כיצד לקבוע את יסודות הקרן הבטוחה באמצעות Stability Criteria

בחירת מידות היסוד הנכונות חיונית להבטחת יציבות וביטחון של כל מבנה.מהנדסים מסתמכים על קריטריונים מסוימים ליציבות לקבוע את הגודל המתאים ואת עומק היסודות המבוססים על נכסים קרקעיים, תנאי עומס וגורמים סביבתיים.היסוד של כל מבנה הוא קריטי להעברת עומסים מבניין על הקרקע, להבטיח יציבות ועזרה למנוע בעיות מבניות כגון התיישבות, פיזור, סלפט, או לרומם את הקריטריונים הבסיסיים האלה, לבחון את העקרונות הבסיסיים ביותר, וקביעת שיטות בטיחותיות.

הבנה של Foundation Stability Criteria

קריטריונים של יציבות קובעים וסטנדרטים לשימוש בעיצוב ובהערכה של סוגים שונים של מבנים קונקרטיים, שבו "היכולת" חלה על יציבות גלובלית חיצונית כולל נפיחות, סיבוב, עיוות, ונושא, לא לכישלונות של יציבות פנימית. קריטריונים אלה מהווים את עמוד השדרה של עיצוב בטוח ולעזור למהנדסים למנוע כשלים קטסטרופליים.

שלושת החששות הראשוניים

ניתוח יציבות הקרן מתמקד בשלוש מצבי כשל קריטיים שיש להעריך במהלך תהליך העיצוב:

(FLT:0)Bearing Capacityכישלון:FLT:1 קיבולת של אדמה לתמוך בעומסים החלים על הקרקע, המייצג את לחץ המגע הממוצע המקסימלי בין הקרן לקרקע אשר לא צריך לייצר כשלון חמור באדמה. כאשר הלחץ החל עולה על יכולת הנושא של הקרקע, הבסיס יכול לחוות התיישבות פתאומית או התמוטטות.

(FLT:0) כשלון: 1FLT:1 ⁇ הוא אחד המנגנונים הבסיסיים השולטים יציבות הבסיס במהלך אירועים סיסמיים ובתנאי טעינה מאוחרת.זה קורה כאשר כוחות אופקיים להתגבר על ההתנגדות החיכוך בין הבסיס לבין הקרקע תומכת, מה שגורם לבסיס לנוע מאוחר יותר.

(FLT:0) משיכת ורוטציה: FLT:1 [הההחלמה] והעלאת המנגנונים הקריטיים השולטים ביציבות הבסיס.כאשר רגעים הפועלים על בסיס יוצרים סיבוב מוגזם, הקרן יכולה להיות טיפ או שיבה, במיוחד תחת עומס אקסצנטרי או כוחות מאוחרים יותר.

ניתוח היציבות המודרנית מתקרב

עבור סללינג ונושא, דרישות היציבות התבטאו באופן מכריע במונחים של גורם מפורש של בטיחות שמציב את היחס המינימלי המקובל של כוח הבסיס לאורך מטוס הכישלון הקריטי ביותר של עומסי התכנון החל על מטוס הכישלון.עם זאת, קודי בנייה מודרניים התפתחו לשלב גישות מתוחכמות יותר.

קודי בניין נוכחיים נועדו לספק מסגרת מקיפה באמצעות גישה עיצובית, המאפשרת למהנדסים מבניים לבצע הערכות עיצוב שלמות, כולל יציבות מבנית, באמצעות עיצוב כוח או שיטת עיצוב מתח המאפשרת למהנדסים לבחור את המתודולוגיה המתאימה ביותר לדרישות הפרויקט הספציפיות שלהם.

Soil Bearing Capacity: The Foundation of Foundation Design

הבנת יכולת הנושא הקרקע היא מכריעה בקביעת ממדים בטוחים של יסודות.היכולת הנושאת משפיעה ישירות על החלטות הקשורות לגודל, לסוג ולעומק של יסודות, ובסופו של דבר להבטיח את הבטיחות והיציבות של מבנים ומבנים אחרים.

סוגים של יכולת

ישנם שני סוגים עיקריים של יכולת נושא של אדמה: יכולת נושאת האולטימטיבית ויכולת לשאת אפשרות.הבנת ההבחנה בין ערכים אלה היא חיונית לתכנון בסיס בטוח.

(FLT:0) קיבולת הדובדינג: ההרחבה האולטימטיבית היא הערך של מתח נושא הגורם התיישבות קטסטרופלית פתאומית של הבסיס בשל כישלון הרהר.יכולת הנושאת מתייחסת ללחץ המקסימלי שהקרקע יכולה לעמוד לפני הכישלון, שבו העומסים המיושמים עולים על יכולת התמיכה של הקרקע.

(FLT:0) יכולת הנביחה: FLT:1 קיבולת הנושאת המותרת היא הלחץ המרבי הנושא שניתן ליישם על בסיס כך שהוא בטוח מפני חוסר יציבות בשל כישלון הרהר וההיישבות המרבית היא לא עודף.הקיבולת של הקרקע שניתן לשאת כמות העומס יכול לקחת ללא ניסיון של כשל או עלייה בכמות ההתנחלות, ונתון זה משמש את יסודות עיצוב.

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(FLT:0) יכולת ניהול בטוחה בטוחה: 1.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.

גורמים המשפיעים על יכולת הפחתת סויה

יכולת ההתבוננות תלויה בעיקר בסוג הקרקע, בכוחה הרהר ובדחיסותו, והיא תלויה גם בעומק של הטמעת העומס – עמוק יותר היא נוסדה, כך גדל יכולת הנושאת.

• (FLT:0) Soil Type and Structure: 1FLT:1 סוגים שונים של אדמה מוצגים יכולות בעלות שונות מאוד, החל מקרקעות אורגניות חלשות ועד סלע חזק
• (ב) ,0) , הכחשה וקומפקטיות: הכחשה 1 (דנבר) הכחשה, אדמה מתואמת היטב מספקים יכולת גבוהה יותר מאשר אדמה משוחררת או מופרעת
• (ב) ,0) תוכן מנבא: 1 מים משפיעים באופן משמעותי על כוח הקרקע ועל יכולת לשאת
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) תנאי הפחתת: 1 (ב) 1 הסוג, הגודל והכיוון של עומסים החלים משפיע על דרישות קיבולת

מצבי כישלון

הבנת מצבי כישלונות היא קריטית בהנדסה גיאוטכנית כדי להבטיח עיצוב בסיס בטוח ואמינה.שלוש מצבי כישלונ שונים יכולים להתרחש בהתאם לתנאי הקרקע ומאפיינים בסיסיים:

(FLT:0) כללי Shear כשל: 1FLT) כללי כישלונה של הרץ מתגלה כהתמוטטות פתאומית ואסון המסומן על ידי דפוס כשלון מובהק, הכולל היווצרות של משטח כשלון מוגדר בבירור המשתרע מן הקצה של הרגל אל פני השטח הקרקע, מאופיין על ידי תהפוכות קרקע ורגליים הטיה.זה קורה בדרך כלל כאשר היסודות על חול קומפקטי וחימר נוקשה.

(FLT:0) כישלונה של שר מקומי: 1FLT:1 כישלונות של הרהר המקומי מתרחש כאשר הבסיס ממוקם על אדמה עם קומפקטי בינוני, המורכב ממאפיינים חוליים או חימר, עם דפוס הכשל המבחן רק בלתי ניתן לערעור מתחת לרגל, הדומה לכשל כללי עם שרביט גלוי וחליפים על פני השטח בשוליים של הרגל.

(ב) כשלון של שיר: כשלון צובט 1 מתרחש כאשר הקרן עמוקה באופן משמעותי מתחת לפני השטח הקרקע והוא ממוקם על אדמה רופפת עם דחיסות נמוכה, ללא זעזוע או הטיה של אדמה קרובה, ואת הקרקע מתחת ל אגרוף ביסודו דרך הקרקע כאשר היכולת היא עולה.

גורמי ביקורת משפיעים על Foundation Dimension

קביעת ממדים בטוחים של יסודות דורש שיקול זהיר של גורמים הקשורים מרובים.ניתוח ועיצוב של יסודות הם תהליכים החלטיים מאז גודל העומסים המוטלים, ההתנחלות המקבילה, והגיאומטריה הבסיסית הם תלות הדדית והם מושפעים מהיכולת הגיאולוגית, יכולת מבנית, דרישות התיישבות.

ניתוח טעינה

הקרן חייבת להיות מסוגלת לתמוך במות המבנה, לחיות, ובעומס סביבתי.קביעת העומס היא הצעד הראשון בעיצוב הבסיס:

(ב) [ה]: [ה]: [ה] [ה]] [ה] [ה]] [ה]]]], [ה]], [ה][ה]]]][ה]]]], [הההההההההההההההההההטענות הקבועות הללו] הן [ה] והן צריכות להיחשב בקפידה על בסיס ניתנות חומרית ומידות ומידות מבניות.

(FLT:0) לטעון:0 Live Loads:FLT:1 ועומסים משתנים מן הדיקור, רהיטים, ציוד ופריטים הניתנים להחלפה חייבים להיחשב.בניית קודים מציינים דרישות מינימום של עומס חי בהתבסס על סוג התפוסה ושימוש.

(FLT:0) עומסי שימור: יסודות 1FIRLT:1 חייבים להתנגד לכוחות סביבתיים כגון רוח, רעידות אדמה, ולחצים על מים קרקעיים.

(FLT:0) שילובים של עומס: 1.FLT 1 IBC (2024) ו- ASCE 7-22 רושמים שני סטים של שילובי עומס, אחד עבור עיצוב הכוח והשני עבור עיצוב מתח אפשרי.מהנדסים חייבים להעריך שילובים מרובים של עומס כדי לזהות את תרחיש העיצוב הקריטי ביותר.

תכונות סולריות ושיקולים גיאוטכניים

Soil הנושא יכולת, הרכב ועומק הם קריטיים בקביעת סוג הבסיס.חקירה גיאוטכנית מקיפה מספקת נתונים חיוניים לתכנון בסיס:

(ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ : ⁇ 1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(FLT:0) Shear Power Parameters:FLT:1 שיטת טראזגי מתמקדת על מרכיבי כוח קרקע, בהתחשב בלכידות, לחץ יעיל וזווית של חיכוך פנימי.

תנאי מים:0Groundwaterrov: 1FLT 1 יש צורך לקבוע עומסים הידרוטיים עקביים עם רמות מים שנקבעו על ידי מהנדסים הידראוליים הידרולוגיים.

(FLT:0) תנאי מחלה הסתברותיים: FLT:1 יישבו קרקעות כובדות ללא כל לחץ נוסף החל כאשר מים מספיקים הופכים זמינים לאדמה, כמו מים מחלישים או הורסים חומר אגורה בין חלקיקים שיכולים להפחית באופן חמור את יכולת הנושא של שיקולי הקרקע המקוריים.

שיקולים

הניסיון הראה כי ההתנחלויות הן בדרך כלל הגורם השולט בהחלטה להשתמש בניתוח התנחלות מבוזר הוא לעתים קרובות קריטי יותר מאשר יכולת נושא בעיצוב הבסיס:

(FLT:0) התיישבות כוללת: ⁇ FLT:1, התנועה האנכית הכוללת של הקרן חייבת להיות מוגבלת לערכים מקובלים שאינם פוגעים בתפקוד מבני או באסתטיקה.

(FLT:0) יישובים קשים: FLT:1 A היטב תוכנן להפיץ את העומס אפילו על פני האדמה, צמצום הסיכון של התיישבות אחרת, המתרחש כאשר חלקים של מבנה להתיישב בקצב שונה, המוביל לסדקים ולנזק מבני.

(FLT:0) התנחלות הזמן-Dependent: FIRLT:1) כמות ההתנחלויות בשל העומסים מבניים בפועל יש לחזות, וזמן התרחשות המשוערת ניתן להמשיך במשך שנים לאחר הבנייה.

תנאי מימון

יש להעריך את תנאי הקרקע ואת שיקולי האקלים כגון עומסי רוח.יש להעריך כמה גורמים ספציפיים לאתר:

(FLT:0)Slope Stability:FLT:1, יציבות כוללת צריך להיות מוערך באמצעות הגבלת שיטות איזון כגון בישוף שונה, Janbu, ספנסר, או שיטות ניתוח יציבות מודרונות מקובלות רבות אחרות.

מבנה ה-FLT:0 [המבנה] של בני האדם: נוכחותם של מבנים סמוכים או כלי תת-קרקעית משפיעה על עיצוב הבסיס.

(ב) [13] שיקולים פשיסטיים: FLT:1 באזורים פעילים מבחינה סיסמית, יש לתכנן יסודות להתנגד לכוחות המושרה לרעידת אדמה ולמנוע כישלונות הקשורים לפירוק.

(ב) [15] באקלים קר, יסודות חייבים להרחיב מתחת לעומק הכפור כדי למנוע משיכת נזקים ונזק ממחזורי הקפאה.

חקירות גיאוטכניות

עיצוב הקרן דורש שיתוף פעולה הדוק בין מהנדסי מבנים, גיאוטכניים ובניה.חקירה גיאוטכנית יסודית היא הבסיס לתכנון יסודות בטוח.

דרישות חקירה

כאשר נדרשים חקירות גיאוטכניות, דו"ח בכתב של החקירות יובא לגורם הבנייה על ידי המבקשת הרישיון בעת הגשת הבקשה, והדו"ח הגיאולוגי הזה יכלול מזימה המציגה את מיקום החקירות הקרקע.

(ב) עיין: ⁇ : ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(FLT:0) Soil Sampling and Testing:FreaLT:1) הדו"ח הגיאולוגי צריך לכלול תיעוד מלא של יומני בדיקת הקרקע משעמם וחדירה דגימות אדמה, כמו גם תיעוד של פרופיל הקרקע.

(ב) הערכה של מים:0) סביב: 1FLT: גובה שולחן המים, אם נתקלו, יש לתעד את ההבדלים עונתיים ואת השינויים הפוטנציאליים ברמות מים קרקעיים.

תוכן דו-חחומו של Geotechnical Report

המלצות לסוג הבסיס וקריטריונים עיצוב צריך לכלול יכולת נושאת של אדמה טבעית או קומפקטית; הוראות כדי להפחית את ההשפעות של אדמה רחבה; הפחתה של ההשפעות של סיקורפציפציה, התיישבות שונה וכוח קרקע משתנה; ואת ההשפעות של עומסים סמוכים. A מקיף גיאוגרפיקטכני מספק:

• תיאור האתר וסקירה של הפרויקט
• תנאי אקלים וחילת אדמה
• תנאי מים וריאציות
• תוצאות בדיקות מעבדה ונכסים קרקע
• המלצות יכולות
• הערכות וניתוח
• המלצות Foundation
• שיקולי בנייה ודרישות מיוחדות
• סיווג אתר סיסמית ופרמטרי עיצוב

שיקולים מיוחדים

אזורי Limestone החשודים במציאת ערוצי פתרון או חללים או אזורים אחרים החשודים כי יש קרטה או רִיק subsurface ייחקרו על ידי שילוב של משעמם, פרובינג, בורות בדיקה ושיטות גיאופיזיקה כפי שנקבע על ידי עיצוב מקצועי רשום תנאים מסוימים האתר דורש טכניקות חקירה מיוחדות:

(ב) ,0)Rock Foundations:FLT:1 עיצוב של יסודות בסלע יכלול יכולת לשאת, התיישבות, ניתוחי יציבות ושיקול של ההשפעות של עמוד השדרה ו- גילוח למנוע צפייה בעמוד.

(ב) הערכה:0 [Liquefaction Assessment:] ⁇ :1 [ה], הכף רגל תהיה יציבה כנגד כישלון מוחלט של הקרקע והפצתה מאוחרת כתוצאה מפירוק הקרקע, ותחתונים הממוקמים מעל אדמה זניחה, אך בתוך שכבה שאינה אמינה, תועד לעמוד בקריטריונים ההתנגדות הנערכים עבור המבנה של מדינת הגבלת האירועים הקיצוניים.

שיטות של קיבולת קלוריות

קיימות מספר שיטות מבוססות היטב לחישוב יכולת הנושאת הקרקע. קרל פון טרזגי היה הראשון להציג תיאוריה מקיפה להערכת יכולת הנושא האולטימטיבית של יסודות רדודים, הקובע כי בסיס הוא רדום אם עומקו פחות או שווה לרוחבו.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « טרנד: טרנד: טרנד: « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

בשנת 1943, קרל טרזאגי הרחיב את המחקר של Prantl ב-1921 על חדירה של גופים קשים על חומרים רכים יותר, תיאוריית הכישלון הפלסטי, והשתמש בתיאוריה זו כדי לקבוע את יכולת הנושא של אדמה עבור יסודות רדודים.

משוואה קיבולת טראזגי כולל שלושה תנאים המייצגים תרומות שונות ליכולת הנושא:

• המונחים: Accounts for land cohesive Power
• המונחים: take the effect of overburden above the Base
• מונח משקל עצמי: כולל את תרומת משקל הקרקע מתחת לבסיס

משוואות היכולת של טראזגי לעשות את ההנחות הבאות: Width של הקרן שווה או גדול יותר מהעומק שלה (כלומר B>D), כלומר הבסיס נחשב בסיס רדודה, לא רגעים יישומיים, העומס הישומי הוא דחוס והוא מוחל אנכי על הבסיס, וטעינה אחידה יכול להחליף את משקל הקרקע מעל בסיס כף הרגל.

שיטות מאיירוף ו- Vesić

בשנת 1951, מאיירוף פרסם תיאוריה בעלת יכולת נושא שניתן ליישם על יסודות גסים ועמוקים, המציעה משוואות בעלות השפעה דומה לזו של טרזהגי, אך כללה גורם צורה עם מונח עומק, והוא גם כלל גורמי עומק וגורמים לנטישה אלה לספק תחזיות מדויקות יותר עבור מגוון רחב של גיאומטריות ותנאי טעינה.

שיטות מאיירוף ו- Vesić משלבות גורמים נוספים בחשבון:

• צורת Foundation (rectangular, Square, Circle)
• השפעות עומק Foundation
• המונחים: אקסצנטרי או נוטה לטעון
• משטח קרקע (Sloping Ground)
• בסיס הבסיס (עד בסיס)

גורמים של בטיחות

יכולת הנושאת המותרת מחושבת בדרך כלל מיכולת הנושא האולטימטיבית באמצעות גורם של בטיחות.גורמי בטיחות מתאימים להבטיח שולים נאותים נגד כישלון:

הניסיון הראה כי התנחלות של בסיס טיפוסי על חימר רך סביר להיות מקובל אם גורם של 2.5 משמש, בעוד התנחלויות על חימר נוקשה עשוי להיות גדול למדי למרות יכולת הנושא האולטימטיבי הוא גבוה יחסית, ולכן ייתכן שיהיה מתאים להשתמש גורם לידר 3.0.

גורמים של בטיחות בדרך כלל נע בין 2.5 ל 3.0 לקיבולת הנושאת, אם כי ערכים ספציפיים תלויים:

• חוסר יציבות וחוסר ודאות
• איכות החקירה הגיאולוגית
• חשיבות המבנה
• כישלונות
• סובלנות

שלב-בי-שלב של מדדי הקרן הבטוחים

גישה שיטתית מבטיחה שכל הגורמים הקריטיים נחשבים כראוי בתכנון הבסיס.התהליך המקיף הבא מנחה מהנדסים באמצעות נחישות של ממדים בטוחים.

שלב 1: ביצוע חקירה מקיפה של האתר

התחל עם חקירה גיאוטכנית יסודית לאפיין תנאים תת-קרקעיים:

• לבצע משעממת אדמה במקומות אסטרטגיים ברחבי האתר
• דגימות אדמה לא מופרכות ומופרעת לבדיקות מעבדה
• ביצוע בדיקות תשלום כגון בדיקות חדירה סטנדרטיות (SPT) או בדיקות חדירה קונה (CPT)
• לזהות רמות מים קרקעיות וריאציות עונתיות
• תנאים מיוחדים מובנים כגון אדמה רחבה, אדמה מפולגת, או לימוזינה פוטנציאלית
• מבנים סמוכים והשפעה פוטנציאלית שלהם

סיווג Soil יהיה מבוסס על התבוננות וכל בדיקות הכרחיות של החומרים שנחשף על ידי משעממים, בורות בדיקה או חיפוש תת-קרקעי אחר שנעשה במקומות מתאימים, ומחקרים נוספים יבוצעו כנדרש כדי להעריך את יציבות המדרון, כוח הקרקע, המיקום ואת ההיקף של אדמה נושאת עומס, את ההשפעה של וריאציות על יכולת ניהול הקרקע, דחיסות, סודיות, נחיתות והתעלות.

שלב 2: טעינות עיצוב לטווח בינוני

חישוב כל העומסים שהבסיס חייב לתמוך בהם:

• עומסים מתים של אלמנטים מבניים, סימורים וציוד קבוע
• הקמת עומסי חיים המבוססים על דרישות בניית קוד ושימוש המיועד
• חישוב עומס סביבתי כולל רוח, סיסמי, שלג, ולחצים הידרוסטטיים
• פיתוח שילובי עומס עבור קודים בנייה רלוונטיים
• זיהוי מקרים קריטיים עבור עיצוב
• שקול גם רכיבים אנכיים ומאוחרים יותר

עבור כל אלמנט יסוד, לקבוע את העומס האנכי הכולל, עומסים אופקיים, ואת הרגעים המשתנים שיש להתנגד להם.

שלב 3: הקמת יכולת שימושית

בהתבסס על תוצאות חקירה גיאוטכנית, לקבוע את יכולת הנושא המותרת:

• חישוב יכולת הנושא האולטימטיבית באמצעות שיטות מתאימות (Terzagi, Meyerhof, או Vesić)
• החל את הגורמים המתאימים של בטיחות כדי לקבוע יכולת שימוש
• חשבו על השפעת מי הקרקע על יכולת הנושאת
• חשבון עבור טעינה אקסצנטרית ואפקטים של נטיעת העומס
• בדוק כי יכולת הנושא היא נאותה עבור כל שילובי העומס

כאשר אין יכולת לשאתת מספקת, הקרקע יכולה להיות משופרת או חלופית את העומס ניתן להפיץ על שטח גדול יותר, כך הלחץ החל על הקרקע מופחת לערך מקובל פחות מאשר יכולת הנושא, אשר ניתן להשיג עם יסודות מבוזרים המורכבים של בטון חזק.

שלב 4: בצעו את Preliminary Foundation Sizing

קביעת מימדי היסוד הראשוניים המבוססים על דרישות יכולת נושא:

• חישוב שטח הבסיס הנדרש: שטח = סך המטען / יכולת שימוש בר-אפשרי
• בחירת צורת הבסיס המתאימה (square, מלבני, מעגלי)
• המונחים: sound andאורך
• לבסס עומק בסיס מבוסס על עומק הכפור, פוטנציאל רב, ומיקום שכבתי
• בדוק כי מידות הבסיס הן מעשיות וצורות

חשוב שהמהנדס המבני יבין את יכולת הקרקע כך שנוכל לקבוע כראוי את גודל הקרן, שכן עבור עומס נתון על בסיס בנייה, אם הקרקע חלשה יותר, הרי שרגל הבסיס חייב להיות גדול יותר כדי להפיץ את העומס; אם הקרקע חזקה יותר, הרי שרגל הבסיס יכול להיות קטן יותר.

שלב 5: לבדוק את היציבות נגד סלידינג

בדוק כי הקרן יש התנגדות נאותה לזייף:

• כוחות אופקיים מהירים הפועלים על הבסיס
• התנגדות של חיכוך ולחץ פסיבי
• גורם בטיחותי נגד שידול: כוחות משמרות / כוחות נהיגה
• בדוק את גורם הבטיחות עומד בדרישות קוד (בדרך כלל 1.5 עבור עומסי שירות)
• שקול מפתחות או אמצעים אחרים אם חיפוי התנגדות אינו מספיק

התרגול המסורתי של שמירה על גורם מינימום של ביטחון של 1.5 נגד משיכת יתר וכשלונות סללינג מיועד רק למצבים שבהם ההערכה מבוססת על עומסי רמת השירות, ואת קודי הבניין אינם מתייחסים באופן ספציפי לגורמים של בטיחות נגד משיכת יתר ונפיחות של כישלונות מאז היישום המתאים של עיצוב כוח או עיצוב מתח סביר עומסים עיצוב מתח שילובים טעונים באופן טבעי של עיצוב מבני.

שלב 6: הערכת יתר על המידה

התנגדותו של הקרן לעצירת רגעים:

• חישובים על פני משיכת רגעים מעומסים מאוחרים יותר ועומסים אנכיים אקסצנטריים
• קביעת רגעים של משקל בסיסי ועומס אנכי
• המונחים: FS = Resisting Moments
• בדוק את הגורם המתאים לבטיחות (מינימום 1.5 עד 2.0)
• בדוק כי הכוח המתהווה נופל בתוך שליש הבסיס כדי למנוע הרמת משקולות

הניתוח לקביעת המיקום המתהווה בהדרכה קודמת כבר נקרא ניתוח יציבות מהפך, אבל זה לא נכון מאז יסוד הנושא, ריסוק של המבנה, ו / או כישלון מחוספס יתרחש לפני המבנה יבוטל, כך ידני זה מחליף את המונח overturning יציבות ניתוח עם מיקום התוצאה.

שלב 7: ביצוע ניתוח התיישבות

הערכת הסדרת הקרן ואימות קבלה:

• קביעת הסדר מיידי (אלסטי) באמצעות תורת אלסטי
• התנחלויות שימור עבור קרקעות באמצעות תוצאות בדיקה של קונסוליה
• קביעת התנחלויות כסכום של מרכיבים מיידיים וקונסוליה
• הסדר בין יסודות יסוד סמוכים
• השוואת התנחלויות צפויות לאפשר ערכים לסוג המבנה
• מידות בסיס כוונון אם ההתנחלויות עולות על גבולות מקובלים

התיישבות היא בדרך כלל הגורם השולט בהחלטה להשתמש ברגל מתפשטת, אשר אינה מפתיעה כי שיקולים מבניים בדרך כלל מגבילים התנחלויות נסבלות לערכים שניתן להשיג רק על אדמה מוכשרת לא נוטה לכישלון יכולת.

שלב 8: לבדוק את השוויון של הקרן

עיצוב הבסיס כגורם מבני:

• חישוב אדמה נושאת לחץ תחת הבסיס
• רגעים מתכווצים וחיל כוחות על הבסיס
• חיזוק עיצוב לכוחות מחושבים
• בדוק אגרוף יכולת הרהר סביב עמודות
• בדוק את יכולת הרהר חד-צדדית ושנית-דרכים
• להבטיח כיסוי קונקרטי מספיק ופיתוח חיזוק

שלב 9: לשקול בנייה

הערכת שיקולי בנייה מעשיים:

• דרישות החפירה והיציבות
• אספקת מים אם המים נמצאים
• לשקול גישה לציוד בנייה
• בדוק כי מידות הבסיס ניתנות לבנייה עם ציוד זמין
• כתובת כל דרישות בנייה מיוחדות או ריצוף

הקרקע ממש מתחת לרגל היא הקריטית ביותר, בדרך כלל, המתעללת ביותר, כמו כאשר אנו מתאמצים לרגליים, השיניים על הדלי לעורר את הקרקע ולשלב אוויר לתוך זה, להפחית את צפיפותו, ואת הקרקע מן האמבנקציה עלולה ליפול לתוך התעלה, כך כי רופפת יש הרבה פחות יכולת לשאת פחות מאשר הקרקע המקורית, ולכן זה כל כך חשוב למשטח התחתון.

שלב 10: עיצוב מסמכים וקידום מפרט

השלם את תיעוד העיצוב:

• הכינו תוכניות בסיס מפורטות המציגות ממדים, גובהים, חיזוקים
• מסמך כל חישובים ונחות
• ציין כוח קונקרטי, חיזוק כיתה, וחומרים אחרים
• לספק מפרט בנייה כולל חפירות, קומפקטיות, דרישות מיקום קונקרטי
• כולל בקרת איכות ודרישות בדיקה
• דרישות בדיקה ספציפיות במהלך הבנייה

סוגי Foundation Types and Selection קריטריה

בחירת סוג הבסיס תלויה בתנאי הקרקע, עומסים מבניים, ומגבלות האתר. ⁇ , אשר יש להם עומק שאינם עולים על רוחבם, הם מונדסים במיוחד כדי להפיץ עומסים על שטח גדול יותר, להפחית את הסיכון של כיור או חוסר יציבות.

מערכות Foundation

יסודות יישור הם כלכליים ומעשיים כאשר אדמה מוכשרת קיימת ליד פני השטח:

(ב) ,0) ,מפיץ רגליים: (FIRLT:1 ; מסילות פיזור הם כריות בודדות התומכים בעמודות או בקירות.אלה משמשים בעמודות בודדות כאשר יכולת הנושאת אדמה היא מספקת ושונה ניתן לשלוט בהתנחלויות.

(FLT:0) מדרגות רצועת רגל: 1 (FIRLT:1) מחסומים הם פסים רצופים התומכים בקירות נושאי עומס.אלה מחלקים עומסי קיר לאורך אורך שלהם והם משמשים בדרך כלל לבניית קיר.

(ב) ⁇ :0 (בשיתוף) , כאשר העמודות ממוקמות קרוב או ממוקמות ליד קווי רכוש, משולבות מחסומים תומכים בעמודות מרובות על יסוד יחיד.

(ב) ,0) מ"מ (מאט) או קרן רפס: 1 (FeloLT:1) אלה מכסים את כל טביעת הרגל הבניין, חלוקת עומסים על שטח גדול.הם משמשים כאשר יכולת הנושאת אדמה נמוכה או כאשר יש למזער התיישבות אחרת.

מערכות Deep Foundation Systems

יסודות עמוקים הם הבחירה הטובה ביותר כאשר מתפשטים רגליים לא ניתן להקים על אדמה או סלע מוסמך בעלות סבירה, ובמיקומים שבהם תנאי הקרקע בדרך כלל יאפשרו שימוש ברגליים מתפשטות, אך הפוטנציאל קיים עבור scour, liquefaction או הפצת מאוחר יותר, יסודות עמוקים הנושאים חומרים מתאימים מתחת לאדמה רגישה זו יש להשתמש כהגנה מפני בעיות אלה.

(ב) [15] פילסילאים: 1FLT:1 פלדה, בטון או ערימות עץ המונעים לתוך עומסי העברת הקרקע דרך קצה ו / או פיר חיכוך עמוק יותר, שכבות אדמה מוכשר יותר.

(ב) כאשר הקרקעות מציגות יכולת נושא נמוכה או הן נוטה להתיישבות משמעותית, יסודות עמוקים כגון ערימות או פירים ממקדים מתרחבים לקרקע חזקה יותר, יציבה יותר או שכבת רוק, ומבטיחים שהמבנה נתמך על ידי חומרים עם יכולת מספקת.

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בחירת Foundation קריטריה

בחירת הקרן המתאימה כוללת ניתוח מספר גורמים ייחודיים לאתר הפרויקט. קריטריונים לבחירת מפתח כוללים:

• Soil נושאת יכולת ו-stratification
• מגניטד וחלוקת עומסים מבניים
• סובלנות להתנחלויות של המבנה
• תנאי מים וניקוז
• נוכחות של אדמה בעייתית (expansive, apsible, אורגני)
• שיקולים סיסמיתים ופוטנציאל התגמול
• עלויות בנייה ולוח הזמנים
• ציוד בנייה זמין ומומחיות
• מגבלות סביבתיות ותקנות

שיקולים מיוחדים להורדת תנאי Soil

תנאי קרקע מסוימים דורשים שיקולים עיצוביים מיוחדים ואמצעי הקטנת כדי להבטיח יציבות ותפקודי בסיס.

המונחים: different soils

אדמה נרחבת עוברת שינויים משמעותיים בנפח עם וריאציות בתוכן לחות, שעלול לגרום להופעת בסיס ומצוקה:

ייתכן שהליכה לא תהיה אפשרית היכן שניתן להשתמש בקרקעות גדולות או מקודמות בקרבת גובה הנושא.כאשר הקרקעות רחבות יכולות להיות מועסקות: כמה אסטרטגיות להפחתה ניתן להשתמש:

• להסיר ולהחליף אדמה רחבה עם חומר לא-מחדש
• ייצוב הקרקע באמצעות טיפול כימי (לימוזינה או ייצוב)
• יסודות עיצוב להתנגד לכוחות ה-Heave (pier and beam Systems)
• לספק ניקוז מספיק כדי לשמור על תנאי לחות קבועים
• השתמש ב-Savabs לאחר לחץ על מנת להתנגד לתנועה שונה

היכן שהאזור הפעיל של אדמה רחבה מייצב במקום של תכנון יסודות בהתאם לשיטות סטנדרטיות, הקרקע תייצב על ידי טכניקות כימיות, ממותות, נטיות או מקבילות.

« « « ⁇

אדמה כובדת תיישב ללא לחץ נוסף החל כאשר מים מספיקים זמינים לאדמה, כפי שמים נחלשים או הורסים חומר אגורה בין חלקיקים שיכולים להפחית באופן חמור את יכולת הנושא של הקרקע המקורית, ואת פוטנציאל ההתמוטטות של אדמה אלה יש לקבוע שיקול בעיצוב הבסיס.

אמצעי מיגור לקרקעות מפוצלות כוללים:

• העדפה וקומפקטיות לגרום לקריסה לפני הבנייה
• החלפה והחלפת מילוי ממונדס
• יסודות עמוקים המשתרעים באמצעות שכבות מפוכחות
• ייצוב כימי לחיזוק האג"ח בין חלקיקים
• מחסומים מסתור למניעת חדירה למים

אורגני Soils ו Soft Clays

אדמה אורגנית דחוסה גבוהה וחימר רך להציג יכולת נושא נמוכה ופוטנציאל התיישבות גבוה:

• להסיר אדמה אורגנית ולהחליף את המלאים המהנדסים
• השתמש בחומרי מילוי קלים כדי להפחית את העומסים
• טכניקות לשיפור הקרקע של העסק כגון נפיחות או ניקוז
• עיצוב יסודות עמוקים כדי לעקוף שכבות חלשות
• לאפשר בנייה מועתדת עם ניטור ההתנחלויות

Liquefaction-Susceptible Soils

ההתנגדות של כף רגל הממוקם מעל אדמה ליקיפית ייקבע בהתחשב פוטנציאל למצב של כיר אגרוף לפתח, וגם יהיה להעריך באמצעות חישוב של שתי שכבות נושאות התנגדות, בהנחה שהאדמה תהיה במצב לימוזינה.

אסטרטגיות לטיפול ב-Lequefaction כוללות:

• הכחשה באמצעות פעולה vibro-compaction או קומפקטיות דינמית
• יסודות עמוקים המשתרעים על ידי שכבות שאינן ניתנות להגדרה
• שיפור קרקע באמצעות עמודות אבן או כדור עמוק ערבוב
• מערכות לחץ דם כדי להפחית את לחץ המים
• עיצוב מבני כדי להתאים להתנחלויות שלאחר liquefaction

בקרת איכות ועיבוד בנייה

שיטות בנייה נכונה ובקרת איכות הן חיוניות כדי להבטיח כי יסודות מבוצעים כמתוכנן.

גילוח ומכינה

חפירות הקרן חייבות להתבצע כראוי ולבחון:

• בדוק כי חפירות מגיעות לגבהים של עיצוב
• Inspect חשף אדמה כדי לאשר אותו תואם תיאורים של דו"ח גיאוטכני
• להסיר אדמה משוחררת או מופרעת מחפירה תחתית
• קומפקטית subgrade לדחיסות
• הגנה על חפירות מפני חדירה למים ומזג אוויר
• מסמך כל תנאים או סטייה בלתי צפויים מפרופילי אדמה צפופים

כוח סוס ישירות מתחת לרגל, שבו עומסים מרוכזים, הוא חיוני לביצועים הבסיס, ואתה יכול לקבל מושג די טוב על הקרקע נושאת יכולת בתוך החלק התחתון באמצעות עטטרומטר יד, מכשיר בגודל כי הוא מחקר מכוס האביב כי מעריך את הלחץ הקרקע יכול לעמוד בפני והוא מכוונן לתת קריאה בטון לכל רגל.

מקום ותיקון

בנייה איכותית של בטון מבטיחה עמידות ועוצמה:

• השתמש בעיצובים של שילוב קונקרטי העומדים בדרישות כוח ויציבות
• לבדוק מיקום חיזוק הולם וכיסוי
• להבטיח מיקום בטון רציף ללא מפרקים קרים באזורים קריטיים
• לספק קונסוליה נאותה כדי לחסל את החללים
• יישום הליכים מרפא מתאימים להשגת כוח עיצוב
• ביצוע בדיקות בקרת איכות כולל slump, תוכן אוויר, ובדיקות כוח דחיסות

בדיקה ובדיקה

בדיקת איכות בנייה ובדיקה מקיפה:

• ביצוע בדיקות טרום-חפירות ותגבורת
• עקבו אחרי REAL DEITCHIT REPUTOR
• לבצע בדיקות צפיפות שדה על חומרים קומפקטיים
• ניסיון כוח קונקרטי באמצעות הפסקות גליל
• מסמך כל סטייה מדרישות עיצוב
• בדוק את הציות עם מפרטים לפני שתמשיך עם בנייה לאחר מכן

שיטות ניתוח מתקדמות

עבור פרויקטים מורכבים או תנאים מאתגרים, שיטות ניתוח מתקדמות מספקות תחזיות מעודן יותר של התנהגות הבסיס.

ניתוח יסודות Finite Element Analysis

גישות מחקר מתקדמות כוללות שיטות יסוד מוגבלות דומיין מלא ושיטות תכנון תת-קרקעיות של מאקרו יחד עם משובים מקמפיינים ניסיוניים ההתייחסות.אנליזה של יסוד פיניט מאפשרת מודלים מפורטים של אינטראקציה מבני הקרקע, חשבונאות עבור:

• מורכבות קרקע stratification וריאציות רכוש
• התנהגות קרקע לא ליניארית תחת טעינה
• חלוקת מתח תלת-ממדית
• השפעות בנייה
• קונסוליה תלויה בזמן ובהתנחלויות

עיצוב מבוסס ביצועים

ASCE 7 מספק את האמינות של היעד להערכה יציבות לשימוש בגישות עיצוב מבוססות ביצועים. עיצוב מבוסס ביצועים מתמקד בהשגת מטרות ביצועים ספציפיות ולא תאימות קוד מרשם, המאפשר:

• אופטימיזציה של מערכות הבסיס לדרישות הפרויקט הספציפיות
• קבלת החלטות מבוססת סיכון
• שיקול של רמות ביצועים מרובות (שירות, בטיחות חיים, מניעת קריסת)
• אופטימיזציה כלכלית תוך שמירה על בטיחות

שיטות הסתברותיות

ניתוח פרוביביליסטי מהווה חוסר ודאות בתכונות הקרקע והטעינה:

• תכונות של variability ב- אדמה פרמטרים
• הסתברות של כישלון או עלייה בקריטריונים של ביצועים
• אפשרויות עיצוב מבוססות אמינות
• אופטימיזציה של גורמי בטיחות המבוססים על תוצאה של כישלון

דרישות קוד וסטנדרטים

עיצוב הקרן חייב לציית לקודי בנייה וסטנדרטים החלים הקובעים דרישות בטיחות מינימליות.

קוד בנייה בינלאומי (IBC)

דרישות יציבות מבניות ב-IBC (2024 ו- ASCE 7-22 - קודי הרשומה לניתוח ועיצוב מבנים חדשים - מסופקים בסעיף IBC 1807.2.IBC מספק דרישות מקיפים לתכנון בסיס כולל:

• דרישות חקירה גיאו-טכנית
• מעמקי היסוד המינימליים
• שיטות נחישות יכולות
• הוראות מיוחדות לקרקעות בעייתיות
• דרישות עיצוב סיסמית
• פרטי Foundation העוגן והחיבור

ASCE 7 טעינה סטנדרטים

ASCE 7 קובע דרישות עומס ושילובים עבור עיצוב מבני, כולל יסודות.הכתובות הסטנדרטיות:

• מת, חי, ונחישות עומס סביבתי
• שילובים של כוח ושירות
• פרמטרים עיצוב סיסמית והליכים
• חישוב Wind העומס
• שלג וגשם

סטנדרטים ספציפיים

תקני עיצוב חומרים שונים, כגון AISC, ACI, NDS ו- TMS, מאפשרים שימוש בגישות עיצוב שונות, ו- ACI 318 עכשיו רק לאמץ את שיטת עיצוב הכוח לתכנון קונקרטי וכוללת את שילובי עומסי עיצוב הכוח עקביים עם אלה ב- IBC ו- ASCE 7.

טעויות עיצוב נפוצות וכיצד להימנע מהם

הבנת הפגיעות הנפוצות בעיצוב הבסיס מסייעת למהנדסים להימנע משגיאות יקרות ולהבטיח יסודות בטוחים וכלכליים.

חקירה גיאו-טכנית

חקירה תת-קרקעית יעילה היא גורם מוביל לבעיות יסוד:

• ביצוע מספר מספיק של משעמם כדי לאפיין את האתר פנויות
• חקרו מחדש לעומק מספיק מתחת לגבהים הצפויים
• לבצע בדיקות מעבדה מתאימות כדי לקבוע פרמטרים עיצוב
• לחקור תנאים מיוחדים כגון מי קרקע, אדמה בעייתית, והסיכונים הסיסמיים
• מהנדסים גיאוטכניים מוסמכים עבור אתרים מורכבים

המונחים: Settlement

כישלון להעריך כראוי את ההתנחלויות יכול לגרום נזק מבני:

• לבצע ניתוח מקיף של ההתנחלויות כולל רכיבים מיידיים וקונסוליה
• לשקול התיישבות שונה בין יסודות
• חשבון עבור התנחלויות תלויות בזמן באדמה דחוסה
• קביעת קריטריונים של התיישבות מציאותיים המבוססים על סובלנות מבנית
• מעקב אחר הסדר במהלך ואחרי הבנייה כאשר מתאים

השפעות על הקרקע

מים קרקעיים משפיעים באופן משמעותי על יכולת הנושא ועל יציבות הבסיס:

• רמות מים קרקעיות וריאציות עונתיות
• חשבון עבור יכולת שימוש מופחת מתחת לשולחן המים
• עקבו אחרי Uplift Forces on Under-grad
• עיצוב מערכות ניקוז
• פוטנציאל מוכח לפלסמת מי הקרקע משתנה על פני החיים במבנה

איכות בנייה

שיטות בנייה גרועות יכולות לשלול עיצוב זהיר:

• לספק מפרט בנייה ברור ופרטי בנייה
• נדרש בדיקה לפני מיקום קונקרטי
• דרישות קומפקטיות ברורות למילוי חומרים
• יישום תוכניות בקרת איכות
• טיפול בתנאים בלתי צפויים במהירות עם סקירת הנדסה

טכנולוגיות מתפתחות ומגמות עתידיות

הנדסה של הקרן ממשיכה להתפתח עם טכנולוגיות ומתודולוגיות חדשות לשפר את דיוק העיצוב ויעילות הבנייה.

איכות האתר

טכניקות חקירה מודרניות מספקות מידע מקיף יותר:

• שיטות גיאופיזיקה עבור תת-קרקעי מתמשך profiling
• בדיקות חדירת קיבולת עם לחץ חזק מדידת
• בדיקות דיאטמטר עבור נכסים קרקעיים
• חישה מרחוק ו- LiDAR עבור טופוגרפיה באתר
• מערכות ניטור רציף עבור מי קרקע והתנחלויות

התקדמות משלימה

כלים חישוביים משופרים מאפשרים ניתוח מתוחכם יותר:

• אלמנט סופי תלת מימדי
• ניתוח קונסולות
• ניתוח דינמי לעומס סיסמית
• אופטימיזציה אלגוריתמים לתכנון
• בניית מודל מידע (BIM) אינטגרציה

עיצוב Sustainable Foundation

שיקולים סביבתיים משפיעים יותר ויותר על עיצוב הבסיס:

• שימוש בחומרים ממוחזרים ובר קיימא
• מינימום של חפירה ופסולת חומרית
• טכניקות לשיפור הקרקע להפחית את טביעת הרגל של פחמן
• שימוש חוזר של יסודות קיימים
• ניתוח עלות מחזור חיים כולל השפעות סביבתיות

מחקרים ויישומים מעשיים

דוגמאות בעולם האמיתי ממחישות את יישום קריטריונים יציבות בעיצוב הבסיס ואת ההשלכות של עיצוב לא מספיק.

עיצוב מוסד מוצלח באתר Challenging

פרויקטים רבים להתגבר בהצלחה על תנאי הקרקע הקשים באמצעות חקירה נכונה ועיצוב:

פרויקטים באתרי חימר רכים משתמשים לעתים קרובות בטכניקות לשיפור הקרקע כגון משיכת ניקוזוויק כדי להאיץ את ההתערבות לפני הבנייה.גישה זו מפחיתה את הסדר לאחר שיקום ומאפשרת שימוש בקרנות רדודות ולא במערכות תשתית עמוקות יקרות.

מבנים באזורים פעילים מבחינה סיסמית עם אדמה ליקיפית השתמשו בהצלחה במערכות יסודות עמוקות המשתרעות באמצעות שכבות ליקפיות לשכבות מסבות מוכשרות, בשילוב עם עיצוב מבני מארגן תנועות קרקע פוטנציאליות.

שיעורים מ- Foundation Diss

כשלי הקרן מספקים שיעורים חשובים לשיפור תרגול העיצוב:

התיישבות שונה מחקירה גיאוטכנית לא מספקת גרמה נזק מבני משמעותי בבניינים רבים.מקרים אלה מדגישים את החשיבות של חקירה מקיפה של תת-קרקעית וניתוח התיישבות תקין.

כשנושאים כשלים בקיבולת, בעוד פחות נפוצים בשל שיטות עיצוב שמרניות, התרחשו כאשר תנאי הקרקע בפועל שונים באופן משמעותי מהנחות או כאשר איכות הבנייה לא הייתה מספקת.כישלונות אלה מדגישים את הצורך בבדיקה יסודית ובביקור בנייה.

משאבים ללמידה נוספת

מהנדסים המבקשים להעמיק את הבנתם של יציבות יסוד ועיצוב יכולים לגשת למשאבים רבים:

ארגונים מקצועיים

ארגונים רבים מספקים משאבים טכניים, חינוך מתמשך והזדמנויות רשת:

• האגודה האמריקנית למהנדסי אזרחים (ASCE) - Geo-Institute
• מכון Deep Foundations Institute (DFI)
• האגודה הבינלאומית לסוציולוגיה מכניקה והנדסת גיאוטכני (ISSMGE)
• מכון הנדסה סטרקטיבית (SEI)

פרסומים טכניים וסטנדרטים

הפניות מפתח לתכנון הבסיס כוללות:

• ASCE 7: מינימום עיצוב מטען ו- Associated Criteria עבור מבנים ומבנה אחר
• ACI 318: בניית דרישות קוד עבור קונסולת חלקיקים
• קוד בנייה בינלאומי (IBC)
• FHWA Geotechnical Engineering Circulars
• NAVFAC Design Manuals

משאבים ומכשירים באינטרנט

משאבים מקוונים רבים תומכים בעיצוב הבסיס:

• תוכנה גיאוטכנית לביצוע יכולת ניתוח התיישבות
• מחשבים באינטרנט עבור יסודות ראשוניים
• מאמרים טכניים ומקרה מחקרים ממגזינים הנדסיים
• Webinars וקורסים מקוונים על נושאי הנדסה
• פורומים לדיון בשאלות טכניות ואינטראקציה עמיתים

עבור משאבי הנדסה גיאטכניים מקיף, בקר באתר האינטרנט של הנדסת גיאוגרפית:0GeoEngineer.orguaFLT:1, המספק מאמרים טכניים, כלי תוכנה ופורומים דיון עבור אנשי מקצוע הנדסיים.

ה-FLT:0) מנהל הכביש המהיר של פדדר גיאוטכני הנדסה מחדשFLT ( 1 2) דף מציע הדרכה טכנית נרחבת, ידניים, ודוגמאות עיצוב עבור מערכות יסוד.

מסקנה

קביעת ממדים בטוחים כבסיס באמצעות קריטריונים יציבות היא תהליך מורכב אך שיטתי הדורש שיקול זהיר של תכונות אדמה, עומסים מבניים ותנאים ספציפיים לאתר.הנדסה של הקרן היא יסוד לביטחון מבני ולארוכות, ובאמצעות הבנה של התנהגות הקרקע, מנגנוני העברת העומס וקריטריונים היציבות, קרנות עיצוב מהנדסים התומכים באופן אמין מבנים בתנאים מגוונים, עם התקדמות מתמשכת בניסויים, חומרים, ניתוח לתרום מערכות בטוח ויעילות יותר ברחבי העולם.

הצלחה בעיצוב הבסיס תלויה בחקירה גיאו-טכנית יסודית, נחישות עומס מדויקת, יישום הולם של תורת יכולת נושא, ניתוח יציבות מקיף, ותשומת לב זהירה לאיכות הבנייה.מהנדסים חייבים להעריך יכולת נושאה, משיכת ההתנגדות, משיכת יתר, והתנחלויות כדי להבטיח שקרנות לבצע בבטחה לאורך חיי העיצוב של המבנה.

העיצוב הגיאולוגי של כף רגל מתפשט הוא תהליך של שני חלקים שבו קודם את יכולת הקרקע המותרת נושאת יש לבסס כדי להבטיח יציבות של הקרן לקבוע אם העומסים מבניים המוצעים ניתן לתמוך על בסיס סביר, ושנית, את כמות ההתנחלות בשל העומסים מבניים בפועל יש לחזות ואת זמן התרחשות.

על ידי מעקב אחר מתודולוגיות מבוססות, החלת גורמים מתאימים של בטיחות, ודבקות בבניית דרישות קוד, מהנדסים יכולים לעצב יסודות המספקים תמיכה אמינה עבור מבנים תוך אופטימיזציה של עלויות והקמה.שילוב של טכניקות ניתוח מתקדמות, שיפור שיטות הזיה של האתר, ושיטות עיצוב בר קיימא ממשיך לקדם את שדה ההנדסה, המאפשר פתרונות בטוחים וכלכליים לפרויקטים מורכבים יותר ויותר.

בין אם עיצוב של מערכות פשוטות למגורים או מערכות בסיס מורכבות עבור תשתיות גדולות, העקרונות הבסיסיים של ניתוח יציבות נשארים קבועים: להבין את הקרקע, לחשב את העומסים, ליישם שיטות עיצוב מוכחות, לאמת יציבות נגד כל מצבי הכשל, ולהבטיח בנייה איכותית. עקרונות אלה, בשילוב עם שיקול דעת הנדסי קול ותשומת לב לפרטים, ליצור את הבסיס של עיצוב מוצלח.