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.

типично, 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. тем не мение, в некоторых случаях, 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, провалы стабильности, и структурные сбои. These are illustrated in the following figure.

фигура 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.

шаг 1: Geotechnical Investigation and Considerations

The design of foundations generally requires determining the behavior and stress-related deformability of the soil under the foundation. Для достижения этой цели, необходимо определить геотехнические свойства грунта. These properties include the grain-size distribution, soil classification, пластичность, сжимаемость, и прочность на сдвиг. 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_{а )} to avoid soil bearing failures. If a strip foundation is suitable, the engineer can then proceed to the next step.

шаг 2: Проверка стабильности

Ensure the foundation system is safe against overturning, скольжение, and avoid excessive uplift due to eccentricities.

шаг 3: Define the Base Area

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. In a strip footing, напряжение грунта для фундамента с осевой нагрузкой (п) и момент (M) can be calculated as shown in Figure 2.

фигура 2: Soil Stress Calcualtions in Strip Footing

шаг 4: Define Base Thickness and Calculate Bending Reinforcement

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 (two-way shear is not applicable for strip footings) caused by the soil pressure due to factored loads. 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). 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.

Если проанализировать диаграмму изгибающих моментов (см. рисунок 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. Код ACI предполагает (Аси 318-19, с13.2.7.1) 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. 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: Shear and Moment Diagrams for a Wall Footing with Uniform Soil Pressures

Если основание стены нагружено до разрушения при сдвиге, the failure will not occur on a vertical plane at the wall face but rather at an angle approximately 45° with the wall face, 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, and d_б is the bar diameter.

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) to a value larger than ε_ты + 0.003 (Аси 318-19 с21.2.2, е_ты is equal to f_и/Е_s).

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

b is the section width, е_’c is the specified compressive strength of concrete, е_и is the specified yield strength of the reinforcement, и 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. 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)

Where ρ_вес is the reinforcement ratio equal to 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: Calculate the Transfer Forces

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.

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. тем не мение, 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, прямоугольный, или круговой. Strip footings generally support linear loads, тогда как 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 Онлайн-калькулятор фундамента для бетонных подушек (punching) 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.

• Strip footings are economical and widely used for shallow foundations.
• 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
• Reinforced Concrete Column Design Calculatoр

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.