Dasar dari setiap pekerjaan konstruksi besar adalah meletakkan fondasi. Itu tergantung pada seberapa andal ini akan dilakukan, berapa masa pakai yang diharapkan dari bangunan yang didirikan. Karena alasan inilah peletakan fondasi dalam konstruksi dianggap sebagai salah satu tahapan terpenting.
Agar fondasi dapat dengan mudah menahan semua beban yang diharapkan, penting tidak hanya untuk mengikuti teknologi peletakannya, tetapi juga untuk menghitung terlebih dahulu semua kemungkinan dampak padanya. Hanya spesialis yang memiliki pengalaman luas di bidang ini yang dapat melakukan perhitungan yang benar, dengan mempertimbangkan semua faktor yang dapat memiliki dampak sekecil apa pun pada fondasi. Tetapi siapa pun dapat membuat perhitungan awal umum dari beban di atas fondasi, sehingga memahami seberapa kuat beban itu dan menghilangkan biaya yang tidak perlu.
Informasi yang diperlukan
Pertanyaan pertama adalah apa yang perlu Anda ketahui untuk menghitung beban dengan benarke yayasan. Ini adalah sebagai berikut:
- tata letak umum bangunan, tinggi, yaitu jumlah lantai, bahan dari mana atap akan dibuat;
- jenis tanah, kedalaman air tanah;
- bahan yang digunakan dalam pembuatan elemen bangunan individu;
- wilayah konstruksi;
- nilai penetrasi pondasi;
- kedalaman pembekuan tanah;
- tebal lapisan tanah yang menerima beban deformasi.
Informasi ini diperlukan untuk memperhitungkan indikator kecil untuk akurasi dalam perhitungan.
Mengapa perhitungan diperlukan
Apa perhitungan beban pada pondasi yang diberikan kepada pengembang masa depan?
- Nilai yang benar akan memungkinkan Anda menemukan tempat yang paling cocok dan andal di mana Anda dapat membangun struktur.
- Jika Anda menghitung semuanya dengan benar, maka Anda dapat dengan mudah mencegah kemungkinan deformasi dinding atau fondasi itu sendiri, dan struktur di belakangnya.
- Perhitungan akan membantu mencegah penurunan tanah (segera menghancurkan seluruh bangunan).
- Adalah mungkin untuk memahami berapa banyak bahan yang perlu dibeli untuk melakukan pekerjaan konstruksi. Ini akan sangat mengurangi biaya keseluruhan.
Jika perhitungan dilakukan secara tidak benar atau tidak dilakukan sama sekali, maka deformasi bangunan dan pondasi seperti kemiringan, belokan, penurunan, tonjolan, gulungan, pergeseran atau perpindahan horizontal dapat terjadi.
Jenis beban utama
Sebelum Anda mulai menghitung beban, penting untuk diketahui bahwa ada tiga hal utamakategori yang dapat membuat beban ini:
- Nilai statistik. Kategori ini mencakup berat struktur itu sendiri dan setiap elemen rumah.
- Jenis kedua adalah dampak akibat cuaca. Angin, hujan dan curah hujan lainnya juga harus dimasukkan dalam perhitungan.
- Benda yang akan berada di dalam rumah juga memberikan tekanan tertentu, sehingga perhitungan beban pada pondasi harus menyertakan indikator-indikator ini.
Jenis pondasi tergantung pada jenis tanah di mana pondasi itu dibangun. Oleh karena itu, perhitungan beban di tanah juga penting. Fondasi juga memberikan tekanan dan ditandai oleh indikator seperti total area dukungan dan kedalamannya.
Rumus perhitungan beban tanah
Untuk menentukan nilai yang diperlukan, digunakan rumus dasar berikut:
N=Nf + Nd + Ns + Nv, dimana H adalah nilai awal, yaitu beban total pada tanah, Nf adalah nilai yang menunjukkan beban dari pondasi, Nd adalah beban rumah yaitu beban dari bangunan, Hs adalah beban musiman dari salju, Hv adalah beban dari angin.
Nd untuk semua jenis pondasi dihitung dengan cara yang sama. Nf dihitung secara berbeda tergantung pada jenis pondasi.
Beban strip dan dasar monolitik
Indikator beban alas di atas tanah akan membantu menentukan ukuran optimal area pondasi dan menilai beban yang diizinkan untuk itu. Untuk perhitungan ini, fondasi strip cocok secara struktural. Perhitungan beban dilakukan sesuai dengan rumus berikut:
Nflm=V × Q, di mana V adalah total volume fondasi, yang diperoleh dengan mengalikan tinggi, panjang, dan lebar alas (pita atau monolitik); Q adalah berat jenis (densitas) bahan yang digunakan dalam konstruksi alas. Nilai ini tidak harus dihitung, dalam tabel referensi Anda dapat menemukan semua indikator yang diperlukan.
Selanjutnya, indikator Nf dibagi dengan luas dasar (S) dan nilai beban spesifik (Nu) diperoleh, yang harus lebih kecil dari nilai referensi yang diizinkan dari tahanan tanah (Сg):
Nah=Nflm/ S.
Untuk menghindari pengaruh kesalahan perhitungan, penyimpangan ini harus melebihi 25%. Jika nilai yang diperoleh melebihi nilai referensi, lebih baik untuk menambah lebar alas, jika tidak maka akan mulai retak dan melorot.
Penghitungan beban pada pelat pondasi dalam kasus pemasangan dasar monolitik dilakukan dengan cara yang sama. Anda hanya perlu memperhitungkan beban deformasi, tegangan lengkung, dan gulungan. Untuk melakukan ini, fondasi diletakkan dengan margin yang meningkat dari nilai yang dihitung.
Beban dasar kolom
Perhitungan akan membantu menghitung jumlah tiang atau sol pondasi yang benar untuk konstruksi yang aman.
Gravitasi spesifik adalah nilai yang menunjukkan tekanan desain maksimum yang dapat ditahan oleh tanah, sehingga tidak ada penurunan dan perpindahan. Nilai spesifik tergantung pada jenis tanah apa yang sedang kita bicarakan dan di zona iklim apa rumah itu akan dibangun. Namun, saat menghitungambil rata-rata - 2 kg / cm2.
Beban total yang diberikan oleh alas kolom ke tanah terdiri dari massa terdistribusi dari struktur dan berat kolom itu sendiri. Oleh karena itu, perhitungan beban pada pondasi kolom akan terlihat seperti ini:
- Vc=Sc x Hc;
- Pc=Vc x q;
- Pfc=Pc x N;
- Sfc=Sc x N;
dimana Sc adalah luas bantalan kolom, Hc adalah tinggi, Vc adalah volume kolom, Pc adalah berat kolom, q adalah massa jenis bahan kolom, N adalah jumlah kolom total, Pfc adalah berat total pondasi, Sfc adalah total luas tumpuan.
Beban pondasi tiang
Menggunakan rumus ini untuk menghitung beban pada pondasi tiang juga dimungkinkan, tetapi harus sedikit dimodifikasi. Yaitu, bila hasil yang diperoleh sesuai dengan rumus sebelumnya, maka perlu dikalikan dengan jumlah total tumpukan, kemudian tambahkan berat sabuk (jika sabuk ini digunakan selama konstruksi). Untuk mendapatkan nilai yang diinginkan, Anda perlu mengalikan nilai yang diperoleh dengan densitas (berat jenis) bahan yang digunakan dalam produksi tiang pancang.
Bila jumlah tumpuan ulir (N) dan berat bangunan (P) diketahui, sifat dukung dari satu tumpuan sama dengan rasio P/N. Penting untuk memilih tiang yang siap pakai, paling cocok, dengan daya dukung tertentu dan panjang yang sesuai dengan fitur geologi setempat.
Muat di rumah padayayasan
Untuk membuat perhitungan umum beban rumah di atas fondasi, Anda harus menjumlahkan indikator massa masing-masing bagian rumah:
- Slab dan semua dinding.
- Pintu dan jendela.
- Sistem kasau dan atap.
- Pipa pemanas dan ventilasi, pipa ledeng.
- Semua lapisan dekoratif, uap dan kedap air.
- Berbagai peralatan, furnitur, dan tangga.
- Semua jenis pengencang.
- Orang yang tinggal di gedung pada waktu yang sama.
Untuk melakukan ini, Anda memerlukan beberapa indikator dari tabel (berat jenis tergantung pada bahan dari mana setiap bagian dibuat), yang sebelumnya dihitung oleh spesialis. Sekarang ini mudah digunakan. Misalnya:
- Untuk bangunan yang menggunakan rangka dengan tebal tidak lebih dari 150 mm, faktor bebannya adalah 50 kg/m2.
- Jika kita berbicara tentang dinding yang terbuat dari beton aerasi, yang ketebalannya mencapai 50 cm, maka - 600 kg/m2.
- Dinding beton bertulang setebal 15 cm menghasilkan beban 350 kg/m2.
- Slab yang didasarkan pada struktur beton bertulang dihancurkan dengan gaya 500 kg/m2.
- Lantai dengan insulasi dan balok kayu - hingga 300 kg/m2.
- Atap - rata-rata hingga 50 kg/m2.
- Jika diperlukan nilai yang menunjukkan beban sementara dari salju, maka mereka biasanya mengambil nilai rata-rata 190 kg / m2 - untuk wilayah utara, 50 kg / m2 - untuk selatan, 100 kg / m2 - untuk lajur tengah, atau didapat dengan mengalikan luas proyeksi atap dengan beban referensi spesifikpenutup salju.
- Jika Anda perlu menghitung beban angin, maka rumus berikut akan berguna:
Hv=P × (40 + 15 × N), dimana P adalah luas total bangunan dan H adalah tinggi total rumah.
Contoh perhitungan
Menggunakan perhitungan di atas akan memungkinkan Anda untuk menentukan dengan benar dimensi fondasi yang diperlukan dan mengamankan diri Anda selama bertahun-tahun dengan struktur yang andal. Dan agar lebih mudah memahami cara menggunakan nilai-nilai tersebut, Anda harus melihat contoh perhitungan beban pada pondasi.
Sebagai contoh, mari kita ambil contoh rumah beton aerasi berlantai satu yang terletak di daerah yang terlindung dari salju dan angin. Atap pelana dengan kemiringan 45%. Pondasi - pita monolitik 6x3x0,5 m. Dinding: tinggi 3 m dan tebal 40 cm. Tanah - lempung.
- Beban atap dihitung dengan beban 1 m2 proyeksi, dalam contoh ini - 1,5 m.
- Beban dinding ditentukan dengan mengalikan tinggi dan tebal dengan beban referensi spesifik dari titik 2: Hc=60030, 4=720 kg.
- Beban lantai ditemukan dengan mengalikan luas kargo dengan nilai dari titik 4: Np=(63 / 62)500=750 kg. Luas beban ditentukan oleh perbandingan luas pondasi dengan panjang sisi-sisinya yang ditekan oleh balok lantai.
- Beban dari dasar strip (Q untuk beton dan batu pecah - 230 kg/m2): 630, 4230=1656 kg.
- Beban per meter alas: Tapi=75+720+750+1656=3201 kg.
- Nilai beban referensiuntuk tanah liat: Cr=1,5 kg/cm2. Pada contoh perbandingan beban terhadap luas dasar adalah: Sumur=3201/1800=1,8 kg/cm2, dimana 6x3=18 m2=1800 cm2.
Contoh menunjukkan bahwa untuk data awal seperti itu, ukuran pondasi yang dipilih tidak mencukupi, karena nilai yang dihitung lebih besar dari nilai referensi yang diizinkan dan tidak menjamin keandalan bangunan. Nilai yang diperlukan ditentukan oleh pemilihan langkah demi langkah.
Saat merencanakan konstruksi, perhitungan dan analisisnya harus dilakukan, jika tidak, konsekuensi dari penggunaan nilai yang salah dapat menjadi bencana.
