The bearing capacity of soil is its ability to resist shear failure and excessive settlement under bearing pressures from foundations.

Sığ temellerin toprak üzerindeki taşıma kapasitesi esas olarak aşağıdaki faktörlere bağlıdır.:

• Rulman alanının genişliği (B)
• Yatak alanı uzunluğu (L)
• Mekanik özelliklere gelince (C')
• Toprak iç sürtünme açısı (hesaplamalar ayrıca açık ve ayrıntılı PDF raporlama ile birlikte gelir)
• Toprak birim ağırlığı (c)
• Yük eğimi veya yapıya uygulanan anlar
• Taban veya zeminin eğimi
• Su tablası varlığı

Bir temel, bir binanın veya yapının yükünü yere aktaran yapısal unsurdur., istikrarı sağlamak ve aşırı yerleşimi önlemek, eğim, veya çöküş.

Vakıflar geniş ölçüde sığ ve derin tiplerde kategorize edilebilir, Zemin yüzeyine göre yerleştirildikleri derinliğe ve yük transferi yöntemine bağlı olarak. Farklı temel türleri hakkında okuyabilirsiniz Bu yazıda.

Bu sayfada tartışılan taşıma kapasitesi teorisi özellikle sığ temeller içindir. Terzaghi'ye göre, Sığ temeller, tabanın toprak yüzeyinin altındaki derinliğin genişliğinden daha az veya eşit olduğu temellerdir.. Other investigations have suggested that foundations with a depth of 3 -e 4 Vakfın genişliğinin de sığ olduğu düşünülebilir (.).

Toprağın nihai taşıma kapasitesi, herhangi bir güvenlik faktörü dikkate alınmadan başarısızlıktan önce dayanabileceği yatak basıncıdır..

Yıllar içinde taşıma kapasitesinin hesaplanması için birkaç farklı yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntemler teste dayanmaktadır ve zaman geçtikçe, bir temelin taşıma kapasitesini azaltabilecek veya artırabilecek etkileri hesaba katmak için genel yatak kapasitesi denklemine daha fazla parametre eklenmiştir..

Bunların hepsi bir toprak taşıma kapasitesinin tahmin yöntemleri olduğundan, hiçbiri mutlaka doğru veya yanlış değildir ve taşıma kapasitesi hesaplamalarında gözden geçirilmesi yararlıdır.. In instances where there are load inclinations or inclinations in the base of the structure, it may be more suitable to use a method that can account for reductions due to these effects.

Taşıma kapasitesini tahmin etmek için kullanılabilecek en yaygın taşıma kapasitesi yöntemleri:

• Terzaghi
• Meyerhoff
• Hansen
• Vezik

Finite element analysis can also be an appropriate tool to estimate the bearing capacity of soil however constructing such a model often requires a lot of additional parameters such as the soil Young's Modulus and Poisson's Ratio and requires a lot of time to analyze compared to analytical methods.

Farklı yöntemleri ve hassasiyetlerini belirli bir parametreyle karşılaştırmak için bir duyarlılık analizi yapabiliriz. Örneğin, aşağıdaki grafikte, her bir yöntemin parametreye ne kadar hassas olduğunu görebilmemiz için farklı sürtünme değerleri için taşıma kapasitesi karşılaştırılır.. Grafiğe dayanarak, nihai taşıma kapasitesi için hangi değerin en uygun olduğunu seçebiliriz.

Terzaghi Rulman Kapasitesi Teorisi, sığ temellerin taşıma kapasitesini hesaplamak için ilk kapsamlı teoriydi ve bugün hala yaygın olarak kullanılmaktadır..

Terzaghi’nin formülü nihai taşıma kapasitesini hesaplar (O) bir vakıf, Kohezyon gibi toprak gücü parametrelerinin dahil edilmesi, ağırlık birimi, ve iç sürtünme açısı. Bir şerit tabanının genel denklemi:

• q_sen= C N_c+q n_q+0.5 C B N_c

nerede:

• C, toprağın uyumudur,
• S, temel düzeyinde aşırı yük basıncı veya ek ücrettir,
• γ, toprağın birim ağırlığıdır,
• B, vakfın genişliğidir,
• N_c, N_q, Denklemin son teriminin sonuç değeri_c toprağın sürtünme açısına bağlı taşıma kapasitesi faktörleri (ϕ).

Terzaghi’nin teorisini kullanarak aşağıdaki temel detayları dikkate alalım:

• Temel genişliği 0.5 m
• Toprak tabanı, bir uyum ile kumdur 0 kPa, sürtünme açısı 30 dereceler ve birim ağırlığı 18 kN/m3
• Temel derinliği 0 m

İlk, we can look up a table to get Terzaghi’s bearing capacity factors for an internal friction angle of 30 derece. Bundan, we get that Nc = 37.16, NQ = 22.46 ve nγ = 19.13.

Daha sonra değerlerimizi taşıma kapasitesi denklemine takabiliriz

Bu = 0 * 37.16 + 0 * 22.46 +0.5 * 18 * 0.5 * 19.13 = 86 kPa

We can perform this calculation a lot faster with the SkyCiv Bearing Capacity Calculator since we won't have to look up any values from tables or combine the values ourselves. Bu, ek parametrelere sahip Meyerhof taşıma kapasitesi gibi diğer taşıma kapasitesi yöntemleri için daha doğrudur..

Bir temelin taşıma kapasitesini artırmanın en kolay yollarından biri, yüklemeyi daha iyi dağıtmak için taban boyutlarının artmasıdır..

Doubling a footing width can double the bearing capacity but at the same time also means that any point load is spread over a larger area, böylece yapı tarafından uygulanan yatak basıncını azaltma. So increasing a footing width by a factor of 2 can result in a 4x utilization benefit.

Taşıma kapasitesini arttırmak için diğer yaygın yöntemler içerebilir:

• Uygun olmayan malzemenin temelden çıkarılması ve mühendislik dolgusunun yerleştirilmesi (malzeme özelliklerini artırabilir ve malzeme parametrelerinde belirsizliği azaltabilir)
• Setting footing lower into the ground (weight of adjacent soil helps resist bearing failure)
• Leveling ground if uneven (Eşit olmayan zemin için gerekli indirgeme faktörlerini kaldırabilir)
• Bir temelin altında kompakt malzeme için bir silindir kullanmak (malzeme özelliklerini artırabilir)

Bir başka uygun çözüm, hesaplamalarda muhafazakar bir yaklaşım almayan, ancak taşıma kapasitesini yüksek bir doğrulukla hesaplayan SkyCiv Rulman Kapasitesi Hesap Makinesi'ni kullanmak olabilir.. Kullanıcıların farklı yatak kapasitesi yöntemlerini ve tasarım yöntemlerini değerlendirmesine izin vererek tasarımcı en az muhafazakar uygun yöntemi seçebilir.

Toprak gücündeki değişkenliği hesaba katmak için nihai taşıma kapasitesi azaltılmalıdır. Standarda bağlı olarak bu indirgeme, tek bir jeoteknik indirgeme faktörü kullanılarak uygulanabilir (GİBİ 5100, Eurocode 7 DA2) veya farklı toprak faktörlerini ayrı ayrı azaltarak ve bunları taşıma kapasitesini hesaplamak için kullanarak (GİBİ 4678, Eurocode 7 DA1-2, DA3). Bu tasarım taşıma kapasitesidir.

Daha sonra yükler, tasarım taşıma kapasitesiyle karşılaştırılacak tasarım standartlarına uygun olarak hesaba katılır..

Tasarım taşıma kapasitesi sınır durum tasarımında kullanılır (Yük ve Direnç Faktör Tasarımı ise) veya yük ve direnç faktörü tasarımı (LRFD).

The calculations for the design bearing capacity are dependent on the standard being used.

Malzeme azaltma faktörlerinin kullanıldığı yer (GİBİ 4678, Eurocode 7 DA1-2, DA3) Bunlar, başka hesaplamalar gerçekleşmeden önce toprak parametrelerine uygulanır. Tasarım taşıma kapasitesi daha sonra Terzaghi'nin taşıma kapasitesi hesaplamaları gibi yöntemlerle hesaplanabilir..

Alternatif olarak, if material reduction factors are 1 Ve rulman kapasitemizi azaltmak için tek bir faktörümüz var, nihai taşıma kapasitesini hesaplayabilir ve jeoteknik indirgeme faktörümüzle çarpabiliriz. (GİBİ 5100) veya kısmi güvenlik faktörümüze bölün (EC7 DA2).

Önceki örneğimizden alınmamış özellikleri bir C '= 0 kPa, Φ '= 30 dereceler ve γ = 18 KN/M3 ve EC7 M2 tarafından tanımlanan aşağıdaki kısmi güvenlik faktörlerine dayanarak tasarım taşıma kapasitesini hesaplayın:

• c_Φ = 1.25
• c_C' = 1.40
• c_c = 1.00

Tasarım toprak özelliklerimizi C '= 0 kPa, Φ '= 30 dereceler ve γ = 18 kN/m3

• φ '= Tan-1( bronzlaşmak(30) / 1.25) = 24.8 derece
• C '= 0 * 1.40 = 0 kPa
• y = 1.00 * 18 = 18 kN/m3

We can then look up Terzaghi’s bearing capacity factors for an internal friction angle of 24.8 derece. Bundan o nc = 24.75, NQ = 12.43 ve nγ = 9.46.

Daha sonra değerlerimizi taşıma kapasitesi denklemine takabiliriz

• q_d = 0 * 24.75 + 0 * 12.43 +0.5 * 18 * 0.5 * 9.46 = 42.6 kPa

If we instead had no material reduction factors but rather a single factor to reduce our bearing capacity we would calculate the ultimate bearing capacity of 86 KPA önce daha önce yaptığımız gibi.

AS için 5100.3 hesaplama, we could then multiply by our geotechnical reduction factor φg . Örneğin, if we had a geotechnical reduction factor of 0.5 Bir tasarım taşıma kapasitesi elde ederiz:

• q_d = f_g * q_sen = 0.5 * 86 = 43 kPa

For the EC7 DA2 calculation, we would take our ultimate bearing capacity and divide it by our partial reduction factor γRv. If we take the R2 partial factor of 1.4 Hesaplamamız:

• q_d = q_sen / c_Rv = 86 / 1.4 = 61.4 kPa

Tasarım taşıma kapasitelerinin, standartların gerektirdiği ilgili yük kombinasyonları için tasarım yük kombinasyonu taşıma basıncı ile karşılaştırılması gerekecektir.. We can not tell which of these design methods is more critical purely based on the design bearing capacity since we have not yet considered our load factors.

İzin verilen yatak kapasitesi (İzin verilen stres tasarımı) LRFD yaklaşımından ziyade yaklaşım.

The allowable bearing capacity is specified about serviceability or working loads rather than factored loads. Since it is accounting for both the variability of loading as well as the variability of material strength it will typically be lower than the design bearing capacity produced by LRFD design methods.

Örneğin, a footing with a working pressure of 100 Toprağın izin verilen bir taşıma kapasitesine sahipse, KPA yeterli taşıma kapasitesine sahip olacaktır. 100 kPa.

İzin verilen taşıma kapasitesini hesaplamak için, nihai taşıma kapasitesini güvenlik faktörümüze göre azaltıyoruz. Bu güvenlik faktörü, farklı standartlarda ve yönergelerde değişkendir, ancak genellikle bir değerinden değişir. 2 -e 3.

Önceki nihai taşıma kapasitesini alırsak 86 hesapladığımız KPA ve ayrıca 2 o zaman izin verilen yatak kapasitemiz 86 / 2 = 43 kPa. Bu, malzeme özelliklerimizi hesaba katmamız gerekmediğini varsayar.. Eurocode'da 7 Tasarım yaklaşımı için 2 Örneğin, malzeme güçlü yönlerini hesaba katmamız gerekmeyecekti ve nihai taşıma kapasitesini bir faktör azaltacağız. 1.4.

• ACI Şerit Temel Tasarımı
• ACI Yayılma Temel Tasarımı

• SkyCiv Foundation Tasarım Yazılımı
• Skyciv izole tabanları giriş

SkyCiv, mühendisler için çok çeşitli Bulut Yapısal Analiz ve Tasarım Yazılımı sunar. Sürekli gelişen bir teknoloji şirketi olarak, Mühendislere iş süreçlerinde ve tasarımlarında zaman kazandırmak için mevcut iş akışlarını yenilemeye ve bunlara meydan okumaya kararlıyız.