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.

Tipik, 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. ancak, bazı durumlarda, 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, kararlılık hataları, ve yapısal arızalar. These are illustrated in the following figure.

Figür 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.

Adım 1: Geotechnical Investigation and Considerations

The design of foundations generally requires determining the behavior and stress-related deformability of the soil under the foundation. Bunu başarmak için, Toprağın geoteknik özellikleri belirlenmeli. These properties include the grain-size distribution, soil classification, esneklik, sıkıştırılabilirlik, ve kesme mukavemeti. 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.

Adım 2: Yayılmış Temel Tasarım İş Akışı Süreci

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

Adım 3: Define the Base Area

ABD'de, bu, izin verilen gerilim ve servis yükü kombinasyonları kullanılarak belirlenir. Tahmini yük taşıma değerleri (IBC Tablosu 1806.2) izin verildiği takdirde de kullanılabilir. İzin verilen gerilim normalde jeoteknik rapora dahil edilir, taşıma kapasitesi ve olası oturmalar dikkate alınarak. In a strip footing, eksenel yüklü bir temel için zemin gerilimi (P) ve an (M) can be calculated as shown in Figure 2.

Figür 2: Soil Stress Calcualtions in Strip Footing

Adım 4: Define Base Thickness and Calculate Bending Reinforcement

Bu normalde herhangi bir yapısal arızayı önlemek için deneme yanılma prosedürüyle yapılır.. Bu durumda, bir temel kalınlığı kabul edilir, Daha sonra eğilme ve kesme mukavemeti kontrol edilir.. Bu adımda, temel eğilme momentlerine göre tasarlanmalıdır, tek yönlü kesme (two-way shear is not applicable for strip footings) caused by the soil pressure due to factored loads. Minimum derinlik 6 dikkate alınmalıdır (ACI 318-19 c13.3.1.2) ve minimum beton paspayı şuna eşit: 3 zemine karşı ve kalıcı olarak temas halinde olan beton dökümü için (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.

Eğilme momenti diyagramı analiz edilirse (Şekil'e bakın 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 kodu şunu önerir: (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. Hesaplamalarda, yalnızca temele uygulanan dış yüklerin neden olduğu yukarı doğru basıncın dikkate alınması gerekir.. Zati ağırlık ve aşırı yüklü toprak ağırlığı ihmal edilmelidir.. Yapısal tasarım için yalnızca temel üzerindeki net basınçlar kullanılmalıdır..

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

Duvar temelinin kesme kuvveti bozuluncaya kadar yüklenmesi durumunda, the failure will not occur on a vertical plane at the wall face but rather at an angle approximately 45° with the wall face, bu nedenle kesme için kritik kesit yüzeyden “d” uzaklıkta hesaplanır. (ACI 318-19c13.2.7.2), etkin derinliğin “d” olması, Şekil'e bakın 3. Etkili derinlik şu şekilde hesaplanır::

h temel levhası kalınlığı nerede, c kapak, and d_b is the bar diameter.

Maksimum bükülme momenti bir kez (M_sen) kritik bölümde belirlendi, gerekli takviye alanı (Bir_s) herhangi bir esnek elemanla aynı şekilde belirlenir. Her ne kadar bir temel kiriş olmasa da, esneme açısından sünek olması arzu edilir, ve bu, çekme takviyesindeki net çekme şekil değiştirmesinin sınırlandırılmasıyla yapılabilir. (e_t) to a value larger than ε_ty + 0.003 (ACI 318-19 c21.2.2, e_ty is equal to f_Y/E_s).

Önceki varsayımla, gerekli donatı alanı aşağıdaki denklemlerle hesaplanabilir

b is the section width, f_’c is the specified compressive strength of concrete, f_Y is the specified yield strength of the reinforcement, ve 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. Bu nedenle, Kritik kesme bölümünde hesaplanan kesme kuvveti betonun karşıladığı dayanımdan büyük olmalıdır.. Tabloda verilen denklem kullanılarak hesaplanır. 22.5.5.1(c) (ACI 318-19 c22.5.51)

Where ρ_w is the reinforcement ratio equal to A_s/(bxd), λ hafif betonun azaltılmış mekanik özelliklerini yansıtan modifikasyon faktörüdür, ve ϕ kesme azaltma faktörüdür.

Temelin kalınlığının eğilmeye ve tek yönlü kesmeye karşı dayanıklı olduğu doğrulandıktan sonra, ve benimsenen takviye gerekenden daha büyük, aşağıdaki adımla devam edebiliriz.

Adım 5: Calculate the Transfer Forces

Betonun taşınması veya taşıyıcı ve ara yüzey donatısının kombinasyonu ile temele aktarılan düşey ve yatay kuvvetler kontrol edilmelidir.. Bu gereklilik Bölümde ayrıntılı olarak açıklanmıştır. 22.8 ACI 318-19:

Burada bir₁ yüklü alan, Bir₂ bir piramidin en büyük kesik kısmının alt tabanının alanıdır, koni. Piramidin kenarları, koni, veya konik kama eğimli olacaktır 1 dikey 2 yatay. Ve ϕ bir indirgeme faktörüdür.

Adım 5: Kontrolleri detaylandırma

Son adım ise minimum ve maksimum aralıklar olarak donatı detaylarına ayrılmıştır., Kritik bölümlere kadar geliştirme uzunluğu. Ayrıntılar Bölümde verilmiştir. 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. ancak, 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, dikdörtgen, veya dairesel. Strip footings generally support linear loads, buna karşılık 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 iki yönlü kesme (punching) net sonuç çıktısı ve harita/yükseklik.

Duvar temel aracı, deneme yanılma felsefesiyle çalışır. Kullanıcı tüm kontroller geçinceye kadar giriş verilerini değiştirebilir. Normalde başarısızlıklar olduğunda, çözüm, temelin genişletilmesini veya takviyenin arttırılmasını içerir. Her halükârda, araç aynı zamanda aşırı donatıyı önlemeye yardımcı olan minimum ve maksimum koşulları da kontrol eder. Kesme kırılmaları için yüksekliğin büyütülmesi önerilir, stabilite hataları için genişliği büyüt, ve temel yüksekliği ve kesme kontrolleri uygun olduğunda bükülme hataları için takviye alanını artırın.

• Strip footings are economical and widely used for shallow foundations.
• Uygun jeoteknik inceleme esastır.
• Tasarım toprak yatağını ele almalıdır, yerleşim, yapısal güç, ve istikrar.
• ACI'yi takip edin 318-19 tüm kontroller ve detaylar için.

• ACI 318-19: Yapısal Beton için Bina Kodu Gereklilikleri
• IBC Tablosu 1806.2: Varsayımsal Yük Taşıma Değerleri
• CRSI, ACI Tasarım Kılavuzu 318 Yapısal Beton için Bina Kodu Gereklilikleri, CRSI (2020).
• Betonarme: Mekanik ve Tasarım 6. Baskı, James K. ağırlık, James G. MacGregor.

Hangi temel-zemin sürtünme açısı kullanılmalıdır??

Bu açı normalde zemin sürtünme açısının yarısı ile üçte ikisi arasındadır.. ("İstinat duvarına etki eden yanal toprak basıncı, duvar toprak kütlesine itildiğinde pasif kabul edilir." kaydeden Braja M. İstinat duvarına etki eden yanal toprak basıncı, duvar toprak kütlesine itildiğinde pasif kabul edilir.)

Mukavemet doğrulamalarında hangi azaltma faktörleri kullanılır??

ACI şerit temel hesaplayıcısı φ = değerini kullanır 0.75 kesme için, Φ = 0.90 bükme için (Bu durum için maksimum limitten daha az bir takviye alanı içeren gerilim kontrollü bir durum varsayan betonarme için), Φ = 0.60 düz beton bükme için, ve φ = 0.65 rulman için.

Beton birim ağırlığı için hangi değer kullanılır? ?

Kullanılan varsayılan değer: 150 normal ağırlıklı betona yönelik standardın önerdiği şekilde lb/ft3.

Toprak birim ağırlığının hangi değeri kullanılabilir??

Ortak değerler arasında 90 -e 130 lb/ft3. Projenin geoteknik raporunda önerilen nem değerinin kullanılması tavsiye edilir..

Hesaplamalarda duvar takviyesi kullanılıyor mu??

Kullanılmıyor, sadece çizim amaçlı. Duvar dübelleri, ancak, Yük kuvvetleri transfer kontrolünde kullanılır.

Temelimin neden küçük bir maksimum aralığı var??

ACI 318-19 Bölüm 24.3.2 beton paspayı için kullanılan değerler dikkate alındığında oldukça düşük değerler belirtir (normalde etrafta 3 inç). Bazı referanslar (Döşemelerin Zeminde Sorunlu Kullanımının Önlenmesi, Oca, 2021 Yapı Dergisi Yazan: Alexander Newman, P.E., F.) ACI'nin zemindeki temeller ve döşemeler için bu hükümleri muaf tutmayı düşünmesi gerektiğini belirtin, fakat, şu an itibariyle, hâlâ başvuruyorlar, ve bu nedenle programa dahil edilirler.

• SkyCiv Hızlı Tasarım
• Rulman Kapasitesi Hesap Makinesi
• ACI 360 Derece Tasarım Hesaplayıcıda Döşeme
• Yayılma Tabanı Hesaplayıcısı
• Vida Kazık Tasarımı Hesaplayıcısı
• GİBİ 2870 Derece Tasarım Hesaplayıcıda Döşeme
• Yanal kazık stabilitesi hesap makinesi
• Reinforced Concrete Column Design Calculator

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.