Business Artikler – På Jobbet

Hvis du kender din jordens bæreevne, efter disse practicalguidelines vil sikre en stærk film

af Brent Anderson P. E.

Under hvert hus er et fundament, og under de fleste fonde er fundamenter.Det meste af tiden tager vi footings for givet, og normalt kan vi: for typicalsoils, en fælles 16 – eller 20-tommer bred fod kan mere end håndtere den relativt lette vægt af et almindeligt hus.,

På den anden side, hvis du bygger på blød lerjord eller hvis der er en blød zoneunder en del af dit fundament kan der være problemer. Et fod, der præsterer godt i god jord, kan ikke gøre det så godt under svage lejeforhold. Vi har ikke oftensee decideret fiasko, men det er ikke ualmindeligt at se overdreven afvikling, nårjord bæreevne er lav.

hvis hele huset afregner langsomt og jævnt, er der ingen yderligere afvikling; men hvis afregningen er ujævn (differentiel afvikling), kunne der være skade., En ramme hus med træ sidespor og gipsvæg interiører kan probablyhåndtere op til 1/2 tommer differential fundament bevægelse, men selv 1/4 tommer ujævn bundfældning er nok til at forårsage revner i murværk, fliser eller gips.

det er de usædvanlige situationer, der forårsager mest problemer. Når fod islaid out off-center, så væggen savner sin indflydelse, når du støder på en softzone på ejendommen, eller når den fod, er underdimensioneret, bygherre står over for en judgmentcall. Hvis du tror, der er et problem forude, du ved, du skal stoppe og callan ingeniør., Men hvis risikoen er lav, vil du gerne holde jobbet i bevægelse.

i disse hårde tilfælde er det nyttigt at forstå lejestyrken afjord og årsagerne til foddesignregler. I meget stærke jordarter er minormistakes sandsynligvis ikke en big deal. I svage eller marginale jordarter er det dog bedst at være meget forsigtig-nogle af de løsninger, entreprenører tænker på, fungerer muligvis ikke.

Jeg er konsulentingeniør såvel som entreprenør, og jeg bliver kaldt ind på mange problemsituationer. Jeg finder ud af, at folk forstår problemerne bedre, hvisde har noget baggrundsviden., Til gavn For bygherrer i fieldand på risikoen for oversimplifying, jeg kommer til at bruge ikke-teknisk sprog idenne artikel kort forklare lidt om, hvordan film arbejde og for at presentsome ideer til at håndtere særlige situationer. Som du ser på de løsninger Irecommend dog huske på, at høj bærende kapacitet jord antages.Hver gang du er i tvivl om jorden under dit fundament, ville du være klog tilfå professionel hjælp.,

hvorfor jordbunden betyder noget
ud over at give en plan platform til former eller murværk, spredte fundamenter husets vægt, så jorden kan bære lasten. Belastningerne spredes ud inden for selve fodfæstet i en vinkel på 45 grader og spredes derefter ud i jorden i en stejlere vinkel, mere som 60 grader fra vandret (se figur 1).

Figur 1. Efterhånden som belastningen spredes ud, mindskes trykket på jorden. Soildirekte under foden tager den største belastning, og derfor bør væregrundigt komprimeret.,

fordi belastningen spreder sig, trykket på jorden er størst rigtigtbeneath fod. Ved den tid, vi kommer ned under foden en afstand svarende til fodens bredde, enheden jordtryk er faldet med omkring halvdelen. Godo .n den samme afstand igen, og trykket er faldet med to tredjedele. Soit er jorden lige under fodfæstet, der er den mest kritiske – og også typisk den mest misbrugte.

Når vi udgraver til foden, rører tænderne på spanden jordenog bland luft ind i det, hvilket reducerer dens densitet. Også jord fra dæmningen kanfalde ind i grøften., At løs jord har meget mindre bæreevne endoriginal jord. Derfor er det så vigtigt at komprimere grøftbunden (brugvibrerende plade komprimator til sand eller grusjord og en hoppekompaktor til silt eller ler). Hvis du ikke komprimerer den jord, kan du få 1/2inch af afvikling i bare de første 6 tommer jord.

Hvis du graver for dybt og udskifter jorden for at genvinde karakteren, er du tilbage jord, der er udvidet med så meget som 50%. Under belastning vil detkonsolidere og forårsage afvikling., Så når du udskifter materiale i grøften,skal du komprimere det grundigt, ellers skal du bruge stort grus. En tommer og en halv eller storrejser er næsten selvkomprimerende, når du placerer den. Under vægten af en woodoodhouse, vil det ikke nøjes i nogen væsentlig grad.

jordtyper og leje. Typen og densiteten af den indfødtejord er også vigtigt. Den internationale byggekode, som CABO-kodenfore den, lister formodede bærestyrker for forskellige jordtyper (se”Jordbærende kapacitet” nedenfor)., Meget fine jordarter (ler og silt) typiskhar lavere kapacitet end Grove granulære jordarter (sand og grus).,iv id=”be24341263″>

Kilde: Tabel 401.,4.1; Cabo en-og Tofamilieboligkodeks; 1995.

nogle ler eller silt har dog højere bæreevne end værdierne i kodetabellerne. Hvis du har udført en jordprøve, kan du opdage, at du haren tættere ler med en meget højere bærestyrke. Mekanisk komprimeringjord kan også øge sin bæreevne.

Du kan få en ret god ide om jordens bæreevne i grøftbunden ved hjælp af et håndpenetrometer (figur 2)., Denne lommeformat enhed er en fjederbelastet sonde, der estimerer dig trykket jorden kan modstå og er kalibreret til at give aflæsninger i tons pr kvadratfod. Efter min mening bør enhver entreprenør og bygningsinspektør have en af disse – det kan hjælpe digundgå en masse problemer.

figur 2. Forfatteren kontrollerer jordtætheden i en fodgrave ved hjælp af apenetrometer. Jordstyrke direkte under foden, hvor belastninger er koncentreret, er afgørende for fundamentets ydeevne.,

fodmål
Så hvordan relaterer jordbærende kapacitet til størrelsen af foden? Fodenoverfører belastningen i jorden. Jo lavere jordens bæreevne er, desto bredere skal foden være. Hvis jorden er meget stærk, er foden ikke engang strengt nødvendig – bare jorden under muren ville være nok til at holde bygningen op.,r>

8-Inch Solid or Fully Grouted Masonry 1-story 2-story 3-story Source: Table 403.,1; Cabo en-og Tofamilieboligkodeks; 1995.

Du kan slå den anbefalede fodstørrelse op, baseret på størrelsen og typen afhus og jordens bæreevne (se tabellen ovenfor). Som du kanse, tunge huse på svag jord har brug for fodringer 2 fødder brede eller mere. Men de lyseste bygninger på den stærkeste jord kræver Fodstykker så smalle som 7 eller 8 tommer. Under en 8-tommer tyk væg er det det samme som at sige, at du har nofooting.,

disse tal kommer fra antagelser om vægten af byggematerialer og levende og døde belastninger på tage og gulve. Den tilladte lejekapacitetaf jorden under foden skal svare til den belastning, der pålægges af strukturen.Når du læser bordet, ser du, at koden kræver en 12 tommer bred fod under et to-etagers træramme hus i 2,500-psf-bærende jord., En 12-tommers fod er 1 kvadratfod af område pr. lineal fod, så koden siger, at den del af et to-etagers træhus,der bærer på ydervæggene, vejer ca.2.500 Pund-måske lidt konservativ, men rimelig. Den samme si .efooting kaldes for under en en-etagers hus, hvis det har mursten finer-thebrick antages at veje så meget som en hel anden historie.,

Hvis du havde en ingeniør, designe fod baseret på jord-test numre andyour prints, han ville tilføje op til den faktiske vægt af beton -, træ -, og brickyou ville være med i din bygning, faktor i den nødvendige live belastninger, og kommer upwith et skøn over den vægt din faktiske huset lægger på fod. Det mightbe lidt mindre eller lidt mere end koden antager., Så ville han tage theknown bæreevne af jorden — hvad et kvadrat fod i jorden kan betrusted at støtte — og design fod, således at området under footingmultiplied af bæreevne af jorden ville svare til eller overstige de actualload.

i praksis behøver du ikke gøre denne teknik på de fleste huse. Den mængde, du vil afvige fra en standard kodekompatibel fod, er ikke værd at bekymre sig om. Medmindre du har støttemure eller en anden speciel situation, er anengineer ‘ s gebyr sandsynligvis ikke berettiget.,under alle omstændigheder vil jeg ikke anbefale, at bygherrer skærer ned på deres standardfoderstørrelse, selvom de ved, at de bygger på stærk jord. Uanset bærende krav, murere og hældte væg entreprenører ønsker footings for deres blok eller deres former til at sidde på. Men den lektie at tage er, at når jorden er meget stærk, (4.000-psf kapacitet eller bedre), kan footings ikke bedst nødvendigt ud fra lejet. Det betyder, at det f.eks. er mindrevigtigt, om væggen er korrekt placeret i midten af foden.,

rettelser til fejlplacerede Footings
det er svært nogle gange at placere footings i renden, så entreprenører oftensee vægge, der ikke er i midten af foden (figur 3). Fundamentet væg skal placeres korrekt for at støtte huset, selvfølgelig, så det har været placeret off-center på foden.

Figur 3. Denne forkert placerede fod fik grundvæggen til atvære off-center. Hvis jorden er meget stærk, kan det ikke føre til problemer., Hvisfoden er på en svagere jord dog, forfatteren vil anbefale, at det befi .ed.

i god bærende jord ville jeg ikke blive for bekymret over dette fundament for belastninger involveret i et simpelt trærammehus. Fodens fulde bredde er ikke nødvendig for at understøtte belastningerne alligevel; du kan hælde væggen lige på fodens kant og stadig have tilstrækkelig støtte., Men hvis du begynder at goover kanten og har væggen stikker ud forbi foden på siden eller på enden, så begynder du at anvende en rotationskraft, som foden ikke er designet til at håndtere. I så fald bør du tænke på at få anengineer involveret. (Hvis dine jordarter er relativt bløde, er risikoen endnu større.)

som ingeniør er jeg blevet bedt om at anbefale løsninger i tilfælde, hvor foden er placeret, så væggen, når den er støbt, faktisk ville strække sig ud over den. Mine forslag er forskellige i stærk jord end i gennemsnit eller under gennemsnittet jord (figur 4)., 4.000 psf foreslår jeg at udgrave ved siden af foden og under den og placere komprimeret stort grus i rummet. Det skal være tilstrækkeligt til at støttemuren. Hvis der er en Not i væggen, skal du udfylde den, og hvis der er stål, der rager ud fra foden, skal du skære den af. Bor huller og EPO .y stål i fodfæste tilbinde væggen til fod, og derefter danne og kaste væggen. I svagere jordarter skal du øge fodfæstet selv med stål og beton., Grav som før, men i stedet for at bruge grus, bore ind i siden af foden ogepo .y stål dyvler ind i det, derefter placere beton at udvide fodfæste ud til den rette bredde.

Figur 4. I strongsoils kan en fejl i fodlayout korrigeres ved at placere grus tilstøtte væggen (øverst). I svagere jordarter anbefaler forfatteren at støbe en augmenteret fod ved siden af den eksisterende fod (ovenfor), forbundet med Do .elsepo .ied ind i siden af den eksisterende fod., Sørg for at udfylde eventuelle hak ifod og afskær alle eksisterende ståldykler, der vil savne væggen.

i svagere jordarter skal du forøge foden selv med stål og beton. Udgrave som før, men i stedet for at bruge grus, bor i siden af fodfæstet og EPO .y stål dyvler ind i det, og placer derefter beton for at udvide fodfæstet ud til den rette bredde.

spænder over en blød plet
nogle steder har lejlighedsvise bløde pletter i ellers god jord., Du opdager normalt sådanne pletter, når du kører indsatser for fodformularerne-du hita indsats, og det forsvinder næsten med et slag. Måske er der et lag af blødt ler, der stiger fra en gammel søbund i en vinkel og bare skærer din grøft et eller to steder. Hvis en indsats synker let under håndtryk, er der grund til bekymring (figur 5).

Figur 5. Hvis en formularindsats synker for let ind, kan jorden være for blød.,For lokaliserede bløde pletter anbefaler forfatteren at udvide foden. I våde, skumle områder anbefaler han at komprimere store brosten i mudderet for at givebearing.

Du skal muligvis udgrave ned forbi soft spot og placere et dybere fod og derefter hælde en højere væg. Eller du kan have til at gennembore ned gennem det bløde materialefor at få indflydelse på godt materiale. En anden mulighed er at udgrave det blødejord og erstatte det med komprimeret grus eller lavstyrkebeton, også kaldet “magert fyld” (se” en hurtig kur modproblemjord”, 1/00).,

men i mange tilfælde er udvidelse af foden den enkleste løsning. Hvis du har en 16-tommer fod, øger det til 32 tommer fordobler dit lejeområde, hvilket gør foden egnet til jord med halvdelen af kapaciteten.

Hvis du øger fodbredden, kræver koden også en øget tykkelse (figur 6). Det skyldes, at et fod, der er for bredt og ikke tykt nok, vil opleve en bøjningskraft, der kan knække betonen. Fremspringet af foden på hver side af væggen skal ikke være større endfoddybden.,

figur 6. Når afooting skal udvides for at øge lejeevnen, bør den også styrkes eller uddybes. Et for bredt uarmeret fodfæste kan revne tæt på væggen og overbelaste jorden under den. Uden forstærkning siger koder thetykkelse af foden skal være mindst lige så stor som den afstand, denprojekter ved siden af væggen. Som et alternativ anbefaler forfatteren tværgående (tværgående) # 4 bar ved 12 tommer o.c.

så for eksempel en 32-tommer bred fodunder en 8-tommers væg skulle være mindst 12 tommer tyk., I stedet kan du dog forstærke fodfæstet med tværgående stål (kører i tværretningen, ikke langs fodfæstet). I de fleste boligområder situationer, #4 stang på 12 inches O.c. vil være masser for 8-tommer-tykke footings op til 4 feet .ide. Stålet skal placeres omkring 3 inches op fra bunden af thefooting.

selvom mange entreprenører gør det, er en ting, der ikke hjælper dig med at sprede et blødt sted i jorden, at tilføje mere stål langs den lange dimension af fodfæstet. Kaster mere langsgående stål i en fod i denne situationer bare spild af tid og penge., Hvis du vil tilføje på langs stål, putit hvor det vil gøre noget godt: i væggen, ikke fodfæste. Bare som en 2×12 påkant er stærkere end en 2×4 på den flade, stål i toppen og bunden af an8-fod eller 9-fods mur betyder meget mere arbejde end stål er placeret i en skinnylittle fod (Figur 7). En væg med to # 4 stænger øverst og to ved bunden kan spænde over et lille blødt område uden problemer.

Figur 7. Stål ivæggen har en større effekt end stål placeret i foden., I væggen, stålstænger er næsten 8 fødder fra hinanden, mens de er i fod, stængerne er kun et par stykker fra hinanden; jo større afstand, jo bedre er effekten.

vand i udgravningen
Når du arbejder i et område med et højt vandbord i løbet af den våde sæson, finder du nogle gange grundvand, der bevæger sig ind i din grøft. Hvis strømmen er langsom nok, så du kan pumpe vandet ud uden at det flyder lige tilbage i, så er det den bedste løsning. Du kan placere beton i op til 1 tomme vand-beton er 2 1/2 gange tungere end vand, og det vil fortrænge vandet., Du ønsker måske at tykkere footions i dette tilfælde, fordi bunden afbetonen kan absorbere noget vand og være lidt svagere end normalt.

men hvis jorden er løs og porøs, og vand og jord fortsætter med at komme tilbage i grøften, når du pumper vandet ud, skal du bruge stort aggregat til at opbygge grøften. For dette, store sten eller brosten — 2 1/2-tommer-eller 3-tommer-diameter rock — er bedst ( figur 8).

figur 8., Når vand samles i grøften, anbefaler forfatteren at placere store brosten i formbunden og komprimere dem ned i mudderet. Muck og vand kan fylderum Mellem sten, men kontakt mellem stenene vil give bearing.Be sikker på at bruge en stiv betonblanding, når du kaster footings.

Når du danner foden, skal du placere nok stor sten i den våde, mucky .one for at komme op over vandbordet. Komprimer stenen ned i mudderet, såHæld din fod., Det store aggregat gør det muligt for muck at udfylde porespace, men så længe alle stenstykker er i kontakt med hinanden,kan stenen stadig overføre belastningen.

Hvis den sten, der er stablet så højt i de former, som din fod bliver toothin (mindre end 4 inches tykt), sted tværgående armeringsjern til at styrke det, somvist i Figur 6 (sørg for at sokkel er thickenough til at dække stål med mindst 3 inches).,det er ret almindeligt, at en kort væg binder sig til en høj mur, især i nord, hvor de fleste huse har fulde kældre, men garager har bare korte frostvægge. Koden kræver kontinuerlig footings på alle punkter (figur 9). Men den del af koden stammer fra de dage, hvor fundamenter hovedsageligt blev lavet med betonblok, ikke hældt beton. Murede fundamentvægge har noreal spændingsevne, så de skal nedtrappes, når stigninger ændres.,

Figur 9. Trinvise foodings bruges ved ændringer i højde i murværksfundamenter, men er muligvis ikke nødvendige for hældte betonfundamenter.

betonvægge kan på den anden side forstærkes med stål til spanopeninger. Det betyder, at foden kan være diskontinuerlig, hoppe fra 4-fods til 8-fods eller 9-fods højde. Den kortere væg kan spænde over afstanden (Figur 10).,

Figur 10. Der er dannet en kort armeret betonvæg og støbt til afstanden fra fodfæstet til den tilstødende væg (renden vil blive fyldt som sædvanlig).

betonen skal forstærkes korrekt. En typisk hussituation, hvor en 4-fods garage frostvæg skal spænde over 4 fødder eller mindre og binde ind i hovedfundamentet, kræver to # 4 bar øverst på væggen og to #4 bar i bunden., Stålet skal strække sig 3 fod ind i hovedvæggen og 3 fod ind i den kortere væg ud over det punkt, hvor fodfæstet starter (Figur 11).

Figur 11.Diskontinuerlige fundamenter fungerer fint til betonvægge, som kan forstærkes tiltag belastningerne. En typisk situation, hvor en garage stemallall støder op til en mainbasement væg kan håndteres ved at forstærke den korte del af væggen, der spænder åbningen med to # 4 barer i toppen og bunden, der strækker sig 3 Fødder ind i hver tilstødende del af væggen over foden., Denne løsning er begrænset til a4-fods maksimal spændvidde og en 5-fods maksimal ændring i højde. Hvis væggene eri rette vinkler skal armeringen bøjes i overensstemmelse hermed.

for denne detalje er fodpladerne dannet og støbt som normalt. Når du danner væggene, skal bunden af formularerne lukkes med et stykke træ, hvor formularerne passerer over tomt rum. I termit land, at træ skal strippedwhhen formularerne kommer ud.Brent Anderson er konsulentingeniør ogbetonentreprenør, der tjener på American Concrete Institute Committee332, Boligbeton.,
Denne artikel er leveret af www.jlconline.com. JLC-Online er produceret af redaktører og udgivere af Tidsskriftet af Let Konstruktion, et månedligt magasin, der serverer bolig-og lys-kommercielle bygherrer, remodelers, designere og andre erhvervsudøvere.