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基礎を築くための完全ガイド: 定義, タイプ, と用途

目次

建築基礎の定義

基礎は、構造システムから何らかの外部ソースに力を伝達します, 通常は地面. 地面は本質的に無限の安定性を持っています, 構造物の荷重を伝達するのに最適な場所になります.

構造モデルで, 財団はしばしば次のように表されます。 サポート, または境界条件. ロード パスのエンドポイントとして機能します。.

財団はいくつかの目的を果たします, 含む:

  • 短期的には, 構造を安定させ、支える.
  • 長期的には, 不均一な沈下に抵抗し、構造の寿命を延ばします.
  • 柱からの荷重をより広い領域に分散.
  • 不均一な構造負荷を再配分する.
  • 基礎の下の土壌侵食から構造を保護する.
  • 風や地震などの横荷重に対する横方向の安定性を支援.

基礎が置かれている土, またはに積み上げられます, 基礎の設計の重要な側面であり、その安定性を分析およびチェックする必要があります. 粘土などの異なる土壌タイプは、砂などの他の土壌タイプとは非常に異なる挙動を示します. これらの行動の違いは、土壌の凝集力や摩擦角などの物理的な値によって表現されます.

財団の種類

一般的に, 基礎システムは浅い基礎と深い基礎に分けられます. 浅い基礎はほとんどの場合地球に対して投げかけられます. サイトは比較的に発掘されています 浅い 深さ, 地面の標高の下. 彼らは構築する方が簡単です, 安い, そして, したがって, 通常、より小さな構造のより一般的な設計オプション.

図 1: 基礎システム

「足場」の違い’ および「財団’

基礎と土台という用語は、よく混同されます.

財団’ 上部構造から支持地盤に荷重を伝達する構造の一部を表すために使用される一般的な用語です。. 通常、深い基礎よりも人気のある設計オプション.

「足場」’ 地面と接触する基礎の一部です. 通常, 基礎は浅い基礎にのみ関連付けられます. 上記の基盤システムの図を参照してください. すべての基礎は土台と見なされます, しかし、すべての基礎が足場であるわけではありません.

深い土台と浅い土台の違い

浅い基礎は主に負荷がにある軸受土に転送されるときに使用されます 浅い 深さ (ほど小さい 1 メーターまたは 3 足). 深い基礎は、荷重が深い地層に伝達されるときに使用されます (から 20-65 メートルまたは 60-200 足).

深い基礎は、土壌条件が好ましくない場所でより一般的に見られます. 例えば, ほとんどの海洋プロジェクトでは、安定性を高めるために深い基礎を使用します. 深い基盤を構築するプロセスは、より複雑で費用がかかります. より重い機器が必要です, 熟練労働者, そして適切な時間管理. 深い基礎は、地面に打ち込むか、地面に打ち付けることができます, 土を掘るのがはるかに難しい, 深くなるにつれて土圧は上昇します. 深い基礎が横方向のサポートを提供します, 隆起に抵抗する, より大きな負荷をサポートします. エンドベアリングと肌の摩擦の両方に依存しています.

比較すると, 浅い基礎は安いです, 少ない労力で済みます, 装置, と材料. 彼らは主に土の端の支えに頼っています. 浅い基礎の補強は基礎の転倒および曲がりに抵抗するのに役立ちます.

浅い基礎

孤立した基礎

孤立した基礎, スプレッドまたはパッドフーチングとしても知られています, 最もシンプルで最も一般的なタイプのファンデーションです. 各フーチングは、荷重を受ける柱を支え、支えている土に広げます. 孤立した基礎はほとんど常に正方形または長方形です. これにより、分析と構築が容易になります. 基礎の寸法は、柱からの荷重に基づいて推定されます, 安全な支持力, と過度の土壌沈下.

図分離された基礎, 基礎の種類, 基礎基礎

図 2: 孤立した基礎

壁基礎

壁の基礎, ストリップ基礎としても知られています, 耐力壁および非構造壁から重量を支える. 孤立した基礎と同様, 足場面積が大きいほど, 基礎が沈下を制限する能力が高いほど. ストリップ フーチングは、耐力壁の支持に役立ちます, 構造の死荷重だけでなく抵抗するため, 他の設計負荷も. 壁の基礎も無地または鉄筋コンクリートで鋳造され、現場に運ばれる前にプレキャストされることもあります.
図壁フーチング, 基礎の種類, 基礎基礎

図 3: 壁基礎

複合基礎

孤立した足場のように, の 複合基礎 柱が構造荷重を運ぶときに構築されます. これは、2つ以上の柱が互いに非常に接近しているため、それらの孤立した基礎が重なっている場合に使用されます。. 結合された基礎の構造は基礎材料がときより経済的かもしれません (コンクリート) 2つの別々の基礎を形成する労働力よりも安い. 組み合わせ基礎は長方形の場合があります, 台形, またはT字型, 基礎によってサポートされる柱のサイズと位置に応じて.

フィギュア複合基盤, 基礎の種類, 基礎基礎

図 4: 複合基礎

ストラップフーチング

ストラップフーチング, 片持ち基礎としても知られています, ストラップビームで接続された2つの独立したフーチングです.

ストラップ ビームは通常、大きな横方向の力に抵抗する柱を支える 2 つのフーチングを接続します。. 中央のストラップビームは、土壌に追加の重力圧力をかけることなく、横方向の荷重の影響を軽減するのに役立ちます, 複合基礎を使用した場合に発生する.
図ストラップの基礎, 基礎の種類, 基礎基礎

図 5: ストラップファンデーション

マットファンデーション

その名のとおり, マットファンデーション, いかだ基礎としても知られています, ストラップビームは通常、かなりの横方向の力を運ぶ柱を支える2つの基礎を接続します, 地面のスラブに似ている. 地下室の床スラブ全体が基礎として機能する地下室の建設で最もよく使用されます。. ストラップビームは通常、かなりの横方向の力を運ぶ柱を支える2つの基礎を接続します. ストラップビームは通常、かなりの横方向の力を運ぶ柱を支える2つの基礎を接続します. これにより、孤立した足場で一般的な差額決済が防止されます. これは、建物の設置面積が比較的小さい場合、または柱が互いに接近している場合に使用するのに最も適切で経済的です。, 材料費の制限. 逆に, 地下水が土の座面より上にある場合、マット基礎を構築することは望ましくありません.
フィギュアマットファンデーション, 基礎の種類, 基礎基礎

図 6: マットまたはラフトファンデーション

Deep ファンデーション

パイルファンデーション

あらゆるタイプの基礎の目的は、過度の沈下なしに上部構造から地面に荷重または力を伝達することです. 杭基礎は、浅い基礎では掘削深度が不可能な、弱いまたは飽和した土壌深度にあるプロジェクトに一般的に使用されます。. パイル 直径はさまざまですが、幅よりもはるかに深いです. 上部構造からの荷重は、杭から弱く圧縮可能な土層を通って、より硬い土または硬い岩に伝達されます。. 彼らは鋼から作ることができます, 木材, 現場打ち, またはプレキャストコンクリート. 現場打ちコンクリート杭は、長いロータリードリルを使用して地球のボアホールをくり抜き、そのボアホールに鉄筋とコンクリートを充填することによって作成されます。. ボアホールの壁が自分自身を支えることができない場合, スチールライナーはボアホールの形状を保持できます. プレキャスト杭は、重機に取り付けられたパイルハンマーを使用して、垂直または垂直に対して斜めに地面に打ち込まれます。. 時々, パイルは、パイルキャップを使用して上部の高さで一緒にキャストされます, 基本的に, 孤立した基礎, 大きな柱をサポートできる杭グループを作成する (図を参照 7)

杭基礎を使用する利点:

  1. 杭は、制御された環境で必要な仕様または設計要件にプレキャストできます。.
  2. プレキャスト杭は現場に発送され、すぐに設置できます, したがって、作業の進行がより迅速になります.
  3. 現場打ちコンクリート杭は、高層ビルのような大きくて背の高い構造物を支えることができます, 浅い土台では不十分な場合.
  4. 打ち込み杭は、地下水位が加圧されているために穴を開けることが推奨されない場所でも使用できます。.
  5. 杭基礎は、土壌条件により他のタイプの基礎が不可能になる場所で使用できます.

杭基礎を使用することの欠点:

  1. コンクリート杭は、地面に打ち込まれた場合に応力を維持するために適切に補強する必要があります
  2. 杭を適切に処理して地面に打ち込むには、計画と設備が不可欠です。
  3. 排水性の低い、または不十分な地盤に杭を打ち込むと、土の隆起またはすでに打ち込まれた杭が飛び出すことがあります。.
  4. 杭を打ち込むと振動が発生します, 隣接する構造の完全性に影響を与える.

図杭の基礎, 基礎の種類, 基礎基礎

図 7: 杭基礎と杭頭

橋脚 (ケーシング) 財団

桟橋またはケーソン基礎は、単一杭基礎に似ていますが、「杭」柱の直径が大きくなっています。. ケーソン基礎も別様にインストールされています. 杭基礎とは異なり, 桟橋の基礎は、地面の下の土壌を掘削または浚渫し、コンクリートと鉄筋で埋めることによって構築されます. ケーソンは、岩盤に掘削したり、土壌層に置いたりすることもできます, ただし、負荷をより広い領域に分散させるには、「ベル型」の断面が必要です (図に示すように 8). 水の存在のため, 桟橋の基礎は上部構造の負荷に抵抗するためにエンドベアリングに依存しています, 杭基礎とは反対に, エンドベアリングとスキン摩擦を介して荷重を伝達します. 通常, 到達可能な深さに固い地層がない場合、杭基礎が設置されます, 土の最上層が分解した岩や硬い粘土で構成されている場合、桟橋の基礎がよく使用されます。.

フィギュアケーソン財団, 基礎の種類

図 8: 杭頭付きの桟橋またはケーソン財団

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