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Se si conosce il suolo di capacità portante, a seguito di questi practicalguidelines volontà di assicurare una forte basamenti

da Brent Anderson P. E.

In ogni casa c’è una fondazione, e sotto la maggior parte delle fondazioni sono appigli.La maggior parte del tempo prendiamo footings per scontato, e di solito possiamo: Per typicalsoils, un comune 16 – o 20-inch-wide footing può più di gestire il peso relativelylight di una casa ordinaria.,

D’altra parte, se costruisci su terreno argilloso morbido o se c’è una zona morbidasotto parte della tua fondazione, ci possono essere problemi. Un piede che performswell in buon terreno non può fare così bene in condizioni di cuscinetto debole. Non vediamo spesso il fallimento definitivo, ma non è raro vedere un insediamento eccessivo quando la capacità portante del suolo è bassa.

Se l’intera casa si deposita lentamente e in modo uniforme, alcuni ulteriori insediamenti non sono un grosso problema; ma se l’insediamento è irregolare (insediamento differenziale), ci potrebbero essere danni., Una casa di legno con rivestimenti in legno e interni di cartongesso può probablyhandle fino a 1/2 pollice di movimento di fondazione differenziale, ma anche 1/4 di pollice ofuneven sedimentazione è sufficiente a causare crepe in muratura, piastrelle o gesso.

Sono le situazioni insolite che causano più problemi. Quando il piedino è fuori centro in modo che il muro manchi il suo cuscinetto, quando si incontra una softzone in loco, o quando il piedino è sottodimensionato, il costruttore deve affrontare una richiesta di giudizio. Se pensi che ci sia un problema davanti, sai che dovresti fermarti e chiamare un ingegnere., Ma se il rischio è basso, ti piacerebbe mantenere il lavoro in movimento.

In questi casi difficili, è utile comprendere la forza del cuscinetto del terreno e le ragioni dietro le regole di progettazione. In terreni molto forti, minormistakes probabilmente non sono un grosso problema. In suoli deboli o marginali, tuttavia, è meglio essere molto cauti some alcuni degli appaltatori di soluzioni pensano che potrebbero non funzionare davvero.

Sono un ingegnere di consulenza e un appaltatore, e vengo chiamato in un sacco di situazioni problematiche. Trovo che le persone capiscano meglio i problemi se hanno una certa conoscenza di base., A beneficio dei costruttori nel campoe a rischio di semplificare eccessivamente, userò un linguaggio non tecnico in questo articolo per spiegare brevemente un po ‘ su come funzionano i basamenti e per presentare alcune idee per affrontare situazioni speciali. Come si guardano le soluzioni Irecommend, tuttavia, tenere a mente che ad alta capacità portante del suolo è assunto.Ogni volta che sei in dubbio circa il terreno sotto la vostra fondazione, si sarebbe saggio toget aiuto professionale.,

Perché i terreni contano
Oltre a fornire una piattaforma livellata per forme o muratura, i piedi distribuiscono il peso della casa in modo che il terreno possa trasportare il carico. Il carico si estende all’interno del basamento stesso a circa un angolo di 45 gradi, e quindi si estende nel terreno ad un angolo più ripido, più simile a 60 gradi dall’orizzontale (vedi Figura 1).

Figura 1. Mentre il carico sotto un basamento si diffonde, la pressione sul terreno diminuisce. Soildirectly sotto il basamento prende il carico maggiore, e quindi dovrebbe essereaccuratamente compattato.,

Poiché il carico si diffonde, la pressione sul terreno è massima a destra. Nel momento in cui scendiamo sotto il piede una distanza equalto la larghezza del piede, la pressione del suolo dell’unità è scesa di circa la metà. Godown la stessa distanza di nuovo, e la pressione è scesa di due terzi. Quindi è il terreno proprio sotto il basamento che è il più critico and e anche, in genere, il più abusato.

Quando scaviamo per i piedi, i denti sul secchio mescolano il terrenoe mescolate l’aria in esso, diminuendone la densità. Inoltre, il terreno dall’argine puòcadere nella trincea., Quel terreno sciolto ha una capacità portante molto inferiore rispetto alsuolo originale. Ecco perché è così importante compattare il fondo della trincea (usareun compattatore a piastre vibranti per terreni di sabbia o ghiaia e un martinetto che salta per limo o argilla). Se non compatti quel terreno, potresti ottenere 1/2 pollice di insediamento solo nei primi 6 pollici di terreno.

Se si scava troppo in profondità e si sostituisce il terreno per recuperare il grado, si aggiunge il terreno che si è espanso fino al 50%. Sotto carico, lo faràreconsolidare e causare sedimentazione., Quindi, quando si sostituisce il materiale nella trincea, compattarlo accuratamente, oppure utilizzare ghiaia grande. Un pollice e mezzo o largergravel è praticamente auto-compattazione come si posiziona. Sotto il peso di una casa di legno, non si depositerà in alcun modo significativo.

Tipi di terreno e cuscinetto. Il tipo e la densità del nativoanche il suolo è importante. Il Codice internazionale dell’edilizia, come il codice CABO prima di esso, elenca i presunti punti di forza del cuscinetto per diversi tipi di suoli (vedi”Capacità di carico del suolo”, sotto)., I suoli molto fini (argille e limi) hanno tipicamente capacità inferiori rispetto ai suoli granulari grossolani (sabbie e ghiaie).,iv id=”be24341263″>

Tuttavia, alcune argille o limi hanno una capacità portante superiore rispetto ai valori nelle tabelle dei codici. Se Lei ha fatto una prova di suolo, Lei potrebbe scoprire che lei havea argilla più densa con una forza di cuscinetto molto più alta. La compattazione meccanicail suolo può anche aumentare la sua capacità portante.

È possibile ottenere una buona idea della capacità portante del terreno nel fondo della trincea utilizzando un penetrometro a mano (Figura 2)., Questo dispositivo tascabile è una sonda a molla che ti stima la pressione che il terreno può resistere ed è calibrato per dare letture in tonnellate per piede quadrato. Secondo me, ogni appaltatore e ispettore edile dovrebbe avere uno di questi can può aiutarti a evitare un sacco di problemi.

Figura 2. L’autore controlla la densità del suolo in una trincea piede utilizzando apenetrometer. La forza del suolo direttamente sotto il basamento, dove i carichi sono concentrati, è cruciale per le prestazioni della fondazione.,

Dimensioni del basamento
Quindi, in che modo la capacità portante del suolo si riferisce alle dimensioni dei basamenti? Il piedetrasmette il carico nel terreno. Più bassa è la capacità portante del terreno,più ampio deve essere il basamento. Se il terreno è molto forte, il piede non è nemmeno strettamente necessario – solo il terreno sotto il muro sarebbe sufficiente a contenere l’edificio.,r>

8-Inch Solid or Fully Grouted Masonry 1-story 2-story 3-story Source: Table 403.,1; CABO Codice di abitazione a una e due famiglie; 1995.

È possibile cercare la dimensione consigliata del basamento, in base alle dimensioni e al tipo di casa e alla capacità portante del terreno (vedere la tabella sopra). Come puoi vedere, le case pesanti sul terreno debole hanno bisogno di basamenti larghi 2 piedi o più. Ma gli edifici più leggeri sul terreno più forte richiedono basamenti stretti come 7 o 8inches. Sotto un muro di 8 pollici di spessore, che è lo stesso di dire che hai nofooting.,

Questi numeri provengono da ipotesi sui pesi dei materiali da costruzionee i carichi vivi e morti su tetti e pavimenti. La capacità di cuscinetto permissibiledel terreno sotto il basamento deve eguagliare il carico imposto dalla struttura.Leggendo il tavolo, si vede che il codice richiede un piede largo 12 pollici sotto una casa a due piani con struttura in legno in terreno con 2.500 psf., Un piede da 12 pollici è 1 piede quadrato di area per piede lineare, quindi il codice sta dicendo che la portata di una casa di legno a due piani che porta sulle pareti esterne pesa circa 2.500 sterline maybe forse un po ‘ conservatore,ma ragionevole. Lo stesso sizefooting è chiamato per sotto una casa di un piano se ha impiallacciatura del mattone the thebrick è supposto per pesare tanto quanto una seconda storia intera.,

Se tu avessi un ingegnere progettare il basamento sulla base di numeri di test del suolo andyour stampe, avrebbe sommare i pesi effettivi del calcestruzzo, legno, e brickyou sarebbe utilizzando nel vostro edificio, fattore nei carichi dal vivo richiesti, e venire upwith una stima del peso che la vostra casa reale mette sul piede. Potrebbe essere un po ‘meno o un po’ più di quanto il codice assuma., Poi avrebbe preso la nota forza portante del terreno-che un piede quadrato del terreno può essere affidabile per sostenere-e progettare il basamento in modo che l’area sotto il piedemoltiplicata dalla forza portante del terreno sia uguale o superiore al carico effettivo.

In pratica, non devi fare questa ingegneria sulla maggior parte delle case. L’importo che differiresti da un piedistallo conforme al codice standard non vale la pena preoccuparsi. A meno che tu non abbia muri di sostegno o qualche altra situazione speciale, la tassa di anengineer probabilmente non è giustificata.,

In ogni caso, non consiglierei ai costruttori di ridurre le loro dimensioni standardfooting anche se sanno che stanno costruendo su un terreno forte. Senza badare a requisiti di ofbearing, i muratori e gli appaltatori di versato-muro vogliono il blocco di fortheir di basamenti o le loro forme per sedersi su. Ma la lezione da prendere è che quando soilsare molto forte, (4,000-psf capacità o meglio), i basamenti non può besttrictly necessario dal punto di vista del cuscinetto. Ciò significa che è meno importante, ad esempio, se il muro è posizionato correttamente al centro del basamento.,

Correzioni per i piedi fuori posto
A volte è difficile posizionare i piedi nella trincea, quindi gli appaltatori spesso vedono pareti che non si trovano al centro del piede (Figura 3). Il muro di fondazione deve essere posizionato correttamente per sostenere la casa, ovviamente, quindi è stato posizionato fuori centro sul piano.

Figura 3. Questo basamento posizionato in modo errato ha causato il muro di fondazioneessere decentrato. Se il terreno è molto forte, questo potrebbe non portare a problemi., Ifthe piede è su un terreno più debole tuttavia, l’autore raccomanderà che befixed.

In un buon terreno portante, non mi preoccuperei troppo di questa base per i carichi coinvolti in una semplice casa di legno. L’intera larghezza del piedino non è necessaria per sostenere i carichi in ogni caso; potresti versare il muro proprio sul bordo del piedino e avere ancora abbastanza supporto., Tuttavia, se si inizia a goover il bordo e hanno il muro che sporge oltre il piedino sul lato o onthe fine, allora si sta iniziando ad applicare una forza di rotazione che il piedino isnot progettato per gestire. In tal caso, si dovrebbe pensare di ottenere anengineer coinvolto. (Se i vostri suoli sono relativamente molli, il rischio è evengreater.)

Come ingegnere, mi è stato chiesto di raccomandare soluzioni nei casi in cui il basamento è stato posizionato in modo che il muro, quando lanciato, si estendesse effettivamente oltre. I miei suggerimenti sono diversi nei terreni forti rispetto ai terreni medi o inferiori alla media (Figura 4)., In terreni con capacità portante superiore a circa 4.000 psf, suggerisco di scavare accanto al basamento e sotto di esso e di posizionare ghiaia grande compattata nello spazio. Questo dovrebbe essere sufficiente per sostenere il muro. Se c’è una chiavetta nel muro, riempila, e se c’è una sporgenza d’acciaio dal basamento, tagliala. Praticare fori e acciaio epossidico nel piedino per legare il muro al piedino, quindi formare e lanciare il muro. Nei terreni più deboli, è necessario aumentare il basamento stesso con acciaio e cemento., Scavare asbefore, ma invece di usare ghiaia, forare il lato del piedino andepoxy tasselli in acciaio in esso, quindi posizionare il calcestruzzo per estendere il piede fuori tothe larghezza corretta.

Figura 4. In strongsoils, un errore nel layout del piede può essere corretto posizionando ghiaia per sostenere il muro (in alto). Nei terreni più deboli, l’autore raccomanda di gettare un piedino augmentato accanto al piedino esistente (sopra), collegato da tasselli ossidati nel lato del piedino esistente., Assicurarsi di riempire eventuali tacche inthe basamento, e tagliare eventuali tasselli in acciaio esistenti che mancheranno thewall.

Nei terreni più deboli, è necessario aumentare il basamento stesso con acciaio e cemento. Scavare come prima, ma invece di usare ghiaia, forare il lato del basamento e tasselli in acciaio epossidico in esso, quindi posizionare il calcestruzzo per estendere il basamento alla larghezza corretta.

Che si estende su un punto debole
Alcuni siti hanno occasionali punti deboli in terreno altrimenti buono., Di solito scopri questi punti quando stai guidando pali per le forme di base you hai un palo e scompare quasi con un colpo. Forse c’è uno strato di argilla morbida che sale da un vecchio fondo del lago ad angolo e interseca la tua trincea in uno o due punti. Se un palo affonda facilmente sotto la pressione della mano, c’è motivo di preoccupazione (Figura 5).

Figura 5. Se un paletto forma affonda troppo facilmente, il terreno può essere troppo morbido.,Per i punti deboli localizzati, l’autore consiglia di allargare il basamento. Nelle zone umide e fangose,raccomanda di compattare grandi ciottoli nel fango per fornireportante.

Potrebbe essere necessario scavare oltre il punto debole e posizionare un basamento più profondo,quindi versare un muro più alto. Oppure potrebbe essere necessario molo giù attraverso il materialto morbido ottenere un cuscinetto su buon materiale. Un’altra opzione è quella di scavare il terreno morbido e sostituirlo con ghiaia compattata o calcestruzzo a bassa resistenza, chiamato anche”riempimento magro” (vedi “A Quick Cure forProblem Soils”, 1/00).,

Ma in molti casi, allargare il basamento è la soluzione più semplice. Se hai un piedino da 16 pollici, aumentandolo a 32 pollici raddoppia l’area del cuscinetto,rendendo il piedino adatto al suolo con metà della capacità.

Se si aumenta la larghezza del piedino, il codice richiede anche uno spessore maggiore (Figura 6). Questo perché un basamento troppo largo e non abbastanza spesso sperimenterà una forza di flessione che potrebbe rompere il calcestruzzo. La proiezione del piedino su entrambi i lati del muro dovrebbe essere non maggiore dala profondità del piedino.,

Figura 6. Quando afooting deve essere ampliato per aumentare la capacità di cuscinetto, dovrebbe anche essere rinforzato o approfondito. Un basamento non rinforzato che è troppo largo può incrinarsi vicino al muro, sovraccaricando il terreno sottostante. Senza rinforzo, i codici dicono thethickness del basamento dovrebbe essere almeno grande quanto la distanza itprojects vicino al muro. In alternativa, l’autore raccomanda trasversale (trasversale) #4 bar a 12 pollici o. c.

Così, per esempio, un 32 pollici di larghezza footingunder un muro da 8 pollici avrebbe bisogno di essere almeno 12 pollici di spessore., Invece, tuttavia, si potrebbe rinforzare il basamento con acciaio trasversale (che corre in direzione trasversale, non lungo il basamento). Nella maggior parte delle situazioni residenziali, # 4 asta a 12 pollici o. c. sarà un sacco per 8 pollici di spessore piedi fino a 4 feetwide. L’acciaio deve essere posizionato a circa 3 pollici dal fondo delfooting.

Anche se molti appaltatori lo fanno, una cosa che non aiuterà youspan un punto debole nel terreno è aggiungere più acciaio lungo la dimensione lunga del piede. Gettare più acciaio longitudinale in una base in questa situazioneè solo uno spreco di tempo e denaro., Se hai intenzione di aggiungere l’acciaio per il lungo, mettilo dove farà del bene: nel muro, non nel basamento. Proprio come un onedge 2×12 è molto più forte di un 2×4 sul piano, l’acciaio nella parte superiore e inferiore di un muro da 8 piedi o 9 piedi fa molto più lavoro dell’acciaio collocato in un piedino skinnylittle (Figura 7). Un muro con due barre # 4 nella parte superiore e due nella parte inferiore può estendersi su una piccola area morbida senza problemi.

Figura 7. L’acciaio inla parete ha un effetto maggiore dell’acciaio posizionato nel basamento., Nel muro,barre di acciaio sono quasi 8 piedi di distanza, mentre in un basamento, le barre sono solo un fewinches a parte; maggiore è la spaziatura, migliore è l’effetto.

Acqua nello scavo
Quando si lavora in un’area con una falda acquifera arroccata durante la stagione delle piogge, a volte si trovano acque sotterranee che si spostano nella trincea. Se il flusso è abbastanza lento in modo da poter pompare l’acqua senza che fluisca di nuovo dentro, allora questa è la soluzione migliore. È possibile posizionare il calcestruzzo in un massimo di 1 pollice di acqua-il calcestruzzo è 2 1/2 volte più pesante dell’acqua e sposterà l’acqua., Potresti voler addensare i basamenti in quel caso, perché il fondo del calcestruzzo può assorbire un po ‘d’acqua ed essere un po’ più debole del normale.

Ma se il terreno è sciolto e poroso, e l’acqua e il suolo continuano a tornare nella trincea mentre si pompa l’acqua, utilizzare un grande aggregato per costruire la trincea. Per questo, pietra di grandi dimensioni o ciottoli-2 1/2 – inch-o 3-inch-diameter rock-sono i migliori (Figura 8).

Figura 8., Quando l’acqua è raggruppata nella trincea, l’autore consiglia di posizionare grandi ciottoli in fondo alla forma e compattarli nel fango. Letame e acqua possono riempiregli spazi tra le pietre, ma il contatto tra le pietre fornirà bearing.Be assicurarsi di utilizzare una miscela di calcestruzzo rigido quando si gettano i basamenti.

Quando si formano i basamenti, posizionare abbastanza grande pietra nel bagnato, muckyzone per alzarsi sopra la falda freatica. Compattare la pietra nel fango, quindiversare il piede., Il grande aggregato consente al letame di riempirsi nel porespazio, ma finché tutti i pezzi di pietra sono in contatto tra loro,la pietra può ancora trasferire il carico.

Se la pietra è ammucchiata così in alto nelle forme che il tuo piede diventa toothin (meno di 4 pollici di spessore), posizionare tondo per cemento armato trasversale per rinforzarlo, asshown in Figura 6 (assicurarsi che i basamenti sono thickenough per coprire l’acciaio da almeno 3 pollici).,

Cambiamenti di elevazione
È abbastanza comune che un muro corto si leghi a un muro alto, specialmente nel nord, dove la maggior parte delle case ha scantinati pieni ma i garage hanno solo muri di gelo corti. Il codice richiede basamenti continui in tutti i punti (Figura 9). Ma quella parte del codice risale ai giorni in cui le fondazioni sono state fatte per lo più con blocchi di cemento, non colato di cemento. Le pareti di fondazione in muratura hanno capacità di spanning noreal, quindi devono essere abbassate quando le elevazioni cambiano.,

Figura 9. I basamenti a gradini vengono utilizzati in caso di cambiamenti di elevazione nelle fondazionifondazioni, ma potrebbero non essere necessari per le fondazioni in calcestruzzo versato.

Le pareti in calcestruzzo, d’altra parte, possono essere rinforzate con acciaio per spanopenings. Ciò significa che i basamenti possono essere discontinui, saltando dal 4 piedi all’elevazione di 8 piedi o 9 piedi. La parete più corta può coprire la distanza (Figura 10).,

Figura 10. Un breve muro di cemento armato è stato formato e gettato per coprire la distanza dal suo basamento al muro adiacente (la trincea sarà riempita come al solito).

Il calcestruzzo deve essere opportunamente rinforzato. Una situazione tipica della casa, dove un muro di gelo garage 4 piedi deve estendersi 4 piedi o meno e legare in fondazione themain, richiede due #4 bar nella parte superiore del muro e due #4 barsat il fondo., L’acciaio deve estendere 3 piedi nella parete principale e 3 piedi nella parete più corta oltre il punto in cui inizia il piede (Figura11).

Figura 11.I basamenti discontinui funzionano bene per i muri di cemento, che possono essere rinforzati perprendere i carichi. Una situazione tipica dove uno stemwall del garage confina una parete del mainbasement può essere trattata rinforzando la breve sezione di thatspans della parete l’apertura con due # 4 barre alla parte superiore e inferiore, estendendo 3 piedi intoeach sezione adiacente della parete sopra il basamento., Questa soluzione è limitata a una portata massima di 4 piedi e a una variazione massima di elevazione di 5 piedi. Se le pareti sonoad angolo retto, il tondo per cemento armato deve essere piegato di conseguenza.

Per questo dettaglio, i basamenti sono formati e fusi come al solito. Quando formi le pareti, il fondo delle forme deve essere ricoperto da un pezzo di legno dovele forme passano sopra lo spazio vuoto. Nel paese delle termiti, quel legno deve essere spogliatoquando le forme si staccano.

Brent Anderson è un consulente ingegnere andconcrete contractor che serve sul American Concrete Institute Committee332, Calcestruzzo residenziale.,
Questo articolo è stato fornito da www.jlconline.com. JLC-Online è prodotto dagli editori e dagli editori del Journal of Light Construction, una rivista mensile che serve costruttori residenziali e commerciali leggeri, rimodellatori, designer e altri professionisti del settore.