Jak se určuje hloubka základu?

Stavba domu nebo jiné stavby začíná základem, který roznáší všechna zatížení vyšších staveb: stěny, střechy atd. Kvalita základů určuje životnost budovy, a co je nejdůležitější, bezpečnost lidí v ní. Navzdory jeho zvláštnímu významu ve stavebnictví si můžete základ vypočítat sami a dokonce i online. V článku analyzujeme pravidla a metody pro výpočet nadace.

V článku se píše:

1. Kritéria výběru základů
2. Výběr typu nadace
3. Výpočet plochy základové základny
4. Co je třeba vypočítat: pokyny krok za krokem
5. Výpočet zatížení půdy
6. Výpočet množství výztuže pro pásový základ

Kritéria výběru základů

Chcete-li určit typ nadace a kolik zdrojů potřebujete, vyhodnoťte následující kritéria:

Půdy se dělí na kamenité, hrubozrnné (balvan, drť a štěrk), jílovité a písčité. Každý má soubor vlastností, mezi nimiž je důležitá především nosnost.

Nejoptimálnější jsou kamenité půdy. Jsou trvanlivé a odolné proti poklesu a nevyžadují hloubení. Takové půdy se přitom nacházejí spíše v horských oblastech než na rovinách.

Pro balvany, drcený kámen a štěrkové půdy se používá nalévání pásové základny do hloubky půl metru, protože se také vyznačují vysokou úrovní pevnosti. Písčité půdy jsou vhodné pro blokové a pásové základy s hloubkou kolem jednoho metru.

Z nejméně vhodných povrchů pro stavbu zaznamenáváme jílovité půdy. Vlivem vody bobtnají, což může vést k deformaci základů domu.

Pokud je jejich hladina vysoká, může to být doprovázeno záplavami, plísněmi, houbami a zápachem vlhkosti. Abyste tomu zabránili, musíte odvodnit oblast, vybudovat odvodňovací příkopy a vodotěsný suterén. A typy základů by měly být s maximálním rozložením po ploše, včetně pilot, monolitických dlaždic, pásů, pokud nejprve vytvoříte pískový a štěrkový polštář.

• klimatické faktory

Přítomnost povodní, sezónních dešťů a tání sněhu může způsobit nadzvedávání půdy. Ten zahrnuje zadržování vlhkosti a bobtnání při teplotách pod nulou.

Opatření k boji proti mrazu zahrnují odvodnění, snížení hladiny podzemní vody a zvýšení místa nasypáním zeminy. Je nutné pochopit, do jaké hloubky půda zamrzne. Pokud je základ položen pod touto úrovní, ochráníte ho před zničením.

Výběr typu nadace

Základy jsou rozděleny do typů podle konstrukčních vlastností a způsobu výstavby. Upozorňujeme, že není vůbec nutné dodržovat konkrétní typ základů, jejich kombinace jsou možné.

Páska

Jedná se o železobetonový pás nalitý pod stěny objektu. Prochází pod všemi stěnami budovy, díky čemuž vyvíjí stejný tlak na zem. Požadováno pro soukromou výstavbu domů a jiných staveb, včetně lázní, přístřešků atd.

Silným argumentem ve prospěch pásové základny je použití jejích stěn jako suterénu pro skladování jednotlivých produktů, například brambor a okurky.

Z hlediska nákladů je tento typ základů relativně levný a vydrží velké zatížení. S přihlédnutím k podzemní vodě může být základ mělký nebo hluboký.

Pokud je požadována hloubka větší než dva metry, měl by být tento typ základů opuštěn. Existují lepší alternativy.

Hromada

Již z názvu je zřejmé, že pilotový základ je založen na četných pilotách, které tvoří rám pro rozložení zatížení v celé konstrukci. Piloty jsou vhodné do náročného terénu, protože zajišťují nejen dům či jinou stavbu, ale i samotnou půdu, čímž snižují riziko pohybu a sesuvů půdy.

Tento typ základů je typický pro domy s lehkou konstrukcí, kde není suterén. Piloty se buď zatloukají nebo šroubují, nebo se používá lití. Nejběžnější jsou šroubové piloty.

Pilotové založení je atraktivní díky nízké ceně a minimální časové investici.

Hromadný gril

Pilotový rošt kombinuje současné použití pilot a železobetonových desek (mřížování). Používají se v místech, kde je použití jednoduchého pásového základu z ekonomického hlediska nerentabilní – v případech, kdy je stavba lehká. Tento typ základů je běžný ve stavebnictví z lehkých typů betonu a cihel.

Deska

Jedná se o monolitickou železobetonovou desku. Můžete si ji naplnit sami pomocí armatur nebo si ji objednat z výroby. Častěji se používají v případech vysoké hladiny podzemní vody, na sypkých půdách nebo jílu a ve velkých zámrzných hloubkách.

Nákladově je výrazně dražší díky většímu objemu práce a ceně betonu, ale zároveň je účinný a odolný. Odolá plnohodnotným zděným nebo kamenným stavbám.

Sloupec

Používá se pro budovy z lehkých materiálů. V místech zvýšeného zatížení, například tam, kde se stěny protínají, jsou instalovány pilíře, které jsou spojeny kovovými nebo dřevěnými trámy.

Sloupovitý základ je ekonomický a chrání dům před plísněmi a předčasným zničením dřeva. Zároveň nebude schopen odolat pohybu půdy nebo bobtnání.

Výpočet plochy základové základny

Je požadován pro většinu typů základů, s výjimkou základových desek, protože zde můžete položit desku pod celou plochou budovy. Chcete-li pochopit, kolik čtverečních centimetrů je základna nadace, použijte vzorec:

S = Yn x F/ Yc x Ro, kde

S – plocha základny (cm2);

F – návrhové zatížení základny;

Ro – návrhová odolnost půdy;

Yn – koeficient spolehlivosti, stanovený jako pevná hodnota 1,2;

Yc – koeficient pracovních podmínek, který se liší v závislosti na půdě:

• 1,0 – plastická hlína, stavba s kamennými zdmi;
• 1,1 – plastická hlína, budova s ​​dřevěnými nebo rámovými zdmi nebo dlouhá budova s ​​kamennými zdmi;
• 1,2 – slabě plastická hlína, písky s nízkou vlhkostí, hrubý písek, dlouhé tuhé struktury;
• 1,3 – jemné písky, struktury libovolné tvrdosti;
• 1,4 – hrubý písek, netuhé a dlouhé tuhé konstrukce.

Každý typ povrchu půdy vyžaduje svou vlastní úroveň odolnosti proti zatížení. Čím hlubší je půda, tím vyšší je úroveň odolnosti. Také hodně závisí na hladině podzemní vody: pokud je půda mokrá, pak je méně odolná vůči zatížení.

Štěrk s plnivem:

• hlinito-hlinitý
• písčitý

Hloubka založení je projektovaná hodnota, která závisí na typu budovy nebo stavby, klimatické zóně, půdě na místě a hladině podzemní vody. Na tuto hodnotu má vliv také provedení budovy (s nebo bez suterénu), princip jejího užívání (s vytápěním nebo bez vytápění), počet podlaží a hmotnost.

Přesně řečeno, toto je množství, do kterého bude potřeba zasypat základ, aby poskytoval konstrukci stabilní oporu. Existují dva typy:

• hluboký;
• mělké nebo nezasypané.

Podle konstrukčních norem, aby odolala silám mrazu, musí být podrážka pohřbena 15-20 cm pod úrovní mrazu pro půdu. Když je tato podmínka splněna, základ se nazývá „hluboký“ nebo „zakopaný“.

Při zámrzné hloubce větší než 2 metry jsou výkopové práce velmi objemné, spotřeba materiálů je také vysoká a cena velmi vysoká. V tomto případě jsou zvažovány jiné typy základů – pilotové nebo pilotové-mřížování, stejně jako možnost pokládky nad standardní bod mrazu. To je však možné pouze tehdy, pokud existují půdy s normální únosností, povinnou izolací základny a základů a také s instalací izolované slepé oblasti. V tomto případě se hloubka pokládky několikrát snižuje a je obvykle menší než metr.

Někdy se základ nalévá přímo na povrch. Toto je možnost pro přístavby, pravděpodobně ze dřeva. Pouze za takových podmínek je schopen kompenzovat vzniklé zkreslení.

Předběžný výzkum

Než začnete plánovat svůj dům, musíte se rozhodnout, kam na pozemku chcete dům umístit. Pokud již existují geologické studie, vezměte v úvahu jejich výsledky: abyste měli méně problémů se založením a měli minimální náklady, je vhodné zvolit „nejsušší“ oblast: kde je podzemní voda co nejnižší.

Dále se ve vybrané lokalitě provádějí geologické studie půd. K tomu se vyvrtají otvory do hloubky 10 až 40 metrů: záleží na struktuře vrstev a plánované hmotě budovy. Je vyrobeno nejméně pět jamek: v místech, kde jsou plánované rohy, a uprostřed.

Průměrné náklady na takovou studii jsou asi 1000 $. Pokud je stavba plánována ve velkém měřítku, částka výrazně neovlivní rozpočet (průměrné náklady na dům jsou 80-100 tisíc dolarů), ale může vás ušetřit mnoha problémů. V tomto případě si tedy objednejte průzkum u profesionálů. Pokud chcete postavit malou budovu – malý dům, chatu, lázeňský dům, altán nebo oblast s grilem, je docela možné provést výzkum sami.

Zkoumání geologie vlastníma rukama

Abychom zkontrolovali geologickou stavbu půdy vlastníma rukama, vyzbrojíme se lopatou. Ve všech pěti bodech – v rozích budoucí struktury a uprostřed – budete muset vykopat hluboké díry. Velikost: metr na metr, hloubka – minimálně 2,5 m Stěny děláme rovné (alespoň relativně). Po vykopání díry vezměte metr a kus papíru, změřte a zaznamenejte vrstvy.

Co je k vidění v sekci:

• Nahoře přichází nejtmavší vrstva – úrodná. Jeho tloušťka je od 10 cm do 1,5 metru, někdy i více. Tato vrstva musí být odstraněna. Za prvé je sypký a za druhé v něm žijí různá zvířata/hmyz/bakterie/houby. Proto ihned po označení základu je tato vrstva nejprve odstraněna.
• Níže je přírodní půda. Tak tomu bylo před „zpracováním“ zvířaty a mikroorganismy. Mohou zde být takové půdy;
  • Hustý písek (hrubý, střední, se štěrkem). Vynikající základ pro stavbu domu: voda rychle odtéká a základ je spolehlivý. Na takových půdách můžete postavit dům na mělkém základu (hloubka položení od 50 cm).
  • Rychlé písky (jemné a prašné). Pokud je spodní voda hluboká, je možná stavba. Tyto půdy jsou ale nebezpečné, protože při nasycení vodou plavou.
  • Hlína, hlína, písčitá hlína. Chovají se úplně stejně jako prašné písky: za mokra plavou, pokud je málo vody, ale jejich únosnost je vysoká. Zde je také potřeba se podívat na množství srážek v regionu.
  • Rašeliniště. Nejnespolehlivější důvody. Lze je stavět pouze pomocí sloupových základů. A to pouze za předpokladu, že vrstva půdy s dobrou únosností není příliš hluboká.

  Při pokusu o rozlišení půd obsahujících jíl často vznikají potíže. Někdy se na ně stačí jen podívat: pokud převládá písek a jsou v něm vměstky jílu, máte před sebou písčitou hlínu. Pokud převažuje hlína, ale je tam i písek, je to hlína. No, hlína neobsahuje žádné inkluze a těžko se do ní hrabe.

  Existuje další metoda, která vám pomůže ujistit se, jak správně jste zeminu identifikovali. To uděláte tak, že rukama vyválíte váleček z navlhčené zeminy (mezi dlaněmi, jako jste to dělali ve školce) a ohněte ho do koblihy. Pokud se vše rozdrolilo, je to hlína s nízkou plasticitou, pokud se rozpadla na kusy, je to plastická hlína, pokud zůstane neporušená, je to hlína;

  Poté, co jste se rozhodli, jaký druh půdy máte ve vybrané oblasti, můžete začít s výběrem typu základu.

  Hloubka založení v závislosti na hladině spodní vody

  Všechny konstrukční prvky jsou popsány v SNiP 2.02.01-83*. Obecně lze vše zredukovat na následující doporučení:

  

  • Při plánování na skalnatých, písčitých hrubých a středně velkých půdách, štěrkových, hruboklastických půdách s písčitým plnivem nezávisí hloubka založení na hladině podzemní vody.
  • Pokud jsou pod základnou základny jemné nebo prašné písky, pak pokud je hladina podzemní vody 2 metry pod úrovní mrazu půdy, hloubka základu může být libovolná. Pokud jsou vody nad touto značkou, musí být základ položen pod úroveň mrazu.
  • Pokud jsou pod podkladem jíly, hlíny, hrubé půdy s prachovým nebo jílovitým plnivem, musí být základ rozhodně pod úrovní mrazu (nezávisí na hladině podzemní vody).

  Jak vidíte, úroveň základů základů je určena především přítomností podzemní vody a tím, jak silně půda v regionu zamrzá. Právě mrazové vzdouvání způsobuje problémy se základy (neboli změny hladiny spodní vody).

  Hloubka zamrznutí půdy

  Chcete-li přibližně určit, do jaké úrovně půdy ve vaší oblasti zamrznou, stačí se podívat na mapu níže.

  

  Jedná se však o zprůměrovaná data, takže pro konkrétní bod lze hodnotu určit s velmi velkou chybou. Pro zvídavé mysli uvádíme metodu pro výpočet hloubky zamrznutí půdy v jakékoli oblasti. Budete potřebovat znát pouze průměrné teploty za zimní měsíce (ty, ve kterých je průměrná měsíční teplota záporná). Můžete si to spočítat sami, vzorec a příklad výpočtu jsou uvedeny níže.

  

  D_fn — hloubka mrazu v dané oblasti,

  Do je koeficient zohledňující typy půdy:

  • pro hrubé půdy je to 0,34;
  • pro písky s dobrou únosností 0,3;
  • pro sypký písek 0,28;
  • u jílů a hlín je to 0,23;

  M_t — součet průměrných měsíčních záporných teplot během zimy ve vaší oblasti. Najděte statistiky metrologických služeb pro váš region. Vyberte měsíce, ve kterých je průměrná měsíční teplota pod nulou, sečtěte je, najděte druhou odmocninu (na každé kalkulačce existuje funkce). Dosaďte výsledek do vzorce.

  Například, jdeme stavět na hlínu. Průměrné zimní teploty v regionu: -2°C, -12°C, -15°C, -10C, -4°C.

  Výpočet zamrznutí půdy bude následující:

  1. M_t=2+12+15+10+4=43, najděte druhou odmocninu ze 43, rovná se 6,6;
  2. D_fn= 0,23 x 6,6 = 1,52 m.

  Zjistili jsme, že vypočtená hloubka mrazu podle zadaných parametrů: 1,52 m To není vše, musíme vzít v úvahu, zda bude potřeba vytápění, a pokud ano, jaké teploty se v něm budou udržovat.

  Pokud je budova nevytápěná (koupelna, chata, stavba bude trvat několik let), použijte zvyšující se faktor 1,1, který vytvoří bezpečnostní rezervu. V tomto případě je hloubka základu 1,52 m * 1,1 = 1,7 m.

  Pokud je budova vytápěna, půda také přijme část svého tepla a bude méně promrzat. Proto se v přítomnosti ohřevu koeficienty snižují. Lze je vzít ze stolu.

  Pokud je tedy teplota v místnostech neustále udržována nad +20 ° C, podlahy jsou izolovány, hloubka základu bude 1,52 m * 0,7 = 1,064 m, což je již méně nákladné než hloubka o 1,52 m.

  Tabulky a mapy ukazují průměrnou úroveň za posledních 10 let. Obecně se pravděpodobně vyplatí při výpočtech použít data pro nejchladnější zimu za posledních 10 let. Abnormálně chladné zimy a zimy bez sněhu se vyskytují přibližně se stejnou frekvencí. A při výpočtech je vhodné se na ně zaměřit. Ostatně moc vás neuklidní, když vám po 9 letech stání 10. praskne základ příliš chladnou zimou.

  Jak hluboko kopat základ

  Vyzbrojeni těmito čísly a výsledky průzkumu lokality musíte vybrat několik možností základů. Nejoblíbenější jsou pásové a sloupcové nebo vlasové. Většina odborníků se shoduje, že při normální únosnosti půdy by jejich základna měla být 15-20 cm pod hloubkou mrazu. Výše jsme popsali, jak to vypočítat.

  

  Při tom zvažte následující doporučení:

  • Podešev by měla spočívat na půdě s dobrou únosností.
  • Základ by měl být ponořen do nosné vrstvy minimálně 10-15 cm.
  • Je žádoucí, aby spodní voda byla umístěna níže. V opačném případě je nutné provést opatření k vypuštění vody nebo snížení její hladiny, a to vyžaduje velmi velké finanční prostředky.
  • Pokud je nosná zemina příliš hluboká, vyplatí se zvážit možnost pilotového založení.

  Po výběru několika typů základů a určení jejich hloubky uložení se provede přibližný výpočet nákladů každého z nich. Vyberte si ten, který bude ekonomičtější.

  Všimněte si také, že ke snížení hloubky základu můžete použít izolovanou slepou oblast. Při stavbě mělkého pásového základu je vyžadována slepá oblast.

  mělký základ

  Někdy je vybudování hlubokých základů velmi nákladné. Pak zvažte pilotové (pilotové mříže) nebo mělké základy (mělké základy). Říká se jim také „plovoucí“. Existují pouze dva typy – monolitická deska a páska.

  Základ desky je považován za nejspolehlivější a snadno předvídatelný. Je navržen tak, že může utrpět značné škody pouze v případě, že v návrhu dojde k hrubým chybám ve výpočtech. Může se však také zničit.

  Vývojáři však nemají rádi základy desek: jsou považovány za drahé. Zaberou hodně materiálu (hlavně výztuže) a času (navázání stejné výztuže). Ale někdy je základ z desky levnější než základ z hlubokých pásů nebo dokonce základ z pilot. Tak ho hned neodepisujte. To může být optimální, pokud chcete postavit těžkou budovu na zvednutých nebo sypkých půdách.

  

  Mělká páska může mít hloubku 60 cm V tomto případě musí ležet na půdě s normální únosností. Je-li hloubka úrodné vrstvy větší, zvyšuje se hloubka pásového základu.

  S mělkými pásovými základy pro lehké budovy je vše velmi jednoduché: fungují dobře. Kombinace se srubem nebo trámem je ekonomickou a zároveň spolehlivou variantou. Pokud jsou v pásce lomy, elastické dřevo si s nimi dokonale poradí. Rámový dům se na tomto základě cítí téměř stejně dobře.

  Pokud budete ty zadní stavět z lehkých stavebních tvárnic (pórobeton, pěnobeton apod.) na mělký pásový základ, musíte pečlivěji propočítat. Nereagují nejlépe na změny geometrie. Zde potřebujete radu zkušeného a samozřejmě kompetentního specialisty s bohatými zkušenostmi.

  

  Ale je nerentabilní instalovat mělký pásový základ pod těžký dům. Chcete-li přenést celé zatížení, musí být vyrobeno velmi široké. V tomto případě bude deska s největší pravděpodobností levnější.

  Jak funguje mělký základ?

  Tento typ se používá, když je řešení tažných sil příliš nákladné a nedává smysl. V případě mělkých základů s nimi nebojují. Dalo by se říci, že jsou ignorovány. Jednoduše způsobí, že základy a dům stoupají a padají spolu s bobtnající půdou. Proto se jim také říká „plovoucí“.

  Vše, co je nutné, je zajistit stabilní polohu a pevné spojení všech částí základu a prvků domu. A k tomu potřebujete správný výpočet.