Artykuły Biznesowe – w pracy

jeśli znasz swoją nośność gleby, przestrzeganie tych praktycznych wskazówek zapewni silne stopy

Brent Anderson P. E.

pod każdym domem jest fundament, a pod większością fundamentów są stopy.W większości przypadków przyjmujemy stopy za pewnik i zazwyczaj możemy: dla typowych gleb, wspólna Stopa o szerokości 16 lub 20 cali może więcej niż poradzić sobie z relatywnie dużą wagą zwykłego domu.,

z drugiej strony, jeśli budujesz na miękkiej glebie gliniastej lub jeśli w części fundamentu znajduje się miękka Strefa, mogą pojawić się problemy. Podłoże, które sprawdza się w dobrej glebie, może nie radzić sobie tak dobrze w słabych warunkach łożyskowych. Nieczęsto zauważamy awarie, ale nierzadko widzimy nadmierne osiadanie, gdy nośność oleju jest niska.

Jeśli cały dom osiada powoli i równomiernie, jakieś dodatkowe rozliczenie nie jest duże, ale jeśli rozliczenie jest nierównomierne (rozliczenie różnicowe), może dojść do uszkodzenia., Dom szkieletowy z bocznicą drewnianą i wnętrzami z płyt gipsowo-kartonowych może prawdopodobnie obsługiwać do 1/2 cala zróżnicowanego ruchu fundamentu, ale nawet 1/4 cala nieinwazyjnego osadzania się wystarczy, aby spowodować pęknięcia w murze, kafelkach lub tynku.

to nietypowe sytuacje powodują najwięcej kłopotów. Gdy podstawa jest wysunięta poza środek, więc ściana nie ma łożyska, gdy napotkasz softzone na miejscu lub gdy podstawa jest niewymiarowa, budowniczy stoi przed sądem. Jeśli myślisz, że jest problem przed tobą, wiesz, że powinieneś zatrzymać się i Callan engineer., Ale jeśli ryzyko jest niskie, chciałbyś kontynuować pracę.

w tych trudnych przypadkach pomocne jest zrozumienie wytrzymałości łożyska i przyczyn leżących u podstaw zasad projektowania. Na bardzo silnych glebach minormistakes prawdopodobnie nie jest wielkim problemem. Na glebach słabych lub marginalnych należy jednak być bardzo ostrożnym – niektóre rozwiązania, które wymyślają wykonawcy, mogą nie zadziałać.

jestem inżynierem konsultantem, jak również wykonawcą, i zostałem wezwany do wielu problematycznych sytuacji. Uważam, że ludzie lepiej rozumieją problemy, jeśli mają jakąś wiedzę., Z korzyścią dla budowniczych w terenie i z ryzykiem uproszczenia, użyję nietechnicznego języka w tym artykule, aby krótko wyjaśnić trochę o tym, jak działają stopy i przedstawić kilka pomysłów na radzenie sobie z wyjątkowymi sytuacjami. Jak spojrzeć na rozwiązaniachalecam jednak pamiętać, że zakłada się glebę o wysokiej nośności.Za każdym razem, gdy masz wątpliwości co do gleby pod fundamentem, mądrze byłoby uzyskać profesjonalną pomoc.,

Dlaczego gleby mają znaczenie
oprócz zapewnienia platformy poziomej pod formy lub MUR, stopy rozkładają ciężar domu, aby gleba mogła przenosić ładunek. Obciążenie wystaje wewnątrz samej podstawy pod kątem około 45 stopni, a następnie wystaje w glebie pod bardziej stromym kątem, bardziej jak 60 stopni od horizontalu (patrz rysunek 1).

Rysunek 1. W miarę rozprzestrzeniania się obciążenia pod podstawą, zmniejsza się nacisk na glebę. Gleba bezpośrednio pod stopą pobiera największe obciążenie, a zatem powinna być starannie zagęszczona.,

ponieważ obciążenie rozkłada się, nacisk na glebę jest największy. Do czasu zejścia poniżej podstawy na odległość równą szerokości podstawy, jednostkowe ciśnienie gleby spadło o około połowę. Godown ponownie w tej samej odległości, a ciśnienie spadło o dwie trzecie. Tak więc gleba tuż pod podstawą jest najbardziej krytyczna , a także, zazwyczaj, najbardziej nadużywana.

Kiedy kopiemy stopy, zęby na wiadrze mieszają do niego powietrze soiland mix, zmniejszając jego gęstość. Również gleba z nasypu może spaść do rowu., Ta luźna gleba ma znacznie mniejszą nośność niż gleba teoretyczna. Dlatego tak ważne jest zagęszczanie dna wykopu (stosowaniewibracyjna Zagęszczarka płytowa do gleb piaszczystych lub żwirowych oraz zagęszczarka skokowa do mułu lub gliny). Jeśli nie zagęścisz tej gleby, możesz uzyskać 1/2 cala osadnictwa w zaledwie pierwszych 6 cali gleby.

jeśli kopiesz zbyt głęboko i wymieniasz glebę, aby odzyskać stopień, odzyskujesz glebę, która rozszerzyła się nawet o 50%. Pod obciążeniem, będziekonsolidować i spowodować osiadanie., Więc kiedy wymieniasz materiał w wykopie, Kompaktuj go dokładnie, lub użyj dużego żwiru. 1,5-calowy lub większy Ravel praktycznie sam się zagęszcza, gdy go umieszczasz. Pod ciężarem drewnianego domku, nie zadomowi się w znaczącym stopniu.

typy gleb i łożyska. Ważny jest również rodzaj i gęstość natywówoil. Międzynarodowy kodeks budowlany, podobnie jak kodeks CABO, wymienia domniemane nośności dla różnych typów gleb (patrz”nośność gleby” poniżej)., Gleby bardzo drobne (gliny i muły) mają zazwyczaj mniejszą pojemność niż gleby gruboziarniste (Piaski i żwiry).,Yves ID=”be24341263″>

jednak niektóre gliny lub muły mają większą nośność niż wartości w tabelach kodów. Jeśli wykonasz test gleby, możesz odkryć, że masz gęstszą glinę o znacznie większej wytrzymałości na łożysko. Mechaniczne zagęszczanie oleju może również podnieść jego nośność.

można uzyskać całkiem dobry obraz nośności gleby na dnie wykopu za pomocą penetrometru ręcznego (Rysunek 2)., To kieszonkowe urządzenie jest sprężynową sondą, która szacuje ciśnienie, któremu może oprzeć się gleba i jest skalibrowana, aby dać odczyty w tonach na stopę kwadratową. Moim zdaniem każdy wykonawca i inspektor budowlany powinien mieć taki … może pomóc w wielu kłopotach.

Rysunek 2. Autor sprawdza gęstość gleby w wykopie fundamentowym za pomocą metrometru. Siła gleby bezpośrednio pod podstawą, gdzie obciążenia są skoncentrowane, ma kluczowe znaczenie dla wydajności fundamentu.,

Wymiary podstawy
W Jaki Sposób nośność gleby ma związek z wielkością podstawy? Footingtransmituje ładunek do gleby. Im niższa nośność gleby, tym szersze podłoże musi być. Jeśli gleba jest bardzo mocna, podłoże nie jest konieczne-wystarczy tylko gleba pod ścianą, aby utrzymać budynek.,r>

8-Inch Solid or Fully Grouted Masonry 1-story 2-story 3-story Source: Table 403.,1; kod mieszkania jedno – i dwurodzinnego CABO; 1995 r.

Możesz sprawdzić zalecany rozmiar podłoża, w zależności od wielkości i rodzaju gruntu oraz nośności gruntu (patrz tabela powyżej). Jak widać, ciężkie Domy na słabej glebie potrzebują stóp o szerokości 2 stóp lub więcej. Ale najwspanialsze budynki na najsilniejszej glebie wymagają stóp tak wąskich, jak 7 lub 8 cali. Pod 8-calową ścianą, to to samo, co powiedzenie, że masz nofooting.,

liczby te pochodzą z założeń dotyczących ciężaru materiałów budowlanych oraz obciążeń żywych i martwych na dachach i podłogach. Dopuszczalna nośność gleby pod podstawą musi być równa obciążeniu narzuconemu przez konstrukcję./ Align = „center” bgcolor = „# e0ffe0 ” / cesarz chin / / align = center / , 12-calowa Stopa to 1 metr kwadratowy powierzchni na jedną stopę liniową, więc Kodeks mówi, że mieszkanie dwupiętrowego drewnianego domu, który nosi na zewnętrznych ścianach, waży około 2,500 funtów . może trochę konserwatywne, ale rozsądne. Taki sam rozmiar dom ma pod dom parterowy, jeśli ma okleinę z cegły. zakłada się, że dom waży tyle, ile całe drugie piętro.,

gdybyś miał inżyniera, który zaprojektowałby podłoże na podstawie liczb badania gleby i Twoich odcisków, zsumowałby rzeczywiste masy betonu, drewna i cegły, których używasz w swoim budynku, uwzględniłby wymagane obciążenia użytkowe i ustalił szacunkową wagę, jaką rzeczywisty Dom stawia na fundamencie. Może być trochę mniej lub trochę więcej niż zakłada kod., Następnie wziął znaną siłę nośną gleby – jaką może stanowić stopa kwadratowa gleby – i zaprojektował podłoże tak, aby powierzchnia pod stopą, która jest pomnożona przez siłę nośną gleby, była równa lub przekraczała rzeczywistą siłę nośną.

w praktyce nie trzeba tego robić na większości domów. Nie warto się martwić o to, że będziesz się różnił od standardowej podstawy zgodnej z kodem. Jeśli nie masz murów oporowych lub innej specjalnej sytuacji, opłata anengineera prawdopodobnie nie jest uzasadniona.,

w każdym razie nie polecam, aby Budowniczowie ograniczyli swoje standardowe rozmiary, nawet jeśli wiedzą, że budują na silnej glebie. Niezależnie od wymagań, murarze i wykonawcy ścian wylewanych chcą, aby stopy do ich bloku lub ich formularze siąść. Lecz lekcja, jaką należy wziąć, jest taka, że gdy gleba jest bardzo silna (pojemność 4000 psf lub lepsza), podłoże może nie być najbardziej potrzebne z punktu widzenia noszenia. Oznacza to, że mniej ważne jest, na przykład, czy ściana jest prawidłowo umieszczona w środku podstawy.,

poprawki dla źle ułożonych stóp
czasami trudno jest ustawić stopy w wykopie, więc często zdarza się, że ściany, które nie znajdują się w środku stopy (rys. 3). Fundamentwall musi być prawidłowo umiejscowiony, aby utrzymać dom, oczywiście, więc został umieszczony poza centrum na fundamencie.

Rysunek 3. Ta nieprawidłowo ustawiona podstawa spowodowała, że ściana fundamentowa znalazła się poza centrum. Jeśli gleba jest bardzo silna, może to nie prowadzić do problemów., Jeśli jednak podłoże znajduje się na słabszej glebie, autor zaleci, aby je naprawić.

w dobrej glebie łożyskowej nie martwiłbym się zbytnio o ten fundament ze względu na obciążenia związane z prostym drewnianym domem szkieletowym. Pełna szerokość stopki i tak nie jest potrzebna do podtrzymania obciążeń; można wylewać ścianę bezpośrednio na podłoże i nadal mieć wystarczającą podporę., Jeśli jednak zaczniesz wygłupiać krawędź, a ściana wystaje poza podstawę z boku lub na końcu, zaczynasz stosować siłę obrotową, której podstawa nie jest zaprojektowana do obsługi. W takim przypadku powinieneś pomyśleć o zaangażowaniu anengineera. (Jeśli gleba jest stosunkowo miękka, ryzyko jest nawet większe.)

jako inżynier zostałem poproszony o rekomendowanie rozwiązań w przypadkach, w których podłoże zostało umieszczone tak, aby ściana po odlaniu faktycznie rozciągała się poza nią. Moje sugestie są inne w glebach silnych niż w glebach średnich lub poniżej średniej (Rysunek 4)., W glebach o nośności większej niż około 4000 psf proponuję wykopać obok podstawy i pod nią oraz umieścić w przestrzeni zagęszczony duży żwir. To powinno wystarczyć do podtrzymania ściany. Jeśli w ścianie jest rowek wpustowy, wypełnij go, a jeśli jest stal wystająca ze stopu, odetnij go. Wywierć otwory i stal epoksydową w stopie, aby połączyć ścianę ze stopą, a następnie uformować i odlać ścianę. W słabszych glebach należy wzmocnić samą podstawę stalą i betonem., Wykop, ale zamiast żwiru, wywierć w bok podstawy i wkręć w nią kołki ze stali żywicznej, a następnie umieść Beton, aby wydłużyć podstawę do odpowiedniej szerokości.

Rysunek 4. W silnikach, błąd w ułożeniu podłoża można skorygować, umieszczając żwir na ścianie (na górze). W glebach słabszych autor zaleca odlewanie stropu wzdłuż istniejącej stropu (powyżej), połączonego kołkami do boku istniejącej stropu., Pamiętaj, aby wypełnić wszelkie nacięcia wpodstawie i odciąć wszelkie istniejące stalowe kołki, które będą tęsknić za ścianą.

w słabszych glebach, trzeba wzmocnić samą podstawę stalową i betonową. Wykop jak wcześniej, ale zamiast żwiru, wywierć w bok podstawy i kołki ze stali epoksydowej, a następnie umieść Beton, aby wydłużyć podstawę do odpowiedniej szerokości.

niektóre miejsca mają sporadyczne miękkie plamy w glebie dobrej., Zwykle odkrywasz takie miejsca, gdy jeździsz kołkami na formy fundamentowe. trafiasz kołkiem i to prawie znika jednym ciosem. Może jest warstwa soft clay, która wznosi się ze starego dna jeziora pod kątem i przecina Twój rów w jednym lub dwóch miejscach. Jeśli kołek łatwo zatonie pod ciśnieniem dłoni, jest powód do niepokoju (ryc. 5).

Rysunek 5. Jeśli kołek formy tonie zbyt łatwo, gleba może być zbyt miękka.,W przypadku zlokalizowanych miękkich plam autor zaleca poszerzenie podstawy. W mokrych,mulistych miejscach zaleca zagęszczanie dużych bruków w błoto, aby zapewnić im bezpieczeństwo.

być może będziesz musiał wykopać dół obok miękkiego miejsca i umieścić głębszą podstawę,a następnie wylać wyższą ścianę. Lub być może będziesz musiał przebić się przez miękki materiał, aby uzyskać namiar na dobry materiał. Inną opcją jest wykopanie miękkiej gleby i zastąpienie jej zagęszczonym żwirem lub betonem o niskiej wytrzymałości, zwanym również”lean fill” (patrz „szybkie utwardzanie gleb trudnych”, 1/00).,

ale w wielu przypadkach poszerzenie podstawy jest najprostszym rozwiązaniem. Jeśli masz 16-calową podstawę, zwiększenie jej do 32 cali podwaja obszar łożyska, dzięki czemu podstawa nadaje się do gleby o połowie pojemności.

jeśli zwiększysz szerokość stopki, Kod również wymaga zwiększonej grubości (Rysunek 6). Dzieje się tak dlatego, że podłoże, które jest zbyt szerokie i nie wystarczająco grube, doświadczy siły zginającej, która może pęknąć Beton. Projekcja podstawy po obu stronach ściany ma być nie większa niżgłębokość podstawy.,

Rysunek 6. Gdy w celu zwiększenia zdolności łożyskowania należy je rozszerzyć lub pogłębić, należy je również wzmocnić. Zbyt szeroka, nieosłonięta podstawa może pękać blisko ściany, przeciążając glebę pod nią. Bez wzmocnienia, kody mówią, że grubość podstawy powinna być co najmniej tak duża, jak odległość, jaką pokonuje obok ściany. Jako alternatywę autor zaleca poprzeczny (poprzeczny) #4 bar na 12 cali O. C.

więc np. Stopa o szerokości 32 cali na 8-calowej ścianie musiałaby mieć co najmniej 12 cali grubości., Zamiast tego można jednak wzmocnić podstawę poprzeczną stalą (biegnącą w kierunku poprzecznym, a nie wzdłuż podstawy). W większości sytuacji mieszkaniowych pręt # 4 na 12 cali O. C. będzie wystarczający dla stóp o grubości 8 cali do 4 Stóp szerokości. Stal powinna być umieszczona około 3 cale w górę od dna.

mimo, że robi to wielu wykonawców, jedną z rzeczy, która nie pomoże Ci znaleźć miękkiego miejsca w glebie, jest dodanie większej ilości stali wzdłuż długiego wymiaru podstawy. Wrzucanie większej ilości podłużnej stali do podstawy w tej sytuacjijest tylko stratą czasu i pieniędzy., Jeśli masz zamiar dodać wzdłużną stal, putit gdzie to zrobi coś dobrego: w ścianie, a nie na podłodze. Podobnie jak 2×12 onedge jest znacznie mocniejszy niż 2×4 na płaskiej, stal na górze i na dole an8-stopowej lub 9-stopowej ściany wykonuje znacznie więcej pracy niż stal umieszczona w stopie skinnylittle (Rysunek 7). Ściana z dwoma prętami # 4 na górze i dwoma na kotle może bez problemu rozciągać się na małym miękkim obszarze.

Rysunek 7. Stal w ścianie ma większy efekt niż stal umieszczona w stopie., W ścianie pręty stalowe znajdują się prawie 8 stóp od siebie, podczas gdy w stopie pręty są oddalone tylko o kilka metrów; im większy odstęp, tym lepszy efekt.

woda w wykopie
podczas pracy w obszarze z leżącym stołem wodnym w porze deszczowej czasami woda gruntowa trafia do wykopu. Jeśli przepływ jest wystarczająco powolny, aby można było wypompować wodę bez jej spływania z powrotem, to jest to najlepsze rozwiązanie. Beton można umieścić w wodzie do 1 cala-beton jest 2 1/2 razy cięższy od wody i wypiera wodę., W takim przypadku możesz chcieć zagęścić stopy, ponieważ dno betonu może wchłonąć trochę wody i być nieco słabsze niż zwykle.

ale jeśli gleba jest luźna i porowata, a woda i gleba wracają do wykopu podczas wypompowywania wody, użyj dużego kruszywa do budowy wykopu. Do tego najlepszy jest duży kamień lub bruk-skała o średnicy 2 1/2 cala lub 3 cale (ryc. 8).

Rysunek 8., Gdy woda jest gromadzona w wykopie, autor zaleca umieszczanie dużych bruków w dnie formy i zagęszczanie ich w błocie. Błoto i woda mogą wypełniać przestrzenie między kamieniami, ale kontakt między kamieniami zapewni bearing.Be pamiętaj, aby użyć sztywnej mieszanki betonowej podczas odlewania stóp.

kiedy tworzysz stopy, umieść wystarczająco duży kamień w mokrym, mukowiscydozie, aby dostać się nad stół wodny. Zwarć kamień w błoto, a następnie posmaruj swoje podłoże., Duże Kruszywo pozwala muck wypełnić porespace, ale tak długo,jak wszystkie kawałki kamienia są w kontakcie ze sobą, kamień może nadal przenosić ładunek.

Jeśli kamień jest tak wysoko ułożony, że podstawa staje się zbyt gruba( mniej niż 4 cale), umieść poprzeczne pręty zbrojeniowe, aby je wzmocnić, na rysunku 6 (Upewnij się, że stopy są grubsze, aby pokryć Stal o co najmniej 3 cale).,

zmiany elewacji
Dość często zdarza się, że krótka ściana łączy się z wysoką ścianą, szczególnie na północy, gdzie większość domów ma pełne piwnice, ale garaże mają tylko krótkie ściany mrozowe. Kodeks wymaga ciągłych stóp we wszystkich punktach (rys. 9). Ale ta część Kodeksu pochodzi z czasów, kiedy fundamenty były wykonywane głównie z betonu, a nie betonu wylewanego. Murowane ściany fundamentowe mają zdolność rozprężania, więc muszą być obniżone, gdy zmieniają się Elewacje.,

Rysunek 9. Stopy schodkowe są stosowane przy zmianach wysokości w fundacjach murarskich, ale mogą nie być konieczne do wylewania betonów.

ściany betonowe, z drugiej strony, mogą być wzmocnione stalą do spanopeningów. Oznacza to, że stopy mogą być nieciągłe, skacząc od 4 stóp do 8 stóp lub 9 stóp wysokości. Krótsza ściana może rozciągnąć odległość(Rysunek 10).,

Rysunek 10. Uformowano krótki MUR żelbetowy, który został odlany wzakresie odległości od podstawy do ściany przyległej (rów zostanie wypełniony jak zwykle).

beton musi być odpowiednio wzmocniony. Typowa sytuacja w domu, w której 4-metrowa ściana garażowa musi rozciągać się na 4 stopy lub mniej i wiązać się z głównym fundamentem, wymaga dwóch barów # 4 na górze ściany i dwóch barów # 4 na dole., Stal musi rozciągnąć 3 stopy do głównej ściany i 3 stopy do krótszej ściany poza punktem, w którym zaczyna się podstawa (rys. 11).

Rysunek 11.Nieciągłe stopy działają dobrze na betonowe ściany, które mogą być wzmocnione w celu obciążenia. Typowa sytuacja, w której ściana stemwall garażu oprze się od ściany głównej, może być obsługiwana przez wzmocnienie krótkiego odcinka ściany, który obejmuje otwór za pomocą dwóch prętów #4 na górze i na dole, rozciągających 3 stopy w każdym sąsiednim odcinku ściany nad stopą., Rozwiązanie to jest ograniczone do maksymalnej rozpiętości a4 stóp i maksymalnej zmiany wysokości 5 stóp. Jeśli ściany są pod kątem prostym, pręt zbrojeniowy musi być odpowiednio wygięty.

dla tego detalu stopy są formowane i odlewane jak zwykle. Kiedy tworzysz ściany, spód form musi być pokryty kawałkiem drewna, w którym formy przechodzą przez pustą przestrzeń. W kraju termitów drewno to musi być rozebrane, gdy formy odpadają.

Brent Anderson jest inżynierem konsultingowym i wykonawcą betonu, który służy w American Concrete Institute Committee332, Beton mieszkalny.,
artykuł został udostępniony przez www.jlconline.com. JLC-Online jest produkowany przez redaktorów i wydawców Journal of Light Construction, miesięcznika służącego budowniczym mieszkalnym i lekkim, budowniczym, projektantom i innym profesjonalistom branżowym.