Az alapozás tervezése egy épület alapozási tervének elkészítése. Ez egy nagyon speciális funkció, és általában egy szerkezeti mérnök látja el. Az alap az a szerkezeti alap, amely a talajon áll és megtámasztja az épület többi részét. Ezért az alapozás tervezésének magában kell foglalnia az alapozás alatti talaj alapos tanulmányozását, valamint magán az alapon használt tervezést és anyagokat.
Alapozási mélység
Sokféle épületalap létezik. A talajszinten fektetett födémes alapozások kivételével a legtöbb alap különböző mélységben telepíthető. Az alapozás szükséges mélysége több tényezőtől függhet:
- Talaj teherbírása. Ez határozza meg, hogy a meglévő talaj mekkora terhelést (súlyt vagy erőt) tud elviselni.
- Talajtípus. A különböző talajtípusok eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek befolyásolhatják az alapok alátámasztására való alkalmasságukat.
- Fagymélység. Azt a mélységet, ameddig a talaj fagy az év leghidegebb időszakában, amelyet fagymélységnek vagy fagyvonalnak neveznek, gyakran használják a minimális mélység meghatározására sokféle alapozásnál.
- Talajvíz asztal. A magas talajvízszint korlátozhatja az alapozás mélységét, valamint a használható alapozás típusát. A talajvíz magasságát általában beleszámítják a talajvizsgálatba.
- Minimális mélység. Más tényezőket figyelmen kívül hagyva, az alapozás minimális mélysége általában nem kevesebb, mint 18 hüvelyk, hogy lehetővé tegye a felső talajréteg eltávolítását és a talajszint változásait.
Alapozó anyagok
Az alapokat jellemzően falazattal építik, például betontömb vagy tégla, vagy öntött betonnal. A falazóanyagok nagy nyomószilárdsággal rendelkeznek, és sokkal jobban ellenállnak a nedvesség és a talaj által okozott károknak, mint a fa és a fém anyagok. A falazott alap általában a talaj fölé nyúlik, hogy megvédje az egyéb építőanyagokat a nedvességtől és a talajjal való érintkezés egyéb káros hatásaitól. A falazott alapokat általában belülről fém betonacéllal vagy más anyaggal erősítik meg. A vállalkozók gyakran hidraulikus cementet használnak a falazaton vagy betonalapzaton áthatoló csövek vagy futópályák körüli tömítésére.
Egyes épületek alapjait kezelt fa oszlopokkal vagy pillérekkel építik. Ebben az esetben az alapozási támaszok mélyen a földbe kerülnek, és/vagy sziklára vagy beton alátámasztásra támaszkodnak. Az oszlopokat és mólókat gyakran használják vízre vagy víz közelében történő építkezéskor, vagy olyan helyeken, ahol a föld hajlamos az áradásra.
Az egyik legfontosabb alapozóanyag a közvetlenül az alap alá fektetett szervetlen anyagból készült alap vagy aljzat. Általában az elmerült talaj és agyag korlátozott teherbíró képességgel rendelkezik, és nem bírja az épület által kifejtett terhelést. Ezért a talajt kiássák, és száraz és egyenletes sűrű anyaggal helyettesítik, mint például kavics vagy zúzott kő, amely maximális nyírási ellenállást és teherbírást biztosít. Az alapanyagok elősegítik a felszín alatti vizek elvezetését is, és nem tágulnak ki magas nedvességtartalommal, mint a talaj.
Alapozási terhelés átadása
Az alapozást úgy kell megtervezni, hogy az épület által kifejtett terhelések egyenletesen átvitelre kerüljenek az érintkezési felületre, hogy a holt-, élő- és szélterhelés összegét a talajra továbbítsák. A talajba érkező nettó teherbírás nem haladhatja meg a talaj teherbíró képességét. Az alapozás tervezésénél figyelembe kell venni az épület várható ülepedését is, hogy minden mozgás szabályozott és egyenletes legyen a szerkezet károsodásának elkerülése érdekében. Ezenkívül tanulmányozni kell az alapozás, felépítmény és a talaj jellemzőinek általános kialakítását a potenciálisan előnyös építési stratégiák azonosítása érdekében.
