基礎荷重の収集：最高の計算システム

基礎への荷重の収集は、重要な設計段階の 1 つです。サイトの土壌の特性、将来の構造のレイアウト、その機能、階数、建設および仕上げ材を考慮して、基礎に最適なオプションを選択できます。これにより、建物の寿命を延ばし、変形を防ぐことができます。

それ自体では、基礎への負荷は衝撃の持続時間で異なり、一時的または永続的である可能性があります.永久荷重には、壁、間仕切り、床、屋根が含まれます。一時的な条件には、家具、設備（長期負荷のサブグループに属します）、および気象条件（雪、風への暴露（短期））が含まれます。

負荷を収集する前に、いくつかのアクティビティを実行する必要があります。

1. 将来の建設のための詳細な計画を作成し、その中にすべての壁を含めます。
2. 家に地下室があるかどうかを決定し、もしそうなら、その深さはどれくらいであるべきか;
3. ベースの高さを明確に決定し、その製造に使用される材料を選択します。
4. 断熱材、防水、防風、仕上げ材（内部と外部の両方）、およびそれらの厚さを決定します。

これはすべて、すべての荷重を最も正確に計算するのに役立ち、建物の反り、曲がり、沈下、曲がり、傾斜、または変位を回避します。建物の耐用年数、耐久性、信頼性の向上について言及する価値はありません。計算が正しく実行された場合にのみ、これらすべての指標が恩恵を受けることは明らかです。

基礎への負荷は、多くの要因の組み合わせです。

これらには以下が含まれます：

• 建設が行われる地域。
• 選択した地域の土壌は何ですか;
• 地下水の深さは？
• 要素がどのような材料から作られるか。
• 将来の建物のレイアウトは何ですか、それは何階建てですか、屋根はどのようになりますか。

将来の建設現場の土壌を正しく決定することが重要です、それは基礎の耐久性に直接影響を与えるため、どのタイプの支持構造を優先するか、および基礎の深さを優先する方がよい.たとえば、建設現場に粘土質、ローム質の土壌、または砂質ロームがある場合、基礎は冬に土壌が凍結する深さまで敷設する必要があります。土壌が大きなブロックまたは砂地の場合、これは必要ありません。

建物の重量を計算するときに必要なドキュメントであるSP「荷重と影響」を使用して、土壌の種類を正しく判断できます。これには、基盤エクスペリエンスをロードするものと、それらを決定する方法に関する詳細情報が含まれています。 SNiP「Construction Climatology」のマップも、土壌の種類を判断するのに役立ちます。このドキュメントはキャンセルされたという事実にもかかわらず、習熟のための資料として民間の建設に非常に役立つ可能性があります。

深さに加えて、支持構造の必要な幅を正しく決定することが重要です。 ファンデーションの種類によって異なります。帯状基礎と柱状基礎の幅は、壁の幅に基づいて決定されます。スラブ基礎の支持部分は、壁の外側の境界を越えて 10 センチメートル延長する必要があります。基礎が積み上げられている場合、セクションは計算によって決定され、その上部であるグリルは、基礎にかかる荷重と計画されている壁の厚さに基づいて選択されます。

さらに、凍結深さ、地下水位、地下室の有無を考慮して計算される支持構造の自重を考慮する必要があります。

地下室が提供されていない場合、基礎の基礎は地下水から少なくとも 50 センチメートル上に配置する必要があります。地下室があると思われる場合、ベースは床から30〜50センチメートル下に配置する必要があります。

動的負荷も重要です。 これは、基礎に瞬間的または定期的な影響を与える一時的な荷重のサブグループです。あらゆる種類の機械、エンジン、ハンマー (スタンピングなど) が動的負荷の例です。それらは、支持構造自体とその下の土壌の両方にかなり複雑な影響を及ぼします。基礎にそのような負荷がかかると想定される場合は、計算でそれらを考慮する必要があります。

基礎にかかる荷重は、建物を構成するすべての要素の荷重の総和によって決まります。この値を正しく計算するには、壁、屋根、天井の負荷、雪などの自然要因の影響を計算し、それらをすべて合計して、許容できると見なされる値と比較する必要があります。

土壌の種類を忘れないでください。これは、どの種類の基礎を優先し、どの深さに敷設するかに直接影響します。たとえば、サイトに非常に流動的で不均一に圧縮可能な土壌がある場合は、基礎スラブを使用できます。

負荷をできるだけ正確に判断するには、次の情報を収集する必要があります。

• 将来の家の形と大きさは？
• 台座の高さ、素材の予定、外観の仕上げなど。
• 建物の外壁に関するデータ。高さ、切妻、窓、ドアの開口部が占める壁の面積、それらがどのような材料で作られるか、外装と内装にどのような材料が使用されるかを考慮する必要があります。
• 建物内の仕切り。それらは、それらの長さ、高さ、出入り口が占める面積、パーティションが作られる材料、およびそれらがどのように仕上げられるかを決定します.個別に、データは耐荷重構造と非耐荷重構造で収集されます。
• 屋根。屋根の種類、長さ、幅、高さ、製造材料を考慮してください。
• 断熱材の位置は、屋根裏の床または垂木の間のスペースです。
• 地下天井（1階フロア）。どんなタイプになるのか、どんなスクリードを持つのか。
• 1階と2階の重なりは地下と同じデータ。
• 2 階と 3 階の間の重複 (高層ビルが計画されている場合)。
• 屋根裏カバー。

建物自体とすべての構造の寸法が示される建物の事前に描かれた図は、計算を行うのに役立ちます。さらに、壁、天井、間仕切り、仕上げ材を構成する材料の比重を考慮する必要があります。

建設で最も一般的に使用される材料の質量値を示す表が役立ちます。

次に、1 つまたは別の構造要素によってどのような負荷が個別に加えられるかを計算する必要があります。 たとえば、屋根。その重量は、垂木が置かれている基礎の側面に均等に分散されます。屋根の投影面積を荷重がかかる側の面積で割り、使用する材料の重量を掛けると、希望の値が得られます。

壁が及ぼす負荷を判断するには、その総体積に材料の重量を掛け、これを土台の長さと厚さの積で割る必要があります。

床によって加えられる負荷は、床が置かれているベースの反対側の面積を考慮して計算されます。この場合、床面積と建物自体の面積が等しくなければならないことに注意する必要があります。ここでは、建物の階数と、1 階の床の素材である地下階も重要です。負荷を計算するには、各床の面積に使用される材料の重量を掛け（表を参照）、基礎のそれらの部分の面積で割る必要があります。読み込まれました。

同様に重要なのは、降水量、風などの自然の気候要因によって加えられる負荷です。例としては、雪による負荷です。最初は、屋根と壁に影響を与え、それらを介して基礎に影響を与えます。積雪量を計算するには、積雪が占める面積を特定する必要があります。屋根の面積に等しい値が取られます。

この値は、荷重がかかっているベースの側面の面積で割り、マップから決定される特定の積雪荷重の値を掛ける必要があります。

また、基礎自体の負荷を計算する必要があります。 これを行うには、その体積を取り、実行に使用される材料の密度を掛けて、ベースの平方メートルで割ります。体積を計算するには、深さに壁の幅に等しい厚さを掛ける必要があります。

基礎の負荷を計算することは簡単ではありませんが、必要な措置です。したがって、すべてのコンポーネントを慎重に計算し、すべての値を確認する必要があります。しかし、建材、天井、壁などに加えて、家の中のすべての物が負荷をかけます。これには、家具、あらゆる種類の電化製品、および建物内の人々が含まれます。

これらすべての値を計算することはかなり問題があるため、建物のペイロードを決定する際には、1 平方メートルあたり 180 kg と考えられます。建物全体のペイロードを調べるには、総面積にこの値を掛ける必要があります。

また、各設計には安全率などの特性があります。 素材ごとに異なります。したがって、金属の場合、この値は 1.05 であり、鉄筋コンクリートおよび鉄筋コンクリート構造の信頼係数は 1.2 です (工場で製造されている場合)。鉄筋コンクリートが建設現場で直接作られている場合、その係数は1.3です。

SP「負荷と影響」、SNiP「建設気候学」（後者はキャンセルされましたが）などの必要な文書に精通すると、基礎の負荷を可能な限り正確に計算し、必要なすべての情報を取得するのに役立ちます。

計算を完了せずに建設を開始しないでください。 これは、仕事に対する慎重で責任ある態度の問題だけでなく、その後家に住む人々の安全の問題でもあります。荷重の計算が正しくなかったり、実行を拒否したりすると、基礎と建物自体の変形、破壊につながる可能性があります。

基礎にかかる荷重を計算する仕組みについては、以下の動画をご覧ください。