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基礎を設計するプロセスとは?

基礎デザイン: Why we need foundations/footings?

このチュートリアルでは, we will take a brief look at the process of 財団 設計.

現代の構造物が鉄筋コンクリートでできているかどうか, 鋼, 木材, or any other material, それらはすべて、それらをサポートするための基盤を必要とします. As various types of loads like dead load, 活荷重, 風荷重, 構造物に地震荷重と積雪荷重が作用している, これらの負荷は最終的に基礎に伝達されます, それはそれらを下の地球に伝達するのを助けます. 構造物の耐用年数を通じてこれらの負荷に耐えるためには、基礎を強固にすることが重要です。.
基礎デザイン, footing design, 基礎基礎

基礎とは何ですか?

深さに応じて、基礎が浅くなることも深くなることもあります。. あ 基礎基礎 is a shallow foundation type which can be made up of materials like brick masonry or concrete, それらは主に構造物の壁または柱の真下に建設されます.

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How does the Load Transfer Mechanism work in structures?

土木工学, it is important to know how loading system and load path works in the structure. どの構造でも、荷重はスラブに加えられ、梁を介して伝達され、次に梁がこれらの荷重を柱に伝達し、最終的に基礎に伝達されます。. ここから、荷重は構造システムを「終了」し、その下の地球または土壌に伝達されます。. 基盤は固い地層の上に置かれなければなりません, したがって、ほとんどの構造プロジェクトでは、沈下の問題なしに基礎を簡単にその上に置くのに役立つ硬い層を見つけるために発掘が行われます。.

足場は死者を支えます (およびその他の負荷) 構造が静的であることを確認します, 基礎デザイン, footing design, 基礎基礎

足場は死者を支えます (およびその他の負荷) 構造が静的であることを確認します

基礎の設計方法?

昔は梁のような構造要素の設計, コラム, スラブは、せん断力を見つけるためにさまざまな方法のセットを使用して手動で実行されました, これらの要素に作用する曲げモーメントおよびその他のさまざまな特性. しかし、今日の実践では、手動計算で構造要素を設計することは、より多くの労力と時間を要し、それでも計算で人為的エラーが発生しやすくなります.

基礎の設計は、いくつかのプロセスの組み合わせに基づいています, 含む:

  • 土壌調査

構造物の基礎を設計する前に、土壌調査レポートが必要です, 下の土壌に関するいくつかの重要な特徴について私たちは知っています, 土の支持力などの特性 (SBC), 下にある土壌タイプのさまざまな層, このすべての情報は、エンジニアが構造に適した基礎のタイプを決定するのに役立ちます.

  • 構造解析

構造の構造解析を実行するためのさまざまなソフトウェアが存在します. さまざまな反応を見つけるために構造解析を行うことが必須です, 構造要素に作用するせん断力と曲げモーメント力, 特にサポートで. G +2と仮定しましょう, 構造を構築する必要があります, 構造の各メンバーを設計するには、構造設計プロセスに従う必要があります. 構造のモデリングと構造解析を行うために、任意のFEAソフトウェアを使用できます。. 構造解析が完了したら、2種類のデータが必要です: (1) 基礎と基礎に接続される柱からの反応と (2) 列の位置または座標.

  • 基礎設計

分析を行い、FEAソフトウェアからエンドカラム反応を取得した後, 地域の基準の要件に従って設計する必要があります. プロセスのこの芸術は手で計算することができます, またはの助けを借りて 基礎設計ソフトウェア (注意: 簡略化された計算機の場合, 無料でお試しください コンクリート基礎計算機)

基礎設計ソフトウェアで, 孤立した基礎のように設計したい基礎のタイプのように、さまざまな値が入力として挿入されます, コンクリートのグレード, 使用する鋼のグレードと国のガイドラインに従って設計する構造コードの選択, この場合、ACIを選択できます 318. 構造解析ソフトウェアからエクスポートされたカラム位置と反応データのインポート.

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コンクリート基礎の設計で実行される一般的な設計チェックの一部:

チェックを覆す 抵抗モーメントの合計を転倒モーメントの合計で割って求められる転倒安全率を求めて完成. 通常、この係数は以上である必要があります 1.5.

スライディングチェック コンクリートと土の間の摩擦係数に基礎の重量を足場に作用する横力で割ることによって求められる滑り安全率を見つけた後に完成します。. 通常、この係数は以上である必要があります 1.5.

構造チェック 一方向または双方向のせん断チェックや両方向のたわみチェックなど, コンクリート構造物に加えられる力を支えるのに十分な強度を確保するため. これらの構造設計計算も設計コードに依存します (たとえば、米国はACIを使用しています 318).

  • 最適化

すべりをひっくり返すことの安全率を見つけ、土とコンクリートの摩擦係数を知った後, これらの値は、基礎の最終設計を取得するために設計ソフトウェアに挿入する必要があります. ここから, 有能なエンジニアは、コンクリートや鋼を減らすという形で使用される材料の量を減らしようとします, 設計コードで定められた最小要件を維持しながら.

エンジニアは、さまざまなサイズの基礎を試すことができます, 設計をより経済的にする結果を見つけるために必要な補強の配置と量, 構造物の強度や安全性を損なうことなく. 統治結果を見て、構造が失敗している理由を特定するのが一般的です, 次に、いくつかの入力を調整します (強化, 基礎寸法) デザインを改善する.

概要

基礎の設計プロセスは、さまざまな構造プロセスに依存します. これらには土壌調査が含まれます, モデル構造の構造解析を実行して、カラム反応を取得します, 基礎の設計と最終的に設計の最適化. でも, これは、関連する手順の非常に簡単な説明です, それはプロセスの良い指標を与えるはずです.

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