Una llosa de formigó armat, enterrada al sòl o muntada a la seva superfície, distribueix la càrrega generada per l’edifici per una àmplia superfície. Gràcies a això, els edificis no es deformen, fins i tot en sòls en moviment. Perquè la fonamentació sigui fiable i, al mateix temps, no malgasti recursos addicionals, és important calcular correctament la llosa de fonamentació.
- Avantatges d'una llosa de fonamentació
- Avantatges del disseny
- Característiques estructurals
- Càlcul del gruix de la llosa de fonamentació
- Seqüència d'operacions per calcular la càrrega sobre la base
- Mida d'una llosa de formigó
- Càlcul basat en la determinació de la capacitat del sòl portant
- Determinació del volum requerit de solució de formigó
- Càlcul de la quantitat requerida de reforç
Avantatges d'una llosa de fonamentació
Quan s’aixequen edificis de poca alçada, l’opció de lloses té avantatges sobre les estructures de cinta i pila. A l’hora d’implementar l’obra, haureu de gastar diners en formigó i armadura, però podeu estalviar en altres articles de cost. Per exemple, atès que la superfície de la llosa serveix de subsòl per a la planta inferior, no cal instal·lar-hi cap. La preparació d'escuts per a encofrats aquí requereix significativament menys taulers que quan es disposa una base de tires.
Aquesta base és molt adequada per disposar un terra escalfat per aigua; en aquest cas, el sistema es col·loca dins de la llosa (en lloc de preparar-hi una regla especial).
De les unitats tècniques per a la instal·lació, caldrà una batedora de formigó. No haureu de gastar diners en excavadores i màquines elevadores durant la construcció.
Avantatges del disseny
A més de ser econòmic, un gran avantatge d’aquest tipus de base és la superfície important de la llosa. A causa d’això, la pressió sobre cada centímetre quadrat de sòl disminueix, cosa que impedeix processos de deformació i assentament desigual. Altres avantatges són:
- Possibilitat d’instal·lació en diferents tipus de sòls, inclosos els de mobilitat augmentada o elevada elevació d’aigua. Si heu de construir una casa sobre sòls "incòmodes", les lloses són una opció excel·lent. No obstant això, és difícil fer un fonament fiable d’aquest tipus en un pendent; és millor triar piles aquí.
- Excel·lents propietats d'aïllament. Si la base es fa d’acord amb la tecnologia, s’aconsegueix una bona protecció contra la pèrdua de calor. Tampoc deixa passar la humitat.
- Durabilitat: una llosa sòlida pot durar més d’un segle sense signes de deteriorament.
- Construcció rígida a causa del marc reforçat, les grans dimensions i l'estructura que no proporciona elements de costura. Això el fa adequat per a edificis de maons, formigó cel·lulat i altres materials que reaccionen negativament fins i tot a moviments mínims.
Si el sòl és molt agitat, una llosa sòlida amb poc o cap aprofundiment és adequada com a base. S’ha d’organitzar un coixí a sota. El material es selecciona de manera que anivelli l’elevació del sòl.
Característiques estructurals
Aquesta base no està sotmesa a revolts locals i es pot moure amb el sòl sense molestar l'estructura.Per això, neutralitza bé els efectes desproporcionats del pes de l’edifici, cosa que pot fer que les estructures de suport siguin inutilitzables. Quan s’utilitza una placa aïllada, també s’elimina el desnivell de congelació sota la casa.
La base pot ser sòlida o composta. En el primer cas, quan s’aboca una llosa monolítica directament al lloc, la base és més fiable, a més, el treball és més fàcil de realitzar. La segona opció suposa que la base consta de diversos elements de producció industrial, combinats al lloc de construcció. La implementació requerirà l’ordre de màquines especials per poder lliurar i col·locar correctament els fragments i preparar una solució d’ajust. Aquest mètode es realitza més ràpidament a causa de l'absència de l'encofrat, el reforç i la subjecció a llarg termini del formigó abocat per al seu assecat.
Abans d’iniciar els treballs de construcció, cal investigar la composició del sòl i el relleu superficial. Si hi ha pendents pronunciats i altres diferències d’altura, és millor preferir una base de piles. Idealment, per muntar la llosa, la superfície hauria de ser el més plana possible.
Si el sòl està prou "lliure de problemes" (no cal un coixí volumètric i estructures d'aïllament), només s'elimina una capa d'una superfície fèrtil. En cas contrari, s’elimina el sòl amb el volum requerit i s’organitza un coixinet que el substitueix. El material sol ser pedra triturada barrejada amb sorra. Aquesta composició s’adapta bé al drenatge, no és propensa a aixecar-se i es comprimeix lleugerament. Cada 10 cm de la pols s’ha de compactar amb una placa vibrant.
Cal regar el coixí sorrenc amb aigua. La fracció utilitzada no hauria de ser massa fina, en cas contrari és possible una contracció inesperada de l'edifici a causa de la resistència insuficient a la compressió. Normalment s’aboca una capa de sorra a 0,2-0,3 m.
Càlcul del gruix de la llosa de fonamentació
Quan es calcula una llosa de formigó, el repte principal és la modelització detallada de les càrregues de flexió i les direccions de rodet més probables. A partir d’aquestes dades, es pot estimar amb més precisió la mida de l’estructura i dir si cal reforçar-la. Els càlculs de màxima qualitat s’obtenen quan s’utilitzen sistemes de programari nítids per a aquestes tasques. Per obtenir-los, heu d’ordenar el càlcul de la fonamentació de la llosa en una empresa especialitzada.
A la pràctica, en la construcció privada, es pot deixar de banda, centrant-se en els valors aproximats. El perill més gran és la situació amb un gruix de llosa insuficient: en aquest cas, el moment de flexió és tan elevat que la fonamentació es pot esquerdar. La mida excessiva comporta un ús excessiu dels recursos.
Sovint resulta que, per a un edifici concret, són possibles diferents valors de les dimensions de la fonamentació, si els paràmetres de reforç varien de manera flexible. Per exemple, per a una casa d’un pis amb un gruix de 0,2 m, es requereix un reforç addicional de les zones que porten la major càrrega i, a 0,3 m, es consumeix molt formigó. A més, en el segon cas, no funcionarà per estalviar barres de reforç, però la llosa es pot fer una mica més prima sense comprometre la fiabilitat de l'estructura. Amb un indicador de 0,25 m i una densitat uniforme de la disposició de les barres, les qualitats operatives no es veuran afectades i no hi haurà sobrecostes de recursos.
Seqüència d'operacions per calcular la càrrega sobre la base
Per a la construcció d’una fonamentació de lloses, cal un càlcul de gruix i reforç. Això té en compte la càrrega edificable i les característiques del sòl locals.
Mida d'una llosa de formigó
El gruix de la llosa està determinat per la massa de l’edifici, ja que en depèn la càrrega a la base. En general, l’indicador òptim per a una casa rural d’un pis és de 0,25-0,3 m. Per a un garatge, una casa de banys i edificis de llum semblants, n’hi haurà prou amb 0,15-0,2 m. Si la casa té dues plantes, es necessita una fonamentació més gruixuda, però l’indicador no ha de superar els 0,5 m, en cas contrari es perd la mobilitat de les lloses.
També es té en compte la càrrega de flexió. Agafa el seu màxim valor a la part central de l’edifici. Si l’edifici té una longitud llarga i pocs murs de càrrega, la base es doblegarà. Per evitar l’aparició d’esquerdes, cal fer més gruixuda la base. Això s'aplica a tots els casos de fort espaiat de les parets portants.
Càlcul basat en la determinació de la capacitat del sòl portant
Després de conèixer el gruix, es fa el càlcul de la llosa de fonamentació de la casa, tenint en compte la capacitat de suport del sòl. Això es fa per avaluar l'estat del sòl i determinar si pot suportar el pes total de les parets del sòl i d'altres estructures. L’augment de la pressió sobre el terra provoca un fort assentament de la base amb un desplaçament de les capes subjacents, que pot provocar la destrucció de l’edifici. Per això, és important calcular correctament els paràmetres clau.
Per avaluar la fiabilitat de l'àrea base, s'utilitza la següent expressió:
S> F * K1 / R * K2on:
- S - àrea considerada (en centímetres quadrats);
- F - pes de les càrregues operatives i components del sòl (en kg);
- R - dissenyar la resistència del sòl (kg / cm²);
- K1 - coeficient de fiabilitat;
- K2 - coeficient que descriu les condicions de construcció.
Si l’expressió resulta correcta, el funcionament de l’edifici amb aquestes càrregues serà segur. Quan no es compleixi, cal augmentar la superfície de la llosa.
Per a l'indicador de fiabilitat, normalment es pren un valor d'1,2 (quan es treballa en terres francs i arenosos fins). Si no es construeix una casa, sinó un edifici de serveis públics lleugers i hi ha molta terra al sòl, la xifra es pot augmentar a 1,4. Quan es treballa en sòls argilosos de plàstic, el paràmetre és igual a un.
L’indicador que descriu les condicions caracteritza la composició del sòl. El seu significat es pot trobar a la taula. El nombre més gran és per a sòls argilosos saturats d’aigua, i el més petit per a sorres llimoses.
Determinació del volum requerit de solució de formigó
Quan es calcula una llosa de fonamentació monolítica, cal calcular la quantitat de formigó necessària per abocar. El volum de la base (en cm³) es determina simplement multiplicant els valors de gruix, longitud i amplada (tots els indicadors es prenen en centímetres). Quan la base no és un paral·lelepíped, sinó una configuració complexa, es dissecciona mentalment en elements simples. Un cop calculat el volum de cadascun d’ells, s’afegeixen els valors. Quan s’utilitzen reforços, es fan càlculs separats per a ells i el resultat es resumeix amb el general.
Càlcul de la quantitat requerida de reforç
A l’hora de calcular el reforç d’una llosa, es tenen en compte les dimensions de disseny de l’edifici i la densitat del marc. Normalment, l’espaiat de la quadrícula és d’uns 0,2 m. Basant-se en aquestes xifres, es calcula la quantitat de reforç i la seva massa. Com a regla general, el marc metàl·lic és del 0,05-0,1 del pes total de la fonamentació.
El disseny de la base de la llosa garanteix la uniformitat de la càrrega i la seva reducció per unitat de superfície. A l’hora de dissenyar una base, és important fer els càlculs adequats.
