Rozměry základů pro sloupy: typická schémata, typy, zatížení

Hlavním úkolem navrhování základů je zajistit rovnoměrný přenos zatížení z konstrukcí (podpěry potrubí, nádrží atd.) do základu tak, aby tlak vznikající pod základnou základu nevedl k nepřijatelným deformacím základu. struktura.

V praxi se nejčastěji používají betonové a železobetonové základy.

Základy se podle tvaru dělí na samostatné základy pro sloupy a podpěry, pásové základy pro stěny a pevné základy pro celou konstrukci. Volně stojící základy mohou být prefabrikované nebo monolitické.

Podle provozních podmínek se rozlišují následující typy základů: tuhé – pracující v tlaku a vyrobené z betonu; pružné – pohlcující tlakové a ohybové síly a vyrobené ze železobetonu.

Volně stojící základy v půdorysu mají obvykle obdélníkový tvar s poměrem stran nejvýše 3:1 (obr. 46).

Monolitické základy, betonované na místě, mají obvykle stupňovitý tvar. Pro výběr počtu fází existují následující doporučení:

— pokud je výška základu ≤ 450 mm, pak se během návrhu provede jeden krok;

— pokud 450 ≤ ≤ 900 mm – dva stupně;

– pokud > 900 mm – tři kroky.

Minimální výška schodu je 300 mm.

Výpočet jednotlivých základů se provádí za předpokladu, že základem je absolutně tuhé těleso. Proto je tlak zeminy rozložen podél základny základu podle lineárního zákona. Výpočet základu se skládá ze 2 částí:

1. Vypočítejte deformace základny pod základem, které pak slouží k určení rozměrů základu v půdorysu.

2. Vypočítejte samotný základ na pevnost, tzn. určit rozměry jednotlivých částí základu a jeho výztuže.

7.1. Určení rozměrů základové základny

Základna základu je ovlivněna zatížením od sloupu, vlastní hmotou základu a tlakem zeminy na jeho římsy (obr. 46).

46. ​​Schéma návrhu samostatného základu

Výpočet se provádí na základě pevnosti základny, na které spočívá základ. Zvažují se dvě možnosti zatížení základu: centrální a excentrické. Mezní stav je určen únosností základové půdy.

Rozměry základové základny se určují z podmínky, že tlak pod základnou nepřekročí maximální tlakovou únosnost zeminy.

kde je maximální tlak pod základnou základu;

– standardní odolnost základové půdy proti tlaku;

– koeficient pracovních podmínek;

– koeficient spolehlivosti pro účel konstrukce.

Při výpočtu centrálně zatíženého základu je plocha základové základny určena z podmínky, že nedochází k proražení základové základny

kde jsou rozměry základové základny;

– standardní podélná svislá síla v úrovni základu;

– vypočtená odolnost půdy, která je akceptována podle norem;

= 20 kN/m 3 – průměrná hustota základu a zeminy na jeho římsách;

7.2. Výpočet volně stojícího centrálně stlačeného základu pro ohyb

Základ se počítá pomocí první skupiny mezních stavů. Pod patou základu dochází od středového zatížení k odtlačení základové půdy (obr. 47). Základna základů funguje jako deska v ohybu. Navíc, čím nižší jsou vlákna desky, tím více jsou natažena. Tahová napětí vedou k tvorbě trhlin v základu podél normálních úseků. Aby bylo zajištěno, že základ odolá tvorbě trhlin, používá se ocelová výztuž. Základ je vyztužen svařovanou sítí z periodických profilových tyčí o průměru minimálně 10 mm a rozteči 100 – 200 mm. Svařovaná síť se instaluje podél základu základu v souladu s ochrannou vrstvou, jejíž tloušťka musí být minimálně 30 – 35 mm, pokud je pod základem písková a štěrková úprava, a rovna 70 mm bez přípravy základu.

Nejnebezpečnější jsou úseky 1 a 2 ohýbaného základu, kde se mění jeho výška. Pro stanovení ohybového momentu v těchto úsecích se uvažuje odříznutá část základu jako konzola, rovnoměrně zatížená zespodu reaktivním tlakem základny. Výsledná reakce zeminy na odřezaný díl se uplatní v těžišti nosné plochy. Pro sekce 1 a 2 získáme reakce a

kde jsou geometrické rozměry (obr. 47).

Rýže. 47. Návrhové schéma základu při ohýbání

Ohybový moment v úsecích 1 a 2 se vypočítá jako součin výsledné reakce základny na její rameno

Pro určení plochy průřezu výztuže na základě mezního stavu se předpokládá, že když se vytvoří trhlina, celé zatížení dopadne na výztužné tyče a dosáhne návrhové pevnosti v tahu. Pro výpočet tahové síly ve výztuži se vypracují podmínky rovnováhy pro řezy 1 a 2 (obr. 47). Ohybový moment od tlaku zeminy na základovou patu je vyvážen momentem vnitřních sil ve výztuži vzhledem ke středu otáčení základových částí oddělených trhlinou. Požadovaná plocha výztuže je určena vzorcem

kde je provozní součinitel výztuže.

7.3. Výpočet volně stojícího základu pro děrování

Jedním z mezních stavů základu je, když je protlačen sloupem. Experimentálně bylo zjištěno, že k destrukci základu při ražení dochází podél bočních ploch komolého jehlanu (obr. 48).

Rýže. 48. Návrhové schéma pro ražení základů:

1 – sloupec; 2 – děrovací pyramida

Destruktivní vnitřní síly vznikají v úsecích železobetonového základu pod úhlem k základně. Vzhledem k tomu, že tlak zeminy je rovnoměrně rozložen po celém povrchu základové základny a svislé zatížení ze sloupu v okamžiku ražení bude přenášeno do země pouze přes základnu děrovací pyramidy, je možné vypočítat ražení síla jako nevyvážená část svislého zatížení

kde je tlak půdy;

– plocha základny děrovací pyramidy;

– rozměry základny pyramidy.

Jak vyplývá z obrázku 48, rozměry základny děrovací pyramidy lze snadno vypočítat

kde jsou rozměry průřezu sloupu.

Tahová napětí budou vznikat podél bočních ploch děrovací pyramidy. S přihlédnutím k tomu můžeme zapsat podmínku pevnosti základu v protlačení (obr. 49)

kde je návrhová pevnost betonu v tahu;

– plocha bočního povrchu děrovací pyramidy.

Rýže. 49. Výpočtový diagram stavu meze pevnosti

Plochu bočního povrchu děrovací pyramidy lze vypočítat pomocí následujícího vzorce

kde je délka střední čáry boční plochy děrovací pyramidy.

Po dosazení (7.9) do (7.8) dostaneme

7.4. Výpočet excentricky stlačeného základu

K excentrickému stlačení základu dochází, když se kromě středové tlakové síly přenáší na základ přes sloup i ohybový moment (obr. 50). V tomto případě nebude tlak půdy podél povrchu základové základny stejný. Na straně základu, kde bude moment přenášet další stlačení, bude půdní reakce maximální a na opačné straně bude minimální. Nejjednodušší způsob, jak vzít v úvahu lineární rozložení tlaku zeminy na základnu, je vypočítat průměrný tlak. Takže například pro výpočet napětí ve svislém řezu 1 (obr. 50) je třeba vypočítat průměrný tlak zeminy na odříznutou část základu

Rýže. 50. Excentrické stlačení základu

V budoucnu je při výpočtu ocelové výztuže nebo výpočtu základu pro ražení nutné použít průměrný tlak půdy na základnu základu.

studopedia.org – Studopedia.Org – 2014-2024. Studiopedia není autorem zveřejněných materiálů. Poskytuje však možnost bezplatného použití (0.006 s).

Sloup obvykle nese váhu části budovy. Proto je také vybudován základ pro tento architektonický prvek. Těžké sloupy z cihel nebo kamene mohou vyžadovat vhodnou základnu. V tomto případě se obvykle doporučuje pásový základ pro sloupy, ale existují i ​​​​jiná oblíbená řešení.

Typy základů pro sloupy

Kromě monolitických pásových základů pro sloupy lze nalézt následující typy:

• podpěra sloupu,
• hromady.

Sloupová podpora

Sloupová podpěra, známá také jako sloupový základ, je dalším způsobem, jak postavit základnu pro sloup. Za prvé, taková základna se používá v případech, kdy hmotnost na sloupu nebude příliš velká. To je vhodné udělat například při stavbě relativně lehkého rámového domu.

Sloupovitý typ má však významnou výhodu: je vhodný pro instalaci na slabých půdách a dokonce i v bažinatých oblastech. Jedná se o jednu z nejrychleji postavených a zároveň ekonomicky proveditelných možností.

Za druhé, sloupový základ obvykle neumožňuje výstavbu suterénu, polosuterénní podlahu pod sloupem. Důležitá výhoda této metody: relativně nízká cena, zejména ve srovnání s metodou monolitické pásky.

Detaily sloupového základu:

• dutý nebo plný sloupový parapet
• desková schůdková část (v průměru 1 až 5 schodů)

Důležité: Sloupovitá podpěra má velkou hloubku zasypání – až 5-6 m, což z ní dělá dobrou volbu pro půdy s velkou hloubkou mrazu a zvednutím.

Některé z nejběžnějších typů podpěr sloupů jsou:

• dřevěné: s nejomezenějším použitím, pouze pro dřevěné sloupy
• cihla: používá se v jednopodlažní konstrukci s nízkou hmotností
• železobeton: pouze tato vyztužená možnost je vhodná pro těžké kovové sloupy

Ale to nejsou všechny typy, na které se dělí sloupové základy. Dělí se na prefabrikované a monolitické, v závislosti na přítomnosti nebo nepřítomnosti dílů. Prefabrikované základy se obvykle betonují po instalaci na místě.

Monolitická základna

Monolitický železobetonový základ pro sloup je spolehlivým řešením. Na betonový základ je namontován železobetonový nebo kovový sloup. Železobetonový základ může být vyroben buď v monolitické formě, nebo může být prefabrikován z hotových továrních dílů. Prefabrikované díly ve stavebnictví se nazývají „brýle“.

A monolitické jsou „pilíře“. Abychom byli přesní, skupina monolitických základů zahrnuje následující typy:

Každý typ se používá v konkrétním případě: přítomnost stěn mezi sloupy, vlhkost a slabost půdy, přítomnost značného množství srážek a další.

Důraz na hromady

Piloty jako základ pro podpěry se často používají pro lehké rámové budovy. Rozlišují se následující typy pilot pro sloupy:

Zajímavost: Co má tento typ společného se sloupovými základy, je přítomnost roštu. Jedná se o horní část základny, která má důležitý úkol: poměrně rovnoměrně rozložit zátěž na zbývající část. Mřížka je nejčastěji rám ze železobetonu. Ale pro šroubové piloty vyrobené z oceli lze použít kovové mříže.

Nejčastěji se instalace podpěr neprovádí na jednu hromadu, ale na takzvaný „keř“ – několik hromádek o délce několika metrů. K nim je připevněna mříž a poté začíná stavba samotného sloupu.

Několik mříží může být spojeno dohromady, například monolitickými nosníky. Otvory pro piloty jsou nejčastěji konstruovány pomocí vrtáku, do výsledných dutin je instalováno bednění pro stavbu monolitických typů základů.

Výplň páskou

Páskový typ není pro instalaci sloupů ekonomicky proveditelný, s výjimkou několika možností, kde se bez něj opravdu neobejdete.

Lité betonové pásy jsou dobrým základem pro stěny, které jsou umístěny přímo mezi stavěnými sloupy. V tomto případě je to dobrá volba a také spolehlivá. Sloupy a stěny dostanou jeden základ, což znamená, že zatížení bude rozděleno poměrně rovnoměrně.

Sloupy jsou jedním z nejzranitelnějších architektonických prvků, které často trpí špatně provedenými projekčními pracemi a výpočty. Pokud se ale alespoň jeden ze sloupů nakloní a ustoupí, je ohrožena celá budova.

U plnění páskou se tomu lze nejčastěji vyhnout. Druhou absolutní výhodou této metody je zahrnutí sloupů do stupňovitého základu, který se používá pro stavbu v horských oblastech s výrazným sklonem. V tomto případě budou patky sloupů také zahrnuty do jednoho celku základu. Ale tato metoda bude také vyžadovat vyztužení v místech, kde jsou sloupy instalovány.

Instalace základu pro jeden sloup

Základ pro jeden sloup, který není spojen s jinými základovými bloky, nejčastěji pilotovými nebo sloupovými. Bez návrhových výpočtů se nekonstruuje: bere se v úvahu očekávaná hmotnost nákladu, výskyt podzemních vod a půdních podmínek.

V předběžné fázi začnou čistit oblast od všech nečistot, větví a kamenů. Označení se provádí pomocí závitů a kolíků; to budou hranice budoucího příkopu spolu s prostorem pro bednění. Nejčastěji se pro kopání používá vrták.

Po vykopání zeminy je pro základ zkonstruován pískový a štěrkový polštář, na který je položen střešní materiál. Bednění desek je také obloženo střešní lepenkou. Monolitická verze se zalije betonem minimálně třídy M400 – M600, v závislosti na vypočtené hmotnosti. K instalaci kovových sloupů budete potřebovat kotevní upevňovací prvky. Výpočet se provádí pomocí základového kalkulátoru.

Montáž pásového základu se sloupkem

V počáteční fázi je místo připraveno pro výstavbu celého domu jako celku spolu s jedním nebo několika sloupy. Charakteristickým rysem této metody je, že betonové lití bude provedeno během jednoho dne pro všechny architektonické prvky: stěny a sloupy.

U tohoto podzemního způsobu spojování sloupů a stěn je zpravidla důležitý materiál následně použitý na stavbu stěn. Mohou to být škvárové bloky, cihly, pórobeton a další možnosti.

Značení a zemní práce

Před zahájením značení se ze staveniště odstraní suť, kameny, větve a spadané listí. V nerovném terénu se půda vykopává v horní části svahu, aby se vytvořila rovná plocha. Poté začnou označovat nitěmi a kolíky pomocí vodováhy a dalších speciálních nástrojů.

Kopání příkopu pro základ, včetně sloupů, začíná od spodní části svahu, pokud je na místě svah, a také sleduje úhel výsledné jámy, aby se zabránilo rozpadání půdy. Práce by neměly být prováděny bez kontroly projektové dokumentace.

Existují dva hlavní způsoby, jak posílit pásové základy v místech, kde jsou vztyčeny sloupy:

• zesílení zesíleného pásu
• prohloubení samotného litého základu

Jedna nebo obě metody jsou vybrány na základě návrhových výpočtů. Ve druhém případě mohou způsobit nejen prohloubení, ale také rozšíření míst pro paty sloupů. Tento systém se zpravidla používá k instalaci hotových továrních „brýlí“ do pevného pásového základu.

Výztuž

Pro tkaní vyztuženého pletiva pro základy pod zdmi se používá výztuž o tloušťce do 20 mm, která se sváže pletacím drátem dostatečné tloušťky. Pro místa, kde se plánuje instalace sloupů, je vybrána výztuž s velkým průměrem.

Pokud navíc při standardním zalévání základů pod stěny zůstává výztuž v tloušťce ztvrdlé betonové směsi, pak sloupy narušují tento plochý obraz trčícími svazky výztuže. Pro stavbu je nutné po vytvrdnutí betonové směsi. Před litím se instalují takzvané „uvolňovače“ výztuže, kotvy pro spojovací prvky a hypotéky.

Vyplňte

K vyplnění výkopů betonem bez vzduchových kapes budete potřebovat automatický vibrační nástroj. Používá se betonová směs na bázi drceného kamene a betonu jakosti M400 – M600 v závislosti na konstrukčních výpočtech a očekávaném zatížení sloupů.

Po nalití je základ pokryt speciálním filmem. Lití se provádí do výkopu z bednění s distančními vložkami, vyloženými střešní lepenkou. Po 3-5 dnech dojde k počátečnímu tuhnutí směsi.

Pomocí základních doporučení uvedených v článku můžete důkladně pochopit složitosti a nuance uspořádání pásového základu pro sloupy.