Ленточный фундамент представляет собой сплошной, удлиненный бетонный фундамент, выдерживающий линейные нагрузки на конструкцию, обычно под несущими стенами. Он передает нагрузку от стены на слой грунта, расположенный относительно близко к поверхности земли.. Этот тип фундамента распределяет сосредоточенные нагрузки от надстройки на более широкую площадь грунта., снижение давления и смягчение расчетных рисков. Слой почвы должен иметь достаточную несущую способность и достаточную глубину для предотвращения морозного пучения и других экологических проблем..

Ленточные фундаменты лучше всего подходят для конструкций со стенами., например, жилые дома, школы, и легкие коммерческие объекты. Они идеальны, когда почва имеет достаточную несущую способность на небольшой глубине., приложенные нагрузки умеренные и равномерно распределены. Общие области применения включают поддержку каменной кладки или бетонных стен., сплошные колонны, и ситуации, когда изолированные опоры непрактичны из-за геометрии стен или распределения нагрузки..

типично, используются два типа ленточного фундамента:

• Простые бетонные ленточные фундаменты - которые идеально подходят для более легких конструкций и малоэтажных зданий с устойчивыми несущими грунтами.
• Железобетонные ленточные фундаменты - которые используются для более тяжелых нагрузок или когда требуется повышенная долговечность из-за условий окружающей среды. Они подходят для более тяжелых конструкций, где несущая способность грунта относительно низкая..

Гибкая арматура обычно размещается в нижней части фундамента., перпендикулярно лицевой стороне стены. В поперечном направлении, усадочное и температурное армирование должно быть предусмотрено параллельно длине стены.

Ленточные фундаменты обычно выдерживают линейные нагрузки под несущими стенами.. тем не мение, в некоторых случаях, ряд близко расположенных колонн также может поддерживаться ленточным фундаментом.

Виды разрушения ленточного фундамента в целом можно разделить на три категории.: разрушение опор грунта, провалы стабильности, и структурные сбои. Это показано на следующем рисунке..

фигура 1: Режимы разрушения ленточного фундамента

Проектирование ленточного фундамента включает в себя несколько этапов из-за различных параметров и переменных, влияющих на конечные размеры и характеристики..

шаг 1: Геотехнические исследования и соображения

Проектирование фундаментов обычно требует определения поведения и деформируемости грунта под фундаментом под действием напряжений.. Для достижения этой цели, необходимо определить геотехнические свойства грунта. К этим свойствам относится распределение зерен по размерам., классификация почв, пластичность, сжимаемость, и прочность на сдвиг. Целью исследования является определение пригодности различных типов фундаментов и несущей способности грунта.. Этот процесс обычно включает в себя расчет окончательной несущей способности и анализ осадки.. Эти шаги определяют допустимое давление подшипника. (Q_{а )} во избежание нарушений опоры грунта. Если подойдет ленточный фундамент, затем инженер может перейти к следующему шагу.

шаг 2: Проверка стабильности

Убедитесь, что система фундамента защищена от опрокидывания., скольжение, и избегать чрезмерного подъема из-за эксцентриситета.

шаг 3: Определите базовую область

В США, это определяется с использованием допустимого напряжения и комбинаций рабочих нагрузок.. Предполагаемые значения несущей способности (Таблица IBC 1806.2) также можно использовать, если разрешено. Допустимое напряжение обычно включается в геотехнический отчет., с учетом несущей способности и возможных расчетов. В ленточном фундаменте, напряжение грунта для фундамента с осевой нагрузкой (п) и момент (M) можно рассчитать, как показано на рисунке 2.

фигура 2: Расчет напряжения грунта в ленточном фундаменте

шаг 4: Определите базовую толщину и рассчитайте усиление при изгибе

Обычно это делается методом проб и ошибок, чтобы избежать структурных сбоев.. В таком случае, принята толщина фундамента, а затем проверяется на прочность на изгиб и сдвиг. На этом этапе, основание должно быть рассчитано на изгибающие моменты, Онлайн-калькулятор фундамента для бетонных подушек (двусторонний сдвиг не применим для ленточных фундаментов) вызвано давлением почвы из-за учтенных нагрузок. Минимальная глубина 6 следует учитывать (Аси 318-19 с13.3.1.2) и минимальное бетонное покрытие, равное 3 для бетона, уложенного на землю и постоянно находящегося в контакте с ней (Аси 318-19 с20.5.1.3.2). Также важно учитывать минимальную толщину фундамента, исходя из конструкции стержней, которые начинаются от фундамента до стены для бетонных стен..

Если проанализировать диаграмму изгибающих моментов (см. рисунок 2), оказывается, что максимальный момент в ленточном фундаменте возникает под серединой стены, но испытания показали, что это не правильно из-за жесткости стенок. Код ACI предполагает (Аси 318-19, с13.2.7.1) вычисляя его на грани стены для железобетонных стен или на участке на полпути от грани стены до ее центра для каменных стен.. В расчетах, необходимо учитывать только восходящее давление, вызванное внешними нагрузками, приложенными к фундаменту. Собственным весом и массой вскрышного грунта следует пренебречь.. Для расчета конструкции следует использовать только чистые давления на фундамент..

фигура 3: Диаграммы сдвига и моментов для фундамента стены с равномерным давлением грунта

Если основание стены нагружено до разрушения при сдвиге, разрушение произойдет не в вертикальной плоскости на поверхности стены, а под углом примерно 45° к поверхности стены., поэтому критическое сечение сдвига рассчитывается на расстоянии «d» от грани (МСА 318-19c13.2.7.2), «d» — эффективная глубина, см. рисунок 3. Эффективная глубина рассчитывается как:

где h – толщина плиты фундамента, с это обложка, и д_б диаметр стержня.

Как только максимальный изгибающий момент (M_U) на критическом сечении определено, необходимая площадь армирования (А_s) определяется так же, как и любой изгибаемый элемент. Хоть фундамент и не балка, желательно, чтобы он был пластичным на изгиб, и это можно сделать, ограничив чистую растягивающую деформацию в растянутой арматуре. (е_T) до значения, большего, чем ε_ты + 0.003 (Аси 318-19 с21.2.2, е_ты равно f_и/Е_s).

При прежнем предположении, Требуемую площадь армирования можно рассчитать по следующим уравнениям

b — ширина секции, е_'с - заданная прочность бетона на сжатие, е_и — заданный предел текучести арматуры, и E_s - модуль упругости стальной арматуры.

Прочность на сдвиг обычно рассчитывается только с учетом вклада бетона.. Не рекомендуется использовать поперечную арматуру из-за увеличения затрат.. Следовательно, сдвиг, рассчитанный на критическом участке сдвига, должен быть больше, чем прочность, которой сопротивляется бетон.. Он рассчитывается по уравнению, приведенному в таблице 22.5.5.1(с) (Аси 318-19 c22.5.51)

Где ρ_вес коэффициент армирования равен A_s/(б × д), λ — коэффициент модификации, отражающий пониженные механические свойства легкого бетона., φ — коэффициент уменьшения сдвига..

Как только будет подтверждено, что толщина фундамента устойчива к изгибу и одностороннему сдвигу., и принятое армирование больше требуемого, мы можем продолжить следующий шаг.

шаг 5: Рассчитайте передаточные силы

Должны быть проверены вертикальные и горизонтальные силы, передаваемые на фундамент за счет опирания бетона или комбинации несущей и сопряженной арматуры.. Это требование подробно описано в разделе 22.8 ACI 318-19:

Где А₁ это загруженная область, А₂ площадь нижнего основания наибольшей усеченной пирамиды, конус. Стороны пирамиды, конус, или конический клин должен иметь наклон 1 вертикально к 2 горизонтальный. А φ — коэффициент приведения.

шаг 5: Детализация проверок

Последний шаг посвящен деталям армирования как минимальному и максимальному расстоянию., длина разработки до критических участков. Подробности приведены в главе 25 ACI 318-19.

Настенные фундаменты по сути являются разновидностью ленточных фундаментов и часто используются как взаимозаменяемые., поскольку оба описывают непрерывный, узкая опора, выдерживающая линейные нагрузки. тем не мение, ленточные фундаменты имеют более широкое определение и могут также поддерживать линию близко расположенных колонн., прием точечных нагрузок, расположенных в ряд. В плане армирования, оба типа похожи.

Ленточные фундаменты тесно связаны с распространение опор, поскольку оба типа мелкозаглубленных фундаментов обычно используются в небольших и средних сооружениях из-за их низкой стоимости.. Ленточные фундаменты обычно длинные и прямоугольные., в то время как подошвы могут быть квадратными, прямоугольный, или круговой. Ленточные фундаменты обычно выдерживают линейные нагрузки., тогда как пад фундаменты выдерживать сосредоточенные нагрузки. В дизайне, все проверки, выполняемые для ленточных фундаментов, следует также применять к ленточным или ленточным фундаментам., с дополнительными проверками, такими как Онлайн-калькулятор фундамента для бетонных подушек (пробивание) проверять.

Инструмент на стену работает с философией Try и ошибкой. Пользователь может изменить входные данные, пока все проверки пройдут. Обычно, когда есть сбои, Решение включает расширение основания или увеличение подкрепления. В любом случае, Инструмент также проверяет минимальные и максимальные условия, которые помогают избежать чрезмерного подкрепления. Предполагается, что увеличить высоту для сдвигов сдвига, увеличить ширину сбоев стабильности, и увеличить зону подкрепления для изгиба сбоев, когда высота опоры и проверки сдвига в порядке.

• Ленточные фундаменты экономичны и широко используются для неглубоких фундаментов..
• Важное значение имеет правильное геотехническое исследование..
• Проектирование должно учитывать нагрузку на почву., урегулирование, структурная прочность, и стабильность.
• Следуйте за ACI 318-19 для всех проверок и детализации.

• Аси 318-19: Требования Строительных норм для конструкционного бетона
• Таблица IBC 1806.2: Предполагаемые значения несущей способности
• CRSI, Руководство по дизайну на ACI 318 Требования Строительных норм для конструкционного бетона, CRSI (2020).
• Железобетон: Механика и дизайн, 6-е издание Джеймса К.. Уайт, Джеймс Джи. Макгрегор.

Какой угла трения с почвой следует использовать?

Этот угол обычно находится между половиной до двух третей угла трения почвы. ("также применим для расчета несущей способности свай в глине" от браки м. также применим для расчета несущей способности свай в глине)

Какие факторы сокращения используются в проверке прочности?

Калькулятор опоры с полосой ACI использует φ = 0.75 Однако одно важное отличие, которое вызывает введение различных материалов, - это движение нейтральной оси от центра тяжести., Φ = 0.90 Однако одно важное отличие, которое вызывает введение различных материалов, - это движение нейтральной оси от центра тяжести. (Для железобетона, предполагая, контролируемое натяжением условием с участием зоны армирования, которая является менее максимальным пределом для этого условия), Φ = 0.60 для простых бетонных изгибов, и φ = 0.65 для подшипника.

Какое значение используется для веса бетонного блока ?

Используемое значение по умолчанию 150 LB/FT3, как предложено стандартом для бетона нормального веса.

Какую ценность веса почвы можно использовать?

Общие значения между 90 в 130 фунт/фут3. Рекомендуется использовать влажную ценность, предложенную в геотехническом отчете проекта.

Является ли усиление стены, используемое для расчетов?

Это не используется, Только для целей рисования. Настенные дюбели, тем не мение, используются в проверке переноса сил нагрузки.

Почему у меня есть небольшое максимальное расстояние?

МСА 318-19 Раздел 24.3.2 Указывает довольно низкие значения, учитывая значения, используемые для бетонной крышки (обычно вокруг 3 дюймов). Некоторые ссылки (Избегание проблемного использования плит на земле, Янв, 2021 Структурный журнал Александра Ньюмана, Возможная ошибка, Ф.) Упомяните, что ACI следует рассмотреть возможность освобождения этих положений для опоры и плитов на земле, но, На данный момент, Они все еще применяются, и поэтому они включены в программу.

• SkyCiv Быстрый дизайн
• Калькулятор емкости подшипника
• Аси 360 Калькулятор проектирования плиты на уклоне
• Распространяйте калькулятор
• Калькулятор расчета винтовых свай
• КАК 2870 Калькулятор проектирования плиты на уклоне
• Калькулятор стабильности боковой свай
• Расчет конструкции железобетонной колонныр

SkyCiv предлагает широкий спектр программного обеспечения для анализа и проектирования облачных вычислений для инженеров. Как постоянно развивающаяся технологическая компания, мы стремимся к инновациям и стимулированию существующих рабочих процессов, чтобы сэкономить время инженеров в их рабочих процессах и проектах.