Metodi e caratteristiche del calcolo delle fondazioni a nastro

Naturalmente! Per il vostro articolo su "Metodi e caratteristiche del calcolo delle fondazioni a nastro" Ecco una breve introduzione:

Conoscere le basi della progettazione delle fondazioni è essenziale prima di iniziare qualsiasi tipo di progetto edilizio. Tra tutti i tipi di fondazione, le fondazioni a nastro sono essenziali per distribuire uniformemente i carichi dell'edificio al terreno sottostante. Il loro calcolo comporta la valutazione di una serie di elementi cruciali per garantire la longevità e la stabilità della struttura.

Quando le condizioni del terreno consentono una distribuzione più ampia dei carichi dell'edificio, si ricorre spesso a fondazioni a nastro. Per calcolare le fondazioni è necessario valutare il carico totale della struttura, tenere conto della capacità portante del terreno e determinare le dimensioni necessarie per evitare assestamenti o cedimenti strutturali.

Il tipo di terreno presente è un fattore cruciale nei calcoli delle fondazioni a nastro, perché terreni diversi possono sostenere carichi diversi in modi diversi. I terreni sono solitamente classificati dagli ingegneri in base alla loro resistenza e compressibilità, che hanno un impatto immediato sulle dimensioni della fondazione e sulle esigenze di rinforzo.

Inoltre, per evitare il gelo o i danni causati dall'acqua, durante il processo di progettazione si deve tenere conto di fattori ambientali come i livelli delle acque sotterranee e la profondità del gelo. Questi fattori garantiscono che la fondazione continui a essere solida e resistente alle sollecitazioni ambientali e alle variazioni stagionali.

In questo articolo esploriamo le procedure e i punti più sottili del calcolo della fondazione a strisce, fornendo a costruttori, ingegneri e architetti conoscenze fondamentali per garantire la stabilità e la durata a lungo termine di qualsiasi progetto edilizio.

Metodi

Esistono diverse tecniche di calcolo. Il calcolo della resistenza e della stabilità è uno di questi. Si basa sul calcolo della capacità portante della fondazione.

Questo metodo si applica in circostanze specifiche, ad esempio quando la costruzione dell'edificio sarà completata da:

• sulla pendenza,
• su terreno roccioso,
• in aree con forte influenza sismica.

Una serie di formule complesse vengono utilizzate per i calcoli, che vengono completati da professionisti qualificati.

In base alla capacità portante del terreno, una fondazione a strisce può essere calcolata in un certo modo. Si tratta di un calcolo dell'area di base minima del nastro, in corrispondenza della quale la struttura e la base insieme non premeranno sul terreno causandone l'abbassamento.

Di seguito approfondiremo come calcolare la larghezza della base di fondazione e la larghezza del nastro. Per questi tipi di evacuazioni si utilizza una tabella di capacità portante del terreno.

È possibile utilizzare calcoli basati sul modulo di deformazione del terreno al posto dei più noti e semplici calcoli della capacità portante dei terreni. Si tratta di una procedura ingegneristica più complessa che si avvale di formule complesse.

Gruppi di stati limite

Gli stati limite delle fondazioni sono condizioni in cui la struttura dell'edificio non può più soddisfare i requisiti necessari (si verificano danni, gli spostamenti sono inaccettabili e la resistenza ai carichi diminuisce).

In generale, per il calcolo di tutte le fondazioni portanti si utilizzano due categorie di stati limite. La base viene determinata per la resistenza e la stabilità secondo il primo gruppo, e per le deflessioni, le deformazioni e le dimensioni dell'apertura delle fessure secondo il secondo gruppo:

1. Primo gruppo (perdita di capacità portante) – principale, t.Per. se il progetto non supera i relativi calcoli, rappresenta un pericolo per la vita.
2. Secondo gruppo associati all'inidoneità delle strutture al funzionamento normale.

È fondamentale comprendere le procedure e i fattori che concorrono al calcolo delle fondazioni a nastro. Queste fondazioni sono necessarie per disperdere i carichi dell'edificio sulla terra, quindi è importante valutare attentamente le proprietà del terreno, il peso dell'edificio e le dimensioni strutturali. Esplorando queste variabili, questo articolo cerca di fornire indicazioni pratiche su come gli ingegneri determinano le dimensioni e i requisiti di armatura, demistificando il processo di calcolo delle fondazioni a nastro. Fattori importanti come la capacità portante del terreno, i requisiti di profondità e l'impatto delle strutture vicine saranno evidenziati con spiegazioni concise. Alla fine, questa indagine fornirà ai lettori le conoscenze necessarie per pianificare e realizzare in modo efficiente le fondazioni a nastro nei progetti di costruzione e ristrutturazione.

Cosa bisogna sapere?

Per calcolare una fondazione a nastro, è necessario accertare la capacità portante del terreno al di sotto della base. 50 cm al di sotto della base della futura fondazione, esaminare lo strato di terreno.

Ogni tipo di terreno ha una diversa capacità di carico. La tabella lo illustra:

Tipi	densa	densità media
Sabbia ghiaiosa grossolana	6 kg/cm²	5 kg/cm²
Sabbia a media dispersione	5 kg/cm²	4 kg/cm²
Sabbia fine a bassa umidità	4 kg/cm²	3 kg/cm²
Sabbia fine umida	3 kg/cm²	2 kg/cm²
Terriccio sabbioso secco	3 kg/cm²	2.5 kg/cm²
Terriccio sabbioso umido plastico	2.5 kg/cm²	2 kg/cm²
Argille secche	3 kg/cm²	2 kg/cm²
Lamiere umide plastiche	3 kg/cm²	1.5 kg/cm²
Argille secche	6 kg/cm²	2.5 kg/cm²
Argille plastiche umide	4 kg/cm²	1 kg/cm²

Inoltre, per identificare il punto di penetrazione del nastro, è necessario conoscere la profondità a cui il terreno gela in una determinata posizione.

• parametri di deformazione ammissibile del terreno,
• lunghezza del nastro (a seconda della soluzione architettonica),
• peso totale dell'edificio,
• carico temporaneo su di esso in diverse stagioni.

È necessario raccogliere tutti i dati sopra citati prima di iniziare i calcoli. Le informazioni necessarie vengono utilizzate per creare un progetto di fondazione.

Fornisce informazioni sulle specifiche del nastro e sulle forniture di cui avranno bisogno gli addetti ai lavori. L'armatura che verrà utilizzata per rinforzare il nastro e il grado di calcestruzzo che dovrà essere gettato in esso sono decisi dal progettista.

Programmi speciali

È possibile utilizzare formule di costruzione specifiche per calcolare le fondamenta durante il processo di progettazione. Tuttavia, l'utilizzo di applicazioni o calcolatori disponibili online rende questo processo più semplice.

Alcune tecniche di calcolo sono già incluse in essi; l'utente deve solo inserire i propri dati:

• lunghezza del nastro,
• peso dell'edificio,
• tipo di terreno, ecc. d.

Le calcolatrici sono più comode per i calcoli una tantum; i progettisti professionisti utilizzano applicazioni più affidabili, con una cronologia di calcoli salvati e configurabili con maggiore precisione.

I costruttori professionisti e gli sviluppatori privati hanno recensito questo link come il calcolatore più facile da usare e informativo per il calcolo delle fondazioni a nastro.

Rende semplice il calcolo:

1. Dimensione del nastro.
2. Parametri delle casseforme.
3. Diametro e quantità di armatura.
4. Volume di calcestruzzo da versare.

Questo servizio è consigliato per i calcoli dei materiali che tengono conto del loro costo. In questo caso, il modulo contiene informazioni che possono essere ricavate dalle note esplicative dell'architetto, come le proporzioni del calcestruzzo, il tipo di armatura, le dimensioni delle casseforme e altri dettagli.

Non ci sono servizi affidabili che permettano di determinare rapidamente le specifiche e il prezzo del nastro. Prima di calcolare il preventivo, è necessario calcolare e considerare il progetto di fondazione.

Come calcolarla da soli?

Gli esperti devono eseguire i calcoli delle fondazioni per le case di grandi dimensioni. Per una modesta casa di campagna o una dependance, si può calcolare il nastro da soli. Inoltre, è necessario usare molta cautela, rispettando le norme e i regolamenti edilizi.

È fondamentale tenere presente che, mentre si calcola la larghezza del nastro, l'architettura dell'edificio, le qualità del terreno e il clima locale influenzano gli altri parametri.

Raccolta dei carichi

Il processo di determinazione del peso totale dell'edificio che sosterrà le fondamenta durante il suo utilizzo è noto come raccolta dei carichi. A questo punto si determina prima il peso totale dell'elemento strutturale dell'edificio:

• pavimenti,
• pareti,
• partizioni,
• torta di copertura,
• Sistemi di comunicazione,
• decorazione interna ed esterna.

Le tabelle di progettazione e architettura possono essere utilizzate per calcolare la massa delle strutture architettoniche primarie:

Il coefficiente di affidabilità deve essere considerato quando si calcola, secondo le norme e i codici delle regole di costruzione (SP). In altre parole, ogni valore estratto dalla tabella deve essere moltiplicato per il coefficiente di corrispondenza.

Carichi	Coefficiente di affidabilità per carico, γf
Permanente
Autopeso delle strutture	1.1 (0.9)
Peso delle attrezzature fisse	1.05
Prodotti per l'isolamento termico e acustico	1.2 (0.9)
Rafforzamento della precompressione in una struttura	1.1 (0.9)
Temporaneo
Carichi derivanti dal peso di persone, parti, materiali di riparazione, specificati dal compito tecnologico, con:
q< 300 kgf/m3	1.4
300< q< 500 kgf/m3	1.3
q ≥ 500 kgf/m3	1.2
Peso proprio delle attrezzature	1.2
Peso del liquido	1.1
Peso dei materiali sfusi che riempiono i contenitori	1.2
Carichi da gru, con una capacità di carico fino a 5 tonnellate	1.3
Carichi di carrelli elevatori e camion	1.2
Carico di neve	1.4
Carico del vento:
per edifici e strutture industriali	1.2
per le strutture in cui il carico del vento è di importanza decisiva nei calcoli	1.3

Utile

Il carico primario viene aumentato del carico utile. Prende in considerazione il peso di tutto ciò che è posizionato all'interno dell'abitazione mentre è in uso. Sono compresi gli effetti personali dei residenti, i mobili, le attrezzature e gli elettrodomestici.

La neve

Il carico di neve è un fenomeno transitorio che deve essere preso in considerazione. Questo dovrebbe essere aumentato dal peso di piogge e venti forti.

Il carico di neve è controllato da SNIP 2.01.07-85, che deriva da una tabella accessibile al pubblico e dipende dalla regione.

Dimensioni

Le dimensioni del nastro vengono stabilite nella fase successiva:

Suole

Il calcolo viene eseguito sulla base della seconda serie di stati limite. Il nastro è posizionato uniformemente per tutta l'altezza e poggia su un cuscino di pietrisco raschiato con sabbia quando si costruiscono case in materiali leggeri o in luoghi con terreni densi e di alta qualità.

Il nastro deve essere appoggiato su una base di cemento armato espanso se la casa è troppo grande o pesante a causa dei materiali delle pareti, o se la costruzione è prevista su un sito con terreno povero.

La capacità portante o il grado di ritiro del terreno determinano le dimensioni della suola. L'approccio più diffuso è il secondo. È necessario confrontare l'indicatore di resistenza del suolo del sito con il carico totale dell'edificio, espresso in chilogrammi per metro quadro.

È possibile costruire una casa senza suola se il primo numero è inferiore al secondo, perché la casa resterà in piedi senza provocare lo spostamento del terreno sotto la base. Una suola è necessaria se il peso specifico è maggiore della resistenza del terreno.

Resistenza del terreno:

1. Sabbia grossolana – 60-50 t/m².
2. Sabbia a grana media – 50-40 t/m².
3. Terreno sabbioso – 30-20 t/m².
4. Argille – 30-10 t/m².
5. Argilla – 60-10 t/m².
6. Pietrisco – 60-40 t/m².
7. Ghiaia – 50-35 t/m².

La suola conferisce rigidità alla fondazione, garantisce una distribuzione uniforme del peso dall'edificio al terreno e protegge da cedimenti irregolari. Deve avere una larghezza almeno doppia rispetto al nastro.

La formula B = 1.Per determinare il valore minimo della larghezza della suola si utilizza 3×P/(L×Rо), dove:

• Rо è la resistenza del terreno portante;
• L è la lunghezza del nastro in centimetri;
• P è il peso totale dell'edificio;
• 1.3 – fattore di sicurezza.

Profondità e altezza

È possibile avere una fondazione a strisce profonde o poco profonde. Le opzioni a bassa profondità sono utilizzate per edifici di piccole dimensioni su terreni rocciosi o densi. In questo caso, la striscia viene scavata a una profondità del 20-25% inferiore al punto di congelamento del terreno. Ad esempio, un supporto profondo 75 cm viene realizzato a una profondità di congelamento di 1 metro.

Se il terreno presenta un'ondulazione debole, una fondazione profonda convenzionale viene perforata a 30-50 cm di profondità rispetto al livello di congelamento del terreno.

Utilizzando le risorse online pertinenti o esaminando le tabelle degli indicatori per regione, è possibile determinare la profondità di congelamento.

La base, ovvero la parte della fondazione che si eleva al di sopra della superficie del terreno, è rappresentata dall'altezza del nastro. Tra di loro devono esserci almeno 30 cm di distanza. Tuttavia, le case con zoccoli alti, fino a un metro, sono costruite in aree con elevate precipitazioni. Nel caso in cui la casa abbia un seminterrato, l'altezza della base deve essere di almeno 40 cm per consentire le finestre di ventilazione.

Spessore

Per determinare lo spessore del nastro si può utilizzare la formula B = P/L*R, dove:

• P – massa della casa;
• L – lunghezza del nastro;
• R – capacità portante del terreno.

Le fondamenta devono avere uno spessore di almeno 30 centimetri. È preferibile che sia un po' più largo dei muri fuori terra della casa. Quanto più accurata è la geometria degli elementi costruttivi, tanto più piccola è la differenza tra la larghezza del nastro e la parete che vi poggia sopra.

Se la larghezza è inferiore a 30 cm dopo aver applicato la formula ai calcoli, adattarla alle misure del muro. Se il calcolo della larghezza della fondazione dà un risultato marginalmente più ampio della larghezza dei muri, è possibile allargarla per raggiungere il valore richiesto.

Tuttavia, se si scopre che la casa deve poggiare su una base ampia e la creazione di una striscia così larga non è fattibile, si costruisce in modo che sia larga tra i 30 e i 60 centimetri e abbia una base allargata a forma di suola.

In base alla resistenza

Il processo di determinazione della resistenza delle fondazioni a nastro prevede di stabilire se l'altezza del cuscino di sabbia è adeguata a sopportare la forza laterale e di assegnare l'armatura all'interno del cuscino di sabbia. Sulla base della prima serie di stati limite per i carichi di progetto, viene calcolata la resistenza della fondazione.

Nastri a flessione rigida

Il calcestruzzo è un materiale ragionevolmente robusto, con un'elevata resistenza alla compressione. Tuttavia, ha una scarsa tolleranza ai carichi di flessione.

Il getto rinforza la struttura per conferirle le giuste caratteristiche. SNIP controlla la scelta dell'armatura per gli elementi longitudinali del telaio. Almeno 0.01% della sezione trasversale del nastro deve costituire la sezione trasversale totale dell'armatura principale.

Regolazione dei parametri

A volte i calcoli indicano che il nastro di fondazione sarà troppo largo se i piani di costruzione iniziali prevedono materiali pesanti e il terreno ha una bassa resistenza.

Qualsiasi fondazione a strisce di larghezza superiore a sessanta centimetri è eccessivamente costosa. In queste situazioni, il progettista deve ricalcolare utilizzando diversi materiali da costruzione come punto di partenza.

Ad esempio, la costruzione di una casa a telaio o in calcestruzzo espanso potrebbe essere più pratica di una casa in mattoni. A volte ha più senso fare della fondazione una struttura diversa, come una struttura a pali o a pilastri.

Come calcolare la capacità cubica?

Per un calcolo accurato del consumo di calcestruzzo, è necessario conoscere la capacità cubica. È necessario moltiplicare la lunghezza, la larghezza e l'altezza del nastro per determinarla.

Contiamo tutti i materiali

È possibile calcolare i materiali in modo autonomo. Ogni materiale viene preso in considerazione in modo indipendente. La sabbia e il pietrisco devono essere utilizzati per primi, tenendo conto della lunghezza, della larghezza e dell'altezza del cuscino. Poi, legno e tavole per la cassaforma.

L'armatura primaria, l'armatura sottile e il filo d'armatura sono le fasi successive. Si calcola quindi il consumo di calcestruzzo.

Tutto questo può essere calcolato inserendo la seguente formula in un calcolatore online:

• modulo,
• dimensioni,
• profondità,
• larghezza della futura fondazione.

Esempio per una casa a telaio

Poiché le case a telaio sono leggere, vengono costruite su fondamenta leggere. Ad esempio, si deve costruire una casa di sei centimetri per nove su un terreno stabile con una profondità di congelamento di settantacinque centimetri e pareti larghe trenta centimetri.

Oltre alla larghezza minima consentita, possiamo utilizzare una fondazione poco profonda (50 cm) e prevedere tolleranze di errore di 30-40 cm nella costruzione dei muri.

Verificando questi numeri con una calcolatrice o una formula, risulta evidente che una fondazione di questo tipo fornirà un sostanziale margine di sicurezza per una casa a telaio.

Affinché qualsiasi edificio sia stabile e duraturo, è essenziale sapere come calcolare le fondazioni a nastro. Gli ingegneri possono progettare con precisione fondazioni a nastro che distribuiscano uniformemente il peso, determinando la capacità portante del terreno e i requisiti strutturali dell'edificio.

L'analisi delle condizioni del terreno è una delle fasi più importanti del calcolo delle fondazioni a nastro. Questo comporta la valutazione degli elementi che influenzano direttamente la quantità di peso che il terreno può sostenere senza subire un assestamento eccessivo, come il tipo di terreno, la densità e il contenuto di umidità. Per determinare con precisione questi parametri, gli ingegneri utilizzano una serie di test e dati.

Le fondazioni a strisce vengono progettate tenendo conto dei carichi strutturali imposti dall'edificio sovrastante. Questo riguarda sia i carichi orizzontali, come le forze del vento e le forze sismiche, sia i carichi verticali dovuti al peso della struttura stessa. Per garantire che la fondazione possa sostenere in modo sicuro l'intera struttura, questi carichi vengono calcolati utilizzando standard ingegneristici e piani architettonici.

Inoltre, è indispensabile includere nella procedura di calcolo dei fattori di sicurezza. I margini di sicurezza sono utilizzati dagli ingegneri per prendere in considerazione le variazioni nella costruzione, l'imprevedibilità delle condizioni del terreno e i possibili cambiamenti futuri nell'uso dell'edificio. In questo modo si garantisce che la fondazione a nastro continuerà a essere robusta per tutta la durata dell'uso previsto, oltre a soddisfare i requisiti attuali.

Video sull'argomento

Calcolo della cassaforma di una fondazione a nastro

Raccolta dei carichi di fondazione online | Calcolo corretto della fondazione in base alla capacità portante