com base nisso, a profundidade da fundação da casa é selecionada em 1,4 metros.

Cálculo de carga no telhado

A carga da cobertura é distribuída entre os lados da fundação sobre os quais repousa o sistema de treliças através das paredes. Para um telhado de duas águas comum, geralmente são dois lados opostos da fundação; para um telhado de quatro águas, todos os quatro lados. A carga distribuída da cobertura é determinada pela área de projeção da cobertura, referida à área das laterais carregadas da fundação, e multiplicada pela gravidade específica do material.

Tabela 3 - Gravidade Específica dos diferentes tipos de coberturas

Tabela de referência - Gravidade específica dos diferentes tipos de coberturas

  1. Determinamos a área da projeção do telhado. As dimensões da casa são 10x8 metros, a área de projeção do telhado de duas águas é igual à área da casa: 10 8 = 80 m 2.
  2. O comprimento da fundação é igual à soma dos seus dois lados longos, uma vez que o telhado de duas águas assenta em dois lados longos e opostos. Portanto, o comprimento da fundação carregada é definido como 10 2 = 20 m.
  3. A área da fundação carregada com uma cobertura de 0,4 m de espessura: 20 0,4 \u003d 8 m 2.
  4. O tipo de revestimento é telha metálica, o ângulo de inclinação é de 25 graus, o que significa que a carga calculada conforme tabela 3 é de 30 kg/m 2.
  5. A carga do telhado na fundação é 80/8 30 = 300 kg/m 2.

Cálculo da carga de neve

A carga da neve é ​​​​transferida para a fundação através do telhado e das paredes, de modo que os mesmos lados da fundação são carregados como no cálculo do telhado. A área de cobertura de neve é ​​​​calculada igual à área do telhado. O valor resultante é dividido pela área das laterais carregadas da fundação e multiplicado pela carga específica de neve determinada no mapa.

Tabela - cálculo da carga de neve na fundação

  1. O comprimento da inclinação para um telhado com inclinação de 25 graus é (8/2) / cos25 ° = 4,4 m.
  2. A área do telhado é igual ao comprimento da cumeeira multiplicado pelo comprimento da encosta (4,4 10) 2 \u003d 88 m 2.
  3. A carga de neve para a região de Moscou no mapa é de 126 kg/m 2. Multiplicamos pela área do telhado e dividimos pela área da parte carregada da fundação 88 126/8 = 1386 kg/m 2.

Cálculo de carga no piso

Os tetos, assim como o telhado, geralmente ficam em dois lados opostos da fundação, portanto o cálculo é feito levando-se em consideração a área desses lados. A área útil é igual à área do edifício. Para calcular a carga dos pisos é necessário levar em consideração o número de pisos e o piso da cave, ou seja, o piso do primeiro piso.

A área de cada sobreposição é multiplicada pela gravidade específica do material da tabela 4 e dividida pela área da parte carregada da fundação.

Tabela 4 - Gravidade Específica dos Pisos

  1. A área útil é igual à área da casa - 80m2. A casa tem dois andares: um de concreto armado e outro de madeira sobre vigas de aço.
  2. Multiplicamos a área do piso de concreto armado pela gravidade específica da Tabela 4: 80.500 = 40.000 kg.
  3. Multiplicamos a área do piso de madeira pela gravidade específica da tabela 4: 80 200 \u003d 16.000 kg.
  4. Resumimos e encontramos a carga por 1 m 2 da parte carregada da fundação: (40.000 + 16.000) / 8 = 7.000 kg / m 2.

Cálculo de carga na parede

A carga das paredes é determinada como o volume das paredes, multiplicado pela gravidade específica da tabela 5, o resultado é dividido pelo comprimento de todos os lados da fundação, multiplicado pela sua espessura.

Tabela 5 - Peso específico dos materiais das paredes

Tabela - Peso específico das paredes

  1. A área da parede é igual à altura do edifício multiplicada pelo perímetro da casa: 3 (10 2 + 8 2) = 108 m 2.
  2. O volume das paredes é a área multiplicada pela espessura, é igual a 108 0,4 \u003d 43,2 m 3.
  3. Encontramos o peso das paredes multiplicando o volume pela gravidade específica do material da tabela 5: 43,2 1800 \u003d 77760 kg.
  4. A área de todos os lados da fundação é igual ao perímetro multiplicado pela espessura: (10 2 + 8 2) 0,4 \u003d 14,4 m 2.
  5. A carga específica das paredes na fundação é 77760/14,4=5400 kg.

Cálculo preliminar da carga de fundação no solo

A carga da fundação sobre o solo é calculada como o produto do volume da fundação pela densidade específica do material de que é feita, dividido por 1 m 2 da sua área de base. O volume pode ser encontrado como o produto da profundidade da fundação pela espessura da fundação. A espessura da fundação é considerada no cálculo preliminar igual à espessura das paredes.

Tabela 6 – Densidade específica dos materiais de fundação

Tabela - gravidade específica do material do solo

  1. A área da fundação é de 14,4 m 2, a profundidade de assentamento é de 1,4 m O volume da fundação é de 14,4 1,4 \u003d 20,2 m 3.
  2. A massa da fundação de concreto de granulação fina é: 20,2 1800 = 36360 kg.
  3. Carga no solo: 36360 / 14,4 = 2525 kg/m 2.

Cálculo da carga total por 1 m 2 de solo

Resume-se os resultados dos cálculos anteriores e calcula-se a carga máxima na fundação, que será maior para os lados onde repousa a cobertura.

A resistência de projeto condicional do solo R 0 é determinada de acordo com as tabelas do SNiP 2.02.01-83 "Fundações de edifícios e estruturas".

  1. Somamos o peso do telhado, a carga de neve, o peso dos pisos e paredes, bem como a fundação no solo: 300 + 1386 + 7000 + 5400 + 2525 \u003d 16.611 kg / m 2 \u003d 17 t/m2.
  2. Determinamos a resistência do solo de projeto condicional de acordo com as tabelas do SNiP 2.02.01-83. Para margas úmidas com coeficiente de porosidade de 0,5, R 0 é 2,5 kg/cm 2 ou 25 t/m 2 .

Pode-se verificar pelo cálculo que a carga no solo está dentro da faixa permitida.

A principal tarefa da fundação é transferir a carga da estrutura para o solo. Portanto, a coleta de cargas na fundação é uma das tarefas mais importantes que deve ser resolvida antes mesmo do início da construção do edifício.

O que considerar ao calcular a carga

A exatidão do cálculo é uma das principais etapas da construção que deve ser resolvida. Ao fazer cálculos incorretos, muito provavelmente, sob a pressão das cargas, a fundação simplesmente assentará e “entrará no subsolo”. No cálculo e coleta de cargas na fundação, deve-se levar em consideração que existem duas categorias - cargas temporárias e permanentes.

  • O primeiro é, obviamente, o peso do próprio edifício. O peso total da estrutura é composto por vários componentes. O primeiro componente é o peso total dos pisos do edifício para piso, cobertura, entre pisos, etc. O segundo componente é o peso de todas as suas paredes, tanto estruturais como internas. O terceiro componente é o peso das comunicações que ficam dentro da casa (esgoto, aquecimento, encanamento). O quarto e último componente é o peso dos elementos de acabamento da casa.
  • Além disso, ao coletar cargas na fundação, é necessário levar em consideração o peso, que é chamado de carga útil da estrutura. Este parágrafo refere-se a toda a disposição interior (móveis, eletrodomésticos, moradores, etc.) da casa.
  • O terceiro tipo de cargas são temporárias, que geralmente incluem cargas adicionais que surgiram devido às condições climáticas. Isso inclui uma camada de neve, cargas com ventos fortes, etc.

Um exemplo de coleta de cargas em uma fundação

Para calcular com precisão todas as cargas que recairão sobre a fundação, é necessário ter um plano de projeto de construção preciso, bem como saber de quais materiais o edifício será construído. Para descrever mais claramente o processo de coleta de cargas na fundação, será considerada a opção de construir uma casa com sótão habitável, que ficará localizada na região dos Urais, na Federação Russa.

  • Moradia térrea com sótão habitável.
  • O tamanho da casa será de 10 por 10 metros.
  • A altura entre os pisos (piso e teto) será de 2,5 metros.
  • pois a casa será construída com blocos de concreto aerado, com espessura de 38 cm, além disso, na parte externa da edificação, esses blocos serão revestidos com tijolos vazados aparentes com espessura de 12 cm.
  • No interior da casa haverá uma parede de suporte com largura de 38 cm.
  • Acima do porão da casa haverá um piso vazio de concreto armado. Do mesmo material também será equipado o teto do sótão.
  • O telhado será do tipo caibro e o telhado será de papelão ondulado.

Cálculo de cargas na fundação

Após a coleta da carga na fundação da casa, você pode prosseguir com o cálculo.

  • A primeira coisa a calcular é a área total de todos os andares. O tamanho da casa é de 10 por 10 metros, o que significa que a área total será de 100 metros quadrados. m (10*10).
  • A seguir, pode-se proceder ao cálculo da área total das paredes. Este valor também inclui locais para aberturas de portas e janelas. Para o primeiro andar, a fórmula de cálculo ficará assim - 2,5 * 4 * 10 \u003d 100 metros quadrados. M. Dado que a casa tem sótão habitado, as cargas na fundação foram recolhidas tendo em conta esta edificação. Para este andar, a área será igual a 65 metros quadrados. M. Após os cálculos, ambos os valores são somados e verifica-se que a área total das paredes do edifício é de 165 metros quadrados. m.
  • A seguir, é necessário calcular a área total da cobertura do edifício. Serão 130 m². m - 1,3 * 10 * 10.

Após a realização desses cálculos, é necessário utilizar a tabela de coleta de cargas na fundação, que apresenta os valores médios daqueles materiais que serão utilizados na construção do edifício.

Fundação tira

Dado que existem vários tipos de fundações que podem ser utilizadas na construção de uma instalação, várias opções serão consideradas. A primeira opção é coletar cargas em uma fundação em faixa. A lista de cargas incluirá a massa de todos os elementos utilizados na construção do edifício.

  1. Massa de paredes externas e internas. A área total é calculada excluindo aberturas para janelas e portas.
  2. A área destinada aos pisos e os materiais com que será construído.
  3. Teto e área do teto.
  4. A área do sistema de treliças da cobertura e o peso dos materiais da cobertura.
  5. A área das escadas e demais elementos internos da casa, bem como o peso do material com que serão feitas.
  6. É necessário também somar o peso dos materiais que são utilizados na fixação durante a construção, na disposição do rodapé, no isolamento térmico e de ar, bem como no revestimento das paredes internas e / ou externas da casa.

Esses poucos pontos servem para qualquer estrutura que será erguida sobre um suporte tipo correia.

Métodos de cálculo para fundação em faixa

Existem duas maneiras de calcular a base da tira. O primeiro método envolve o cálculo da capacidade de carga do solo sob a base da fundação, e o segundo - de acordo com a deformação do mesmo solo. Como é recomendado usar o primeiro método para cálculos, ele será considerado. Todos sabem que a construção direta começa na fundação, mas o projeto deste terreno é feito por último. Isso se deve ao fato de que o objetivo principal deste projeto é transferir a carga da casa para o solo. E a coleta de cargas na fundação só poderá ser realizada após ser conhecido um plano detalhado da futura estrutura. O cálculo real da fundação pode ser dividido condicionalmente em 3 etapas:

  • O primeiro passo é determinar a carga na fundação.
  • A segunda etapa é a escolha das características da fita.
  • A terceira etapa é o ajuste dos parâmetros em função das condições de operação.

Fundação para uma coluna

Durante a construção de casas, colunas podem ser utilizadas como suportes. Porém, é bastante difícil realizar o cálculo para este tipo de estrutura de suporte. Toda a complexidade do cálculo reside no fato de que é bastante difícil realizar sozinho a coleta das cargas na fundação do pilar. Para fazer isso, você deve ter uma educação especial em construção e certas habilidades. Para resolver a questão do cálculo da carga na fundação do pilar, é necessário ter os seguintes dados:

  • O primeiro parâmetro a considerar são as condições climáticas. É necessário determinar as condições climáticas da região onde a construção é realizada. Além disso, um parâmetro importante será o tipo e a potência dos ventos, bem como a frequência das chuvas e sua força.
  • Na segunda etapa, é necessário fazer um mapa geodésico. É necessário levar em consideração o fluxo das águas subterrâneas, sua mudança sazonal, bem como o tipo, estrutura e espessura das rochas subterrâneas.
  • Na terceira etapa, claro, é necessário calcular a carga sobre os pilares provenientes do próprio edifício, ou seja, o peso do futuro edifício.
  • Com base nos dados obtidos anteriormente, é necessário escolher a marca de concreto adequada de acordo com suas características, resistência e composição.

Como calcular a fundação do pilar

No cálculo da fundação de um pilar, está implícito o cálculo da carga por centímetro quadrado da área desta fundação. Ou seja, para calcular a fundação necessária para um pilar, é preciso saber tudo sobre a construção, o solo e as águas subterrâneas que correm nas proximidades. É necessário coletar todas essas informações, sistematizá-las e com base nos resultados obtidos será possível realizar um cálculo completo das cargas na fundação sob o pilar. Para ter todas as informações necessárias, você precisa fazer o seguinte:

  1. É necessário ter um projeto completo do edifício com todas as comunicações que ocorrerão no interior do edifício, e também saber quais materiais serão utilizados para a construção do edifício.
  2. É necessário calcular a área total de um suporte da edificação.
  3. É necessário coletar todos os parâmetros da edificação e, a partir deles, calcular a pressão que a edificação exercerá sobre o suporte tipo coluna.

borda da fundação

A borda da fundação é a parte superior da estrutura de concreto de suporte, que suporta a principal pressão da estrutura. Existe uma certa sequência em que é necessário coletar as cargas na borda da fundação, bem como seu posterior cálculo. Para determinar a carga na borda, é necessário ter uma planta típica do edifício se for um edifício de vários andares, ou uma planta típica do subsolo se o edifício tiver apenas um andar. Além disso, é necessário ter uma planta das seções longitudinais e transversais do edifício. Por exemplo, para calcular a carga na borda da fundação de um prédio de dez andares, você precisa saber o seguinte:

  • Peso, espessura e altura de uma parede de tijolos.
  • O peso dos núcleos vazados que servem de piso, e multiplique esse número pelo número de pisos.
  • O peso das divisórias multiplicado pelo número de andares.
  • É necessário também somar o peso da cobertura, o peso da impermeabilização e da barreira de vapor.

conclusões

Como você pode ver, para calcular a carga sobre uma fundação de qualquer tipo, é necessário ter todos os dados da edificação, bem como conhecer diversas fórmulas de cálculo.

No entanto, actualmente esta tarefa é um pouco simplificada pelo facto de existirem calculadoras electrónicas que fazem todos os cálculos em vez de pessoas. Mas para o seu trabalho correto e produtivo é necessário baixar no aparelho todas as informações sobre a edificação, sobre o material com que será construída, etc.

O artigo explica como coletar cargas na fundação e também contém exemplos de como calcular as cargas de uma casa de painel 6x9 com sótão.

Classificação dos impactos na fundação

As cargas básicas são constantes P d e temporário (P longo eu , P de curto prazo t , P s especiais ).

Constantes Pd

O peso de partes de estruturas, incluindo estruturas de suporte e de fechamento de edifícios.

Temporário

P longo

O peso das divisórias temporárias, argamassas e fundações para equipamentos, o peso dos equipamentos estacionários, enchimento de líquidos, sólidos, etc.

P de curto prazo t

Impactos de pessoas (animais, equipamentos) nos pisos, de equipamentos móveis de movimentação, de veículos e climáticos (neve, vento, etc.).

PS especial

Impacto sísmico, explosivo, impacto por colisão de veículos com partes da estrutura, impacto causado por incêndio ou deformação da base, acompanhado de alteração fundamental na estrutura do solo.

Tabela 1. Classificação das cargas

Para calcular corretamente o impacto na fundação, é necessário coletar todas as cargas. Os exemplos dados neste artigo levam em consideração os tipos de impacto que são fundamentais no cálculo da fundação de estacas parafusadas para construções de habitações individuais.

Cargas constantes. Como calcular o peso das partes da estrutura?

Ao realizar cálculos, você também pode usar os valores médios da gravidade específica das estruturas. Por conveniência, eles estão listados na Tabela 2.


Gravidade específica 1 m 2 paredes

Paredes de moldura com 200 mm de espessura com isolamento

40-70 kg/m2

Paredes feitas de toras e madeira

70-100 kg/m2

Paredes de tijolo com 150 mm de espessura

200-270 kg/m2

Concreto armado com 150 mm de espessura

300-350 kg/m2

Gravidade específica 1 m 2 andares

Sótão em vigas de madeira com isolamento, densidade até 200 kg/m 3

70-100 kg/m2

Sótão em vigas de madeira com isolamento até 500 kg/m 3

150-200 kg/m2

Soco em vigas de madeira com isolamento, densidade até 200 kg/m 3

100-150 kg/m2

Soco em vigas de madeira com isolamento, densidade até 500 kg/m 3

200-300 kg/m2

Concreto reforçado

500kg/m2

Gravidade específica 1 m 2 telhados

Cobertura em chapa de aço

20-30 kg/m2

Revestimento ruberoide

30-50 kg/m2

Telhado de ardósia

40-50 kg/m2

Telhado feito de telhas de cerâmica

60-80 kg/m2


Tabela 2. Dados de referência com valores médios da gravidade específica das estruturas das casas: paredes, tetos, telhados.

De acordo com a cláusula 4.2. SP 20.13330.2016, o valor de projeto da carga é determinado como o produto de seu valor padrão pelo fator de segurança da carga (γ f ) para o peso das estruturas do edifício correspondente ao estado limite considerado:

Tabela 3. Guia. 7.1 SP 20.13330.2016

Exemplo:

Para calcular o peso das paredes da casa, é necessário calcular seu perímetro. O perímetro das paredes externas + paredes internas: P = 47 m, a altura média das paredes será h = 4,5 m, então o peso da estrutura da parede será igual a: P x h x gravidade específica do material da parede.

47m x 4,5m x 70kg/m 2 \u003d 14.805 kg \u003d 14,8 toneladas.

A seguir, calculamos o peso do telhado. Aceitamos que o peso da cobertura (sistema de caibros de madeira revestidos com telhas metálicas) seja de 40 kg/m 2 (peso total de telhas metálicas, sarrafos, caibros). Então o peso do telhado será igual a: S do telhado x gravidade específica de 1 m 2

92 metros 2 x 40 kg/m 2 \u003d 3.680 kg \u003d 3,7 toneladas.

Também é necessário calcular o peso dos pisos. Aceitamos que o peso do piso de madeira junto com o isolamento será igual a 100 kg/m 2 . Então o peso das sobreposições será igual a: S sobreposições * gravidade específica * quantidade.

54 metros 2 x 0,1 t/m 2 x 2 \u003d 10,8 toneladas.

Depois de feitos todos os cálculos necessários, multiplicamos o peso resultante da estrutura pelo coeficiente de confiabilidade, de que falamos anteriormente (no cálculo para uma casa de estrutura, o coeficiente é considerado igual a 1,1 - para estruturas de madeira) :

29,3 toneladas x 1,1 = 32,2 toneladas

A carga do próprio edifício será de 32,2 toneladas, peso esse que é assumido condicionalmente, sem deduzir as aberturas de portas e janelas.

Cargas de curto prazo

Desde pessoas (animais, móveis, equipamentos) até pisos

Como é impossível determinar com precisão o valor do índice de impacto em pisos durante o projeto e construção, o valor normativo de uma carga uniformemente distribuída - Pt (Tabela 8.3 da SP 20.13330.2016) atuando em 1 m é adicionado ao peso do estrutura do piso 2 .

Exemplo:

Para edifícios residenciais, é igual a 1,5 kPa (150 kg/m 2 ). Ao calcular, obtemos:

S pisos x150 kg/m 2 x número de sobreposições

Cargas de pessoas (animais, móveis, equipamentos) nos pisos = 54 m 2 x 150 kg/m 2 x 2 = 16.200 kg = 16,2 toneladas.

Nevado

Para calcular as cargas climáticas na fundação, é necessário levar em consideração a área de neve (o peso da cobertura de neve por 1 m 2 ) e a estrutura da cobertura do edifício (quanto maior for a sua inclinação, menor será o impacto). Essa é a exigência da cláusula 10 da SP 20.13330.2016.

A contabilização da área de construção é importante, uma vez que o peso da cobertura de neve varia muito de região para região. Para a parte central da Federação Russa é de 180 kgf/m 2 , para uma parte significativa da região do Volga - 320 kgf/m 2 , e para certas regiões da Sibéria - já 400 kgf/m 2 .

Fig 1. Mapa das regiões nevadas da Federação Russa

Exemplo:

S telhados х Peso estimado da cobertura de neve х Fator de inclinação do revestimento (considere igual a 0,7 - para os revestimentos mais típicos com uma inclinação de 30° a 45°)

Para a Rússia Central, temos:

92 metros 2 x 0,18 t/m 2 x 0,7 = 11,6 toneladas

Para as regiões da região do Volga:

92 metros 2 x 0,32 t/m 2 x 0,7 = 20,6 toneladas

Para regiões da Sibéria:

92 metros 2 x 0,4 t/m 2 x 0,7 = 25,8 toneladas

vento

A carga de vento calculada pode ter um valor negativo, o que significa que o peso da superestrutura foi reduzido. Portanto, às vezes este indicador é negligenciado.

Mas se o cálculo for realizado para uma estrutura leve, caracterizada por um grande vento, o mesmo indicador será de fundamental importância, pois poderá aumentar a tração e o efeito horizontal nas estacas.

Valor padrão da carga de vento W n é encontrado de acordo com a fórmula:

W n \u003d 0,7 W × k (z) × c

Onde W é o valor calculado da pressão do vento, determinado a partir dos mapas do aplicativo paraSP 20.13330.2016ou conforme Figura 1 (os valores são indicados com e sem coeficiente de 0,7);

K - coeficiente que leva em consideração a variação da pressão do vento na altura z, é determinado conforme tabela 3;

C - coeficiente aerodinâmico, que leva em consideração a mudança na direção de pressão das forças normais, dependendo de qual lado a rampa está localizada em relação ao vento, a sotavento ou a barlavento.


Figura 2. Zoneamento do território da Federação Russa de acordo com o valor calculado da pressão do vento (valor calculado da pressão do vento w)


Altura z, m

Não mais que 5

0,75

0,65

1,25

0,85

0,55

Tipos de terreno:
A - costas abertas de mares, lagos e reservatórios, desertos, estepes, estepes florestais, tundra;
B - áreas urbanas, florestas e outras áreas uniformemente cobertas por obstáculos com mais de 10 m de altura;
B - áreas urbanas com edificações densas com edifícios com mais de 25 m de altura


Tabela 4. Coeficiente k (z) para tipos de terreno

Com vento na encosta do telhado

Inclinação a

15°

30°

45°

60°

75°

Com o vento no frontão

Inclinação a

60°

75°

45°

60°

75°


Tabela 5

Fator de segurança para carga de vento g t deve ser considerado igual a 1,4.

Exemplo:

Os ventos predominantes são direcionados para a empena da cobertura, portanto o índice aerodinâmico para uma cobertura com inclinação de ά = 45 é C = -1,4; A cobertura está localizada a 10 metros de altura, ou seja, o coeficiente é de 0,65 (áreas urbanas):

Wn \u003d 0,7 x 23 kgf/m 2 ×0,65 x (-1,4) = -14,65 kgf/m 2 (o sinal “-” indica um esforço ao tentar arrancar o telhado de todo o edifício).

A força total no telhado será: 92 x (-14,65 kgf/m 2 ) \u003d - 1.348 kgf \u003d -1,35 toneladas.

Coleta de cargas de fundação

Impacto total na fundação de uma casa de caixilharia 6x9 com sótão: 32,2t + 16,2t. + 21,5 toneladas + (-1,35 toneladas) = ​​68,55 toneladas.

Na hora de construir uma nova casa, vale a pena considerar a qualidade e o tipo de fundação. Afinal, é ele a parte principal e a base confiável. A fundação não só fortalece a casa, mas também sustenta as paredes. Quando ocorrem erros durante a construção desta parte do edifício, não se pode nem esperar um serviço de longo prazo. Literalmente depois de alguns anos de grande carga nas paredes, você poderá notar consequências e defeitos irreversíveis. A essência da fundação é minimizar o impacto do edifício no terreno onde está localizado. Se você levar a construção da fundação com leviandade, a casa começará a deformar e afundar.

Por isso é tão importante antes de iniciar a construção de uma casa realizar cuidadosamente todos os cálculos de recolha da carga na fundação, cujos exemplos são dados a seguir. Todos os dados devem ser verificados várias vezes, pois deles dependerá o sucesso do resultado.

Que tipos de cargas podem afetar a fundação

A coleta de carga na fundação (um exemplo é dado no artigo) é afetada por vários tipos de cargas. Eles são temporários e permanentes. Tudo depende do que exatamente estará presente em sua casa de forma contínua. De uma forma ou de outra, tudo isso pode ser dividido em quatro grupos:

  • A massa total dos elementos da casa que suportam a carga principal do edifício.
  • Existem também as chamadas cargas úteis. Esses são os itens que as pessoas estão acostumadas a trocar regularmente por itens mais novos. Você provavelmente já adivinhou que esses itens são detalhes de interior. A presença de carro na casa também pode ser atribuída a este item. Se vai construir uma garagem em vez de um dos quartos, o peso e o tamanho do carro são muito importantes. Além disso, são levadas em consideração todas as ferramentas e materiais de jardim que a garagem irá acomodar.
  • Cargas diretas na fundação. Esta é a base da própria casa.
  • Cargas de natureza dinâmica. São fenômenos naturais: a força do vento, o tamanho da chuva e da neve.

Contando fatores adicionais

Para calcular com precisão um exemplo de coleta de cargas em uma fundação sob um pilar, você precisa ter certeza até dos menores detalhes. Claro, isso só pode ser feito após a elaboração de uma planta completa da casa, onde serão levados em consideração todos os tamanhos e volumes. Quando você está apenas começando a projetar todo o edifício, você pode decidir aproximadamente a localização e o tipo de fundação. E somente após a conclusão dessas ações, você poderá proceder à coleta de cargas.

Então, quais fatores são realmente importantes:

  • Você precisa calcular aproximadamente o número de pessoas que morarão em sua casa.
  • Saiba exatamente a lista e a quantidade de materiais que serão utilizados na construção e decoração do prédio.
  • Claro, um fator igualmente importante é o tamanho da própria casa.
  • Contagem de equipamentos.
  • Condições climáticas aceitáveis ​​para o seu local.
  • Pois bem, o próprio terreno, onde será construída a casa.

Qual a melhor forma de calcular a carga esperada

Para calcular um exemplo de coleta de cargas na fundação de um edifício de vários andares que afetará, é necessário muito esforço e conhecimento. É melhor confiar este assunto a especialistas. Se você decidir fazer isso sozinho, não deve entrar em pânico imediatamente e pensar que esta é uma tarefa irreal. Se você analisar cuidadosamente e levar em conta todas as nuances, é improvável que obtenha números ideais, mas o resultado com o menor desvio é bem possível.

Dessa forma, você sempre pode economizar o dinheiro necessário para algo mais substancial. Para obter o valor mais correto e preciso, basta estimar a coleta aproximada de carga e multiplicar tudo pelo fator de aproximação.

Como determinar a qualidade do solo

Se quiser aproximar os cálculos da perfeição, é preciso levar em consideração um fator tão importante como as características do solo onde o edifício será erguido. Caso contrário, a coleta de cargas (um exemplo de cálculo começa com o cálculo das paredes) não será confiável. Para considerar todos os detalhes, é preciso lembrar quatro características do terreno:

  • ele pode sustentar a casa;
  • níveis de encolhimento;
  • a que profundidade congela nas estações frias;
  • Qual a profundidade do fluxo das águas subterrâneas?

Capacidade de suporte do solo

O primeiro ponto é um indicador de quanto a terra pode suportar a carga que o futuro edifício irá criar. Se o solo estiver preparado para resistência e tiver uma base bastante densa, é possível não esticar a fundação sobre a superfície do local. Tudo depende diretamente da capacidade de carga da terra.

O valor obtido deve ser igual à média - 3 kg. Graças à atitude em relação a esses dados, você receberá dados sobre a capacidade de carga da terra e a coleta da carga na fundação. Um exemplo de cálculos será apresentado a seguir.

Níveis de redução

Quais são os níveis de contração do solo? Esta é a sua densidade e capacidade de compactação. Este nível determina o quão resistente a terra é aos efeitos das cargas e deformações da camada superior. Se o solo for forte o suficiente, você pode ter certeza de que com o tempo ele não começará a quebrar e deformar as paredes do edifício. Quanto menor o valor do encolhimento, mais confiável é o solo.

Nível de congelamento

A profundidade em que o solo pode congelar também é muito importante. Afinal, quando a temperatura cai, as bolas de solo começam a se expandir, elevando partes individuais da fundação. É isso que leva ao efeito inverso quando é destruído. Ou seja, no caso do nível de retração, a fundação falha, destruindo as paredes, e aqui sobe, causando danos também à casa.

Nível do lençol freático

O indicador da profundidade da passagem das águas subterrâneas afeta os três fatores anteriores ao mesmo tempo. Se a água estiver muito próxima, destrói toda a capacidade do solo de compactar e transportar cargas. A primeira coisa que acontece é uma diminuição na capacidade de carga. Todos os globos terrestres estão sob constante influência ambiental e não têm a capacidade de sustentar estruturas muito pesadas. Eles sujeitam a fundação a colapsos. Mas devido ao fato de a água se tornar a causa do amolecimento e da flexibilidade do solo, o solo começa a se expandir. Você já está familiarizado com as consequências desta reação.

Como calcular a pressão exercida na fundação por exemplo

Para deixar mais clara para você a aplicação de todos os pontos, tentaremos mostrar com clareza todas as sutilezas e nuances do cálculo. A mais popular e simples é uma casa térrea com sótão. (um exemplo na tabela Excel pode ser calculado de forma independente) depende da área do edifício e é diferente para cada layout.

Retiramos todas as informações de uma planta detalhada de edifícios residenciais, que indicava as dimensões e materiais de construção utilizados:

  • a casa é composta por um piso e sótão;
  • o tamanho aproximado da casa é de 16 x 16 metros;
  • a distância entre a sobreposição - 2 metros;
  • a espessura das paredes feitas de toras é de cerca de 50 centímetros;
  • as paredes também possuem revestimento de tijolo vazado, com espessura de 15 centímetros;
  • o piso do sótão foi feito com os mesmos materiais da cave;
  • a base do telhado foi coberta com ardósia.

Como obter resultados

  • A área calculada para sobreposição é de cerca de 15 x 15 metros, o que no total equivale a 225 m 2.
  • A área calculada para paredes estruturais é de 180 metros quadrados. Neste resultado foram levadas em consideração tanto portas como janelas.
  • O sótão tem área de 70 metros quadrados.
  • Se você calcular a soma das áreas das paredes, serão 295 metros quadrados.
  • Mas a área do telhado é de 225 metros quadrados.

Igualando o resultado

Assim, fizemos cálculos de todas as áreas e materiais que serão utilizados na construção da casa, ou seja, coletamos as cargas na fundação (um exemplo da tabela é apresentado abaixo).

Para obter o resultado final, faça o seguinte:

  • Encontramos o peso aproximado das paredes montadas a partir de toras. É necessário reproduzir as paredes estruturais, espessura e massa média por metro cúbico: 180 x 0,5 x 600 = 54 toneladas.
  • A seguir, obtemos a massa de tijolos utilizados para revestimento de paredes. É necessário expressar toda a área das paredes, que é então multiplicada pela largura da alvenaria e pela densidade tabular do tijolo selecionado: 295 x 0,15 x 1400 = 62 toneladas.
  • Para encontrar a massa dos pisos do subsolo e do sótão, é necessário multiplicar sua área total pela densidade tabular da laje selecionada: 225 x 500 = 113 toneladas.
  • Para saber o peso da cobertura, é necessário multiplicar sua área pelo peso médio do revestimento selecionado: 225 x 50 = 12 toneladas.

Agora só falta juntar tudo. Como resultado, 240 toneladas carregarão a fundação erguida.

Recursos de base

Resta um fator importante nos cálculos - o tipo de fundação. Geralmente é dividido em cinco tipos principais:

  • Tirar fundações. Ao calcular a coleta de cargas na faixa de fundação (um exemplo de cálculo foi dado acima), o resultado deve ser dividido pelo comprimento da faixa selecionada. Esta é uma das opções de cálculo mais fáceis.
  • Fundações de laje. Mas com esta opção você terá que mexer. Você precisa encontrar a massa da carga que afetará cada metro quadrado do ladrilho. E só então é dividido pelo tamanho de toda a fundação.
  • Fundações de pilares e estacas. Em primeiro lugar, tal como acontece com a fundação em faixa, determina-se o conjunto de cargas sobre a fundação colunar (não consideraremos o exemplo, pois é idêntico). O resultado obtido deve ser dividido pelo comprimento total de todas as paredes estruturais onde serão instaladas as estacas. Se a distância entre as partes da fundação for muito curta ou muito longa, deve-se alterar a seção dos apoios e recalcular todos os dados. Como podemos ver, este é o processo mais complexo e demorado.
Telhado, kg/m 2Ardósia50
Deck30
Ondulina30
telha metálica30
Telhas de cimento-areia80
Materiais soldados40
Sobreposição, kg/m 2Lajes vazadas de concreto armado500
Vigas de madeira com isolamento 200kg/m3150
Vigas de madeira com isolamento 500kg/m3300
Vigas de aço com isolamento 200kg/m3200
Vigas de aço com isolamento 500kg/m3350
Paredes, kg/m 2Tijolo sólido1800
Tijolo oco1400
bloco de gás600
blocos de concreto1200
Histórico600
com revestimento300

Para construir uma casa com sucesso, é preciso ter muita paciência e perseverança. Dá muito trabalho, mas que surpresa agradável o espera no final da jornada! Basta compreender que a recolha da carga na fundação, cujo exemplo é apresentado acima, é o começo, este é o componente mais importante da sua futura casa confortável. Isto só pode significar que é esta parte que requer mais atenção. Para dar conta dessa tarefa, você não precisa ter uma grande pilha de dinheiro para chamar especialistas. Não desista e acredite na sorte, e você poderá calcular tudo sozinho. Se você não é um grande matemático, não se esqueça que em cada casa você sempre encontrará uma calculadora ou um aparelho que desempenhe suas funções.

Antes de iniciar a construção da fundação, é recomendável coletar todas as cargas da fundação.

Para que serve o cálculo da carga na fundação?É necessário para cálculos adicionais da estrutura da fundação, sua seção e armadura. Para que não aconteça que o seu alicerce não seja capaz de suportar o peso de tudo o que estará sobre ele no futuro.

Se aceitarmos construtivamente uma pequena seção da fundação, então a carga pesada da parte superior da casa terá que ser suportada não pelo concreto, mas pelo seu reforço.É bom que seja colocado com margem. E se você decidir economizar também nas ferragens?! Então grandes problemas esperam por você.

Como calcular a carga na fundação

A palavra “coletar” todas as cargas apenas sugere que é necessário resumir em peso tudo o que ficará no topo da fundação:

  1. o peso de todas as estruturas da parte aérea: porão, paredes, telhado, teto, piso, janelas, portas
  2. a massa de tudo que vai ficar no chão: equipamentos, móveis, pessoas, cachorros, conte com uma margem, senão você vai começar a colecionar móveis de repente.
  3. o peso da neve no telhado no inverno no mês mais desfavorável... Ou seja, a carga máxima de neve

Existem duas maneiras de coletar cargas:

  1. preciso
  2. ampliado

Um cálculo preciso é possível quando você tem um projeto.De acordo com os desenhos desenvolvidos de estruturas de concreto armado, alvenaria e desenhos de estruturas de cobertura de madeira com a disposição do material da cobertura, você pode fazer um cálculo preciso.

Caso você não tenha projeto, o cálculo da carga só poderá ser calculado de forma ampliada, ou seja, selecione o peso das estruturas aproximadamente de acordo com as normas existentes nas normas e livros didáticos de construção.

Um exemplo de coleta de cargas em uma fundação


Qual a carga na fundação de uma casa térrea com sótão

Suponha que na fase de cálculo da fundação você tenha apenas o layout da casa, croquis de fachadas e um corte. Em qualquer caso, você já deve ter esses dados iniciais, pelo menos para o escritório de arquitetura onde recebeu o edifício permitir.

Muitos promotores privados, face à falta de fundos para pagar os serviços de designers e projectistas profissionais, procuram contratar empreiteiros qualificados e especializados em algum tipo de obra: apenas fazem fundações ou colocam apenas paredes de tijolo, etc. Basicamente, esta é uma saída. Mas, mesmo assim, é necessário verificar os conhecimentos e habilidades práticas dos empreiteiros, pois podem cometer erros por falta de projeto e de condições construtivas individuais para cada caso específico.

Então, como você já desenhou ou esboçou a casa, você já tem na cabeça pensamentos construtivos de como serão construídas as paredes da casa, que tipo de piso e qual será a cobertura. Portanto, já é possível coletar cargas na fundação de acordo com indicadores agregados.

Com esta técnica, é possível calcular a carga na fundação não só da casa, mas também do banho de toras. Naturalmente, as cargas da casa de tijolos e do banho de toras serão diferentes em uma ordem de grandeza. .Mas, mais sobre isso no próximo artigo.

Então, vamos considerar a coleta de cargas na fundação em um exemplo específico de construção de uma casa:

Esta tabela mostra o peso de um metro quadrado de estruturas de edifícios e estruturas:


De acordo com a tabela, você pode resumir o peso de todas as estruturas da casa

Agora consideramos o peso de todas as estruturas da casa, utilizando os indicadores médios da tabela.

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