A strip footing is a continuous, elongated concrete foundation that supports linear structural loads, typically beneath load-bearing walls. It transfers the load from the wall to a soil layer located relatively close to the ground surface. This footing type spreads concentrated loads from the superstructure over a wider area of soil, reducing pressure and mitigating settlement risks. The soil layer must have adequate bearing capacity and sufficient depth to prevent frost heave and other environmental issues.

Strip footings are best suited for structures with walls, such as residential buildings, schools, and light commercial facilities. They are ideal when the soil has adequate bearing capacity at shallow depths, and the imposed loads are moderate and uniformly distributed. Common applications include supporting masonry or concrete walls, continuous columns, and situations where isolated pad footings are impractical due to wall geometry or load distribution.

通常, two types of strip footings are used:

• Plain Concrete Strip Footings - which are ideal for lighter structures and low-rise buildings with stable bearing soils.
• Reinforced Concrete Strip Footings - which are used for heavier loads or when increased durability is required due to environmental conditions. These are suitable for heavier structures where the soil bearing capacity is relatively low.

Flexural reinforcement is typically placed at the bottom of the footing, perpendicular to the face of the wall. In the transverse direction, shrinkage and temperature reinforcement should be provided parallel to the length of the wall.

Strip footings usually support linear loads beneath load-bearing walls. しかしながら, ある場合には, a line of closely spaced columns may also be supported by a strip footing.

Strip footing failure modes can genrally be classified into three categories: soil bearing failures, 安定性の失敗, そして構造的欠陥. These are illustrated in the following figure.

図 1: Strip Footing Failure Modes

The design of strip footings involves several steps due to the various parameters and variables that affect the final dimensions and characteristics.

ステップ 1: Geotechnical Investigation and Considerations

The design of foundations generally requires determining the behavior and stress-related deformability of the soil under the foundation. これを達成するには, 土壌の地質工学的特性を決定する必要があります. These properties include the grain-size distribution, soil classification, 可塑性, 圧縮率, とせん断強度. The investigation aims to determine the suitability of different foundation types and the soil's bearing capacity. This process normally includes performing the ultimate bearing capacity calculation and a settlement analysis. These steps determine the allowable bearing pressure (q_a) to avoid soil bearing failures. If a strip foundation is suitable, the engineer can then proceed to the next step.

ステップ 2: 安定性チェック

Ensure the foundation system is safe against overturning, スライディング, and avoid excessive uplift due to eccentricities.

ステップ 3: Define the Base Area

米国では, これは、許容応力と使用荷重の組み合わせを使用して決定されます。. 推定耐荷重値 (IBCテーブル 1806.2) 許可されていれば使用することもできます. 許容応力は通常、地盤工学レポートに含まれます。, 支持力と沈下の可能性を考慮して. In a strip footing, 軸方向荷重がかかったフーチングの地盤応力 (P) と瞬間 (M) can be calculated as shown in Figure 2.

図 2: Soil Stress Calcualtions in Strip Footing

ステップ 4: Define Base Thickness and Calculate Bending Reinforcement

これは通常、構造上の欠陥を避けるために試行錯誤の手順によって行われます。. この場合, フート厚さを採用, 曲げ強度とせん断強度を検査します。. このステップでは, フーチングは曲げモーメントを考慮して設計する必要があります, 一方向せん断 (two-way shear is not applicable for strip footings) caused by the soil pressure due to factored loads. 最小の深さは、 6 を考慮する必要があります (ACI 318-19 c13.3.1.2) と等しい最小コンクリートかぶり 3 地面に対して打設され、永久的に地面と接触するコンクリートに使用されます。 (ACI 318-19 c20.5.1.3.2). It is also important to consider the minimum footing thickness based on the development of the bars that start from the footing to the wall for concrete walls.

曲げモーメント線図を解析すると (図を参照 2), it appears that the maximum moment in the strip footing occurs under the middle of the wall, but tests have shown that this is not correct because of the rigidity of the walls. ACI コードが示唆するもの (ACI 318-19, c13.2.7.1) computing it at the face of the wall for reinforced concrete walls or at a section halfway from the face of the wall to its center for masonry walls. 計算上, フーチングにかかる​​外部荷重によって生じる上向きの圧力を考慮するだけで済みます。. 自重と表土の重量は無視する必要があります。. 構造設計には基礎上の正味圧力のみを使用する必要があります。.

図 3: Shear and Moment Diagrams for a Wall Footing with Uniform Soil Pressures

壁基礎がせん断で破壊されるまで荷重がかかった場合, the failure will not occur on a vertical plane at the wall face but rather at an angle approximately 45° with the wall face, したがって、せん断の臨界断面は面からの距離「d」で計算されます。 (ACI 318-19c13.2.7.2), 「d」は有効深さです, 図を参照 3. 有効深さは次のように計算されます。:

ここで、h は基礎スラブの厚さです, cは表紙です, and d_b is the bar diameter.

最大曲げモーメントに到達すると (M_あなた) クリティカルセクションで決定されました, 補強が必要な領域 (あ_s) 他の曲げ部材と同じ方法で決定されます. 基礎は梁ではありませんが、, 曲げに対して延性があることが望ましい, これは、引張補強材の正味引張ひずみを制限することによって実現できます。 (e_t) to a value larger than ε_タイ + 0.003 (ACI 318-19 c21.2.2, e_タイ is equal to f_そして/E_s).

前者の仮定では, 必要な補強面積は次の式で計算できます。

b is the section width, f_’c is the specified compressive strength of concrete, f_そして is the specified yield strength of the reinforcement, およびE_s is the modulus of elasticity of the steel reinforcement.

The shear strength is normally calculated only considering the contribution of the concrete. It is not advisable to use shear reinforcement due to increased costs. したがって, 臨界せん断断面で計算されるせん断は、コンクリートが抵抗する強度よりも大きくなければなりません. 表に示す式を使用して計算されます。 22.5.5.1(c) (ACI 318-19 c22.5.51)

Where ρ_w is the reinforcement ratio equal to A_s/(b×d), λ は、軽量コンクリートの機械的特性の低下を反映する修正係数です。, ϕ はせん断低減係数です.

フーチングの厚さが曲げや一方向のせん断に耐えられることを確認したら, 採用された補強材は必要な補強材よりも大きい, 次のステップに進むことができます.

ステップ 5: Calculate the Transfer Forces

コンクリートの支持力、または支持力と界面補強材の組み合わせによってフーチングに伝達される垂直力と水平力をチェックする必要があります。. この要件については、セクションで詳しく説明します。 22.8 ACIの 318-19:

どこでA₁ ロードされた領域です, あ₂ ピラミッドの最大の錐台の下底の面積です, 円錐. ピラミッドの側面, 円錐, またはテーパーウェッジは傾斜している必要があります 1 垂直に 2 水平. ϕ は低減係数です.

ステップ 5: チェックの詳細

最後のステップでは、最小および最大間隔などの補強の詳細に専念します。, クリティカルセクションまでの開発の長さ. 詳細は章に記載されています 25 ACIの 318-19.

Wall footings are essentially a subset of strip footings and are often used interchangeably, as both describe a continuous, narrow footing that supports linear loads. しかしながら, strip footings have a broader definition and may also support a line of closely spaced columns, accepting point loads arranged in a row. In terms of reinforcement, both types are similar.

Strip footings are closely related to spread footings, as both are types of shallow foundations commonly used in small to medium structures due to their low cost. Strip footings are typically long and rectangular, while pad footings may be square, 長方形の, または円形. Strip footings generally support linear loads, 一方 pad footings support concentrated loads. In design, all checks performed for strip footings should also be applied to spread or pad footings, with additional checks such as the コンクリートパッド用のオンライン基礎計算機 (punching) 小切手.

壁基礎ツールは試行錯誤の哲学に基づいて機能します. ユーザーは、すべてのチェックに合格するまで入力データを変更できます。. 通常、障害が発生した場合, 解決策には基礎を拡大するか、補強材を増やすことが含まれます. いかなる場合でも, このツールは、過剰な補強を避けるのに役立つ最小条件と最大条件もチェックします。. せん断破壊に備えて高さを大きくすることをお勧めします, 安定性の障害の幅を拡大する, フーチングの高さとせん断チェックに問題がなければ、曲げ破壊に備えて補強面積を増やします。.

• Strip footings are economical and widely used for shallow foundations.
• 適切な地質調査が不可欠です.
• 設計は耐土性を考慮する必要がある, 決済, 構造強度, そして安定性.
• ACIをフォローする 318-19 すべてのチェックと詳細のために.

• ACI 318-19: 構造コンクリートの建築基準要件
• IBCテーブル 1806.2: 推定耐荷重値
• CRSI, ACI の設計ガイド 318 構造コンクリートの建築基準要件, CRSI (2020).
• 強化コンクリート: 力学と設計 第 6 版 (James K 著). ワイト, ジェームスG. マグレガー.

基礎と土壌の摩擦角はどれくらいを使用する必要がありますか?

この角度は通常、土壌摩擦角の 2 分の 1 から 3 分の 2 の間です。. ("基礎工学の原則" ブラジャMより. それか)

強度検証に使用される低減係数?

ACI ストリップフーチング計算ツールは φ = を使用します。 0.75 せん断用, φ = 0.90 曲げ用 (鉄筋コンクリートの場合、この条件の上限を下回る鉄筋領域を含む張力制御条件を想定しています。), φ = 0.60 普通コンクリート曲げ用, と φ = 0.65 ベアリング用.

コンクリートの単位重量にはどのような値が使用されますか ?

使用されるデフォルト値は次のとおりです。 150 普通重量コンクリートの規格によって提案されている lb/ft3.

使用できる土の単位重量の値はどれくらいですか?

共通の値は次のとおりです。 90 に 130 ポンド/フィート3. プロジェクトの地質工学レポートで提案されている湿度値を使用することをお勧めします。.

壁の補強は計算に使用されますか??

使用されていません, 描画目的のみ. 壁ダボ, しかしながら, 荷重力伝達チェックに使用されます.

基礎の最大間隔が狭いのはなぜですか?

ACI 318-19 セクション 24.3.2 コンクリートかぶりに使用される値を考慮して、かなり低い値を指定します (普段は周りに 3 インチ). 参考文献 (地上での問題のあるスラブの使用を回避する, 1月, 2021 ストラクチャーマガジン アレクサンダー・ニューマン著, 西暦, F.) ACIは地上の基礎とスラブに関するこれらの規定を免除することを検討すべきであると言及, だが, 今のところ, 彼らはまだ適用されます, したがって、それらはプログラムに含まれています.

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