Снип минимальная глубина заложения фундамента: СНиП 2.02.01-83 ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ. Бурение скважин под свайный фундамент

Содержание

Как рассчитать глубину заложения фундамента

Какой глубины делать ленточный фундамент.

Одним из самых востребованных в наши дни является ленточный фундамент. Его основные преимущества – длительный срок службы, надежность, несложное изготовление без применения грузоподъемных механизмов. Заложение бетонной ленты осуществляется с учетом климатических и геологических условий, а также особенностей проекта. Перед началом строительства всегда рассчитывается глубина заложения и другие размеры фундамента – это позволит избежать осадки сооружения под влиянием деформаций грунта и подпочвенных вод.

Глубина заложения фундамента частного дома.

От чего зависит глубина ленточного фундамента.

При выборе размерных параметров основания дома обращают внимание на три основных фактора.

1. Плотность грунта.

Если он отличается высокой степенью однородности и прочности, средняя глубина расположения фундаментной ленты составляет 0,5 м. К этой группе относятся каменистые почвы, хрящеватые смеси (песок с глиной и щебнем), песчаные грунты с малой толщиной промерзания. На пучинистых почвах (глины, супеси, суглинки), накапливающих в порах много влаги, рекомендуется довести уровень закладки основы до 0,7 м. На слабых подвижных грунтах глубина заложения ленты зависит от уровня залегания твердой почвы (максимум – 2,5 м).

2. Глубина промерзания.

Существует мнение, что фундамент следует располагать ниже уровня промерзания. Но конструкция (особенно если это легкое каркасное строение) все равно будет неустойчивой из-за морозного пучения. Хотя промерзающий грунт не будет давить на подошву, он будет действовать на стенки ленты. Поэтому довольно часто ленту закладывают на отметке, равной половине глубины промерзания грунта (ГПГ). При этом учитывают, что подошва должна отстоять от уровня почвы не менее чем на 0,5-0,6 м. Влияние пучения уменьшают с помощью конструктивных решений: трапециевидной формы опалубки (она сужается кверху), защитных экранов для ленты, засыпки пазух непучинистым грунтом, прокладки водоотводных каналов.

3. Уровень залегания грунтовых вод.

Если они расположены ниже ГПГ, то глубина заложения ленты от них не зависит. При прохождении русла подземных вод выше отметки промерзания грунта фундамент опускают до уровня ГПГ.

Кроме названных факторов, на степень заглубления ленточного основания влияют класс строения (планируемая долговечность постройки), рельеф участка, общий вес сооружения. Большое значение имеет уровень прокладки коммуникаций: все они должны быть смонтированы выше фундаментной подошвы. Если возводится пристройка к дому. ее основание обустраивают несколько выше (учитывая будущую осадку), обязательно предусмотрев песчаную подушку.

Главная цель при составлении проекта – определить глубину, на которой несущий слой грунта вместе с подсыпкой обеспечит равномерную осадку здания, причем ее значение не должно быть выше максимально допустимого предела.

Рассчитать глубину заложения фундамента формула.

Расчет глубины заложения.

Если по разным причинам невозможно проведение геологических изысканий для оценки участка, застройщик способен самостоятельно вычислить глубину закладки ленты на основании СП «Основания зданий и сооружений». В качестве примера приводится расчет в Московской области.

1. Определение нормативной глубины промерзания в метрах:

Нормативное значение d0 выбирается по таблице, в зависимости от типа грунта: чем он плотнее, тем больше число. Например, для супесей d0 = 0,28, а для суглинков – 0,23. Mt – сумма модулей (абсолютных значений) средних отрицательных температур за зимний период (в средней полосе он продолжается с ноября по март). Для Москвы этот показатель равен 22,9 (таблица 5.1 «Строительная климатология»). Подставив числа в формулу, получают

dfn = 0,28 х √ 22,9 = 1,34 м

2. Определение расчетной глубины промерзания:

Коэффициент kh зависит от типа сооружения и среднесуточной температуры в помещении, которое примыкает к наружному фундаменту. Для отапливаемых зданий значение коэффициента колеблется от 0,4 (дом с подвалом) до 1,0 (дом без подвала с полом на лагах). Для неотапливаемых сооружений kh = 1,1. Если пол устроен по грунту, а среднесуточная температура составляет 5°C, то kh = 0,8. Подставляем это значение в формулу:

Без геологических исследований, не зная уровня грунтовых вод, лучше заложить ленту на глубине не менее чем df. то есть 1,07 м.

Особенности ленточного основания мелкого заложения

Если возводится одноэтажный дом из кирпича ибо пеноблоков (без подвала), каркасное строение, бревенчатый сруб, дачный домик, баня, сарай или забор, то их основанием вполне может стать мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ). Конструктивно он похож на заглубленный аналог, но имеет также существенные отличия:

  • средняя глубина закладки – 0,7 м;
  • расположение над зоной промерзания;
  • служит основанием для строений, возводимых в основном на пучинистых почвах.

Фундамент мелкого заложения способен нейтрализовать разрушительное влияние морозного пучения грунта. При этом здание или забор, жестко соединенные с МЗЛФ, «плавают» вместе с ним в вертикальном направлении во время сезонных подвижек глинистого или песчаного грунта. За счет того, что глубина заложения небольшая, смещение осуществляется равномерно, не сопровождаясь образованием трещин.

Рассчитать глубину заложения фундамента онлайн.

Глубина заложения мелкозаглубленной ленты должна быть на 20 % меньше уровня промерзания почвы. В основании фундамент укрепляют с помощью непучинистой подушки толщиной 0,2-0,8 м. Именно такой слой должен составлять один из следующих материалов: щебень, шлак, гравий, крупный песок, песчано-гравийная смесь (ПГС). Подушка нивелирует деформации, возникающие при расширении и сужении пучинистого грунта, и фактически заменяет его собой.

Ленточное мелкозаглубленное основание рассчитывают по стандартной методике. Если строительство выполняется своими силами, для определения основных параметров фундамента одноэтажного сооружения можно воспользоваться таблицей.

Выбор размеров ленточного фундамента (мелкое заложение) и типа армирования.

Рассчитать глубину заложения фундамента.

Технология строительства основания.

Заложение ленточного мелкозаглубленного фундамента под дом или забор выполняется в определенной последовательности.

1. Выравнивание грунта в пятне застройки, прокладка водоотводных каналов.

2. Разметка участка и земляные работы. Наносят линии контура стен и простенков здания и роют траншеи (глубина — 0,5-1,5 м). Если строится отапливаемый дом или баня, следует заложить фундамент под печью или камином.

3. Выстилание геотекстилем. С помощью него предотвращают заиливание подушки, если глубина поверхностных грунтовых вод выше, чем закладывается фундамент. Нетканый сверхплотный материал (например, дорнит) погружают на дно траншей и запускают на их боковые стенки, делая запас с каждой стороны, равный толщине подушки.

4. Подушка. Постепенно насыпают ПГС, после каждых 10-15 см тщательно уплотняют ее с помощью ручной трамбовки или вибратора, затем укрывают оставленными по бокам полотнищами дорнита.

Как рассчитать глубину заложения фундамента формула.

5. Установка опалубки и армирование. Сетки, связанные из арматурных стержней и проволоки, размещают в нижней и верхней зонах. При этом глубина заложения в бетон составляет около 5 см. Нижний армопояс предотвращает прогиб ленты вниз, а верхний не дает ей выгнуться вверх.

6. Заливка бетона. Ленту заливают непрерывно, в один прием.

7. Демонтаж опалубки и вертикальная гидроизоляция. Ее производят, когда схватится бетонная смесь – летом этот момент наступает через 3-5 дней. Ленту по бокам обрабатывают битумно-каучуковой мастикой или проникающей гидроизоляцией (например, Пенетроном).

8. Обратная засыпка пазух. При снятии опалубки вокруг ленточного мелкозаглубленного фундамента образуются полости, заполняемые песком или глиной. В первом случае водопроницаемый материал уменьшает воздействие сил морозного пучения, но способствует накоплению влаги в засыпке и снижению ее несущей способности. Если выбрана глина, она создаст так называемый глиняный замок, предохраняющий от воды.

Определение глубины заложения фундамента.

В данной статье мы рассмотрим расчет глубины заложения фундамента для частного дома, согласно указаниям СП «Основания зданий и сооружений».

Глубина заложения фундаментов зависит от многих факторов, таких как рельеф поверхности, инженерно-геологические условия площадки под строительство, конструктивные особенности дома, глубина промерзания грунтов, глубина расположения подземных вод и другое.

Важность инженерно-геологических изысканий бесспорна, но для многих частных застройщиков эта процедура является дорогостоящей. Наши статьи будут ориентированы на людей, которые в силу каких-либо причин не могут себе позволить нанять геологов и проектировщиков, но желающих на готовых примерах разобраться с расчетами оснований, а также других элементов своего будущего дома.

Определить глубину заложения фундамента в г.Москва. Рассмотрим несколько вариантов: неотапливаемый дом; отапливаемый дом без подвала с температурой в помещениях 20 о С и отапливаемый дом с неотапливаемым подвалом.

1. Первым делом нам нужно определить нормативную глубину сезонного промерзания грунтов (dfn ), в метрах, которая определяется по формуле:

где d0 — величина, в метрах, для:

— глин и суглинков — 0,23

— мелких и пылеватых песков, супесей — 0,28

— песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,3

— крупнообломочных грунтов — 0,34

Для неоднородного сложения грунтов d0 определяется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.

Mt — коэффициент, равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по таблице 5.1 СП «Строительная климатология»

Тогда нормативная глубина промерзания для Москвы, где преобладают глины и суглинки, составит:

dfn =0,23 √22,9= 1,1м

Если вы не знаете, какие грунты залегают на вашем участке, то возьмите обычный ручной бур, который продается в строительных магазинах, и пробурите 1 отверстие в центре, а лучше 4 по углам будущей постройки. В основном на территории РФ встречаются именно пучинистые суглинки и глины. В СНиПе 1962 года не было величины d0. вместо него было одно значение 23см, т.е. 0,23 метра, поэтому не будет грубой ошибкой, если вы примете именно ее.

2. После того, как определили нормативную глубину промерзания, необходимо вычислить расчетную глубину промерзания (d

f ).

Для этого используется формула:

kh для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых зданий равен 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой. В нашем случае годовая температура +5,4 о. Если у вас будет отрицательная годовая температура, то расчетную глубину промерзания для неотапливаемых зданий необходимо определять по СНиП «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах».

kh для отапливаемых зданий определяется по таблице:

Примечание: В отапливаемых зданиях с холодным подвалом с отрицательной среднезимней температурой kh =1

Считаем расчетную глубину промерзания:

— неотапливаемое в зимний период здание df = 1,1*1,1= 1,21м. Округляем в большую сторону и принимаем df =1,25м

— отапливаемое здание без подвала, с полами по утепленному цокольному перекрытию: df = 0,7*1,1= 0,77м. Принимаем df =0,8м

— отапливаемое здание с холодным подвалом с отрицательной температурой d

f = 1*1,1= 1,1м. Принимаем 1,1м.

3. Определяем глубину заложения фундамента по условиям недопущения морозного пучения по таблице ниже, в зависимости от расположения уровня грунтовых вод (УВГ).

Грунты под подошвой фундамента

Глубина заложения фундаментов в зависимости от глубины расположения подземных вод dw. м, при

Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности

не зависит от df

не зависит от df

Пески мелкие и пылеватые

Супеси с показателем текучести IL <0

Суглинки, глины, а также крупнообломочные с глинистым заполнителем при показателе текучести грунта или заполнителя IL ≥0,25

Так как без инженерно-геологических изысканий мы не можем знать глубину расположения грунтовых вод, то принимаем наихудший вариант: не менее df

Соответственно, для неотапливаемого здания d=1,25

Как рассчитать глубину заложения фундамента.

Для отапливаемого здания без подвала с полами по утепленному перекрытию d=0,8м

Для отапливаемого дома с холодным подвалом d=1,1м

Теперь и вы знаете, как определить глубину заложения фундамента. Если будут вопросы, замечания и предложения, пишите в комментариях ниже.

После определения глубины заложения фундамента переходим к расчету оснований по второй группе предельных состояний — по деформациям. Об этом будет написана отдельная страница. Чтобы не пропустить выход новой статьи, подпишитесь на рассылку.

Расчет глубины заложения фундаментной основы.

Глубина заложения фундамента дома.

Эта физическая величина, которую требуется рассчитать для фундаментного основания, зависит от множества параметров. На расчет показателя глубины заложения оказывают влияние особенности рельефной поверхности, место расположения стройплощадки, особенности устройства планируемого здания, глубина грунтов, которые поддаются промерзанию, уровень расположения на данном участке подземных вод и прочие.

Профессиональный расчет, конечно, очень важен, но многим строящим частный дом, рассчитать глубину фундамента под дом в строительной фирме не по карману.

Эта статья для таких людей, которые строят свой дом, в силу обстоятельств, не могут оплатить услуги профессионалов и желают сделать такой расчет сами.

Примерный расчет искомой глубины.

Допустим, надо рассчитать глубину заложения фундаментной основы в Москве.

Как рассчитать глубину заложения фундамента формула.

Для начала определяется глубина сезонной нормы промерзания грунта:

где d0 – имеет разные значения для разных грунтовых типов:

  • 0,23 м для грунтов, содержащих много глины;
  • 0,28 м для грунтов, состоящих из мелкого песка;
  • 0,3 м для крупно песчаных почв;
  • 0,34 м для каменистых грунтов.

Если грунт, где планируется ставить дом, неоднородного типа, то d0 определяют как средний показатель глубины грунтового промерзания.

Mt – это сумма среднемесячных показателей температур замерзания грунтов за все зимнее время в той полосе, где строится дом. Выбирается он в таблицах, публикуемых в справочниках. Там для Московского региона стоят такие среднемесячные показатели температур за все холодные месяцы: -7,8; -7,1; -1,3; -1,1; -5,6. Тогда показатель Mt равен следующему значению:

Показатель глубины промерзания для Московского региона с наиболее часто встречающимся здесь глинистым грунтом, равна:

Когда тип грунта неизвестен, нужно приобрести простой бур, который продают в специализированных магазинах, и проделать небольшие скважины в центре будущей площадки под дом и по углам ее. Это позволит определить вид грунта. В основном в Москве и области распространены суглинистые и глинистые грунты.

Как рассчитать глубину заложения фундамента формула.

После того, как произведен расчет нормативной глубины промерзания, рассчитывают еще одну глубину промерзания.

где kh для фундаментных оснований неотапливаемых строений равен 1,1. В Московском регионе средняя за год температура равна +5,4 о ;

kh для строений отапливаемых берется из таблицы, которую можно найти в таблице строительных справочников.
Считается расчетная глубина замерзания:

  • если строящийся дом не отапливается зимой, df = 1,1*1,1= 1,21 м. При округлении получаем df = 1,25 м
  • для отапливаемого строения без подвала, с теплыми полами цоколя: df = 0,7*1,1 = 0,77 м. Получается df = 0,8 м
  • если дом, который строится, будет отапливаться и иметь не холодное подвальное помещение df = 1*1,1 = 1,1 м.

Определяют глубину заложения фундамента,учитывая условия недопущения пучения по таблицам зависимости расположения подземных вод. Поскольку такой показатель трудно угадать, потому выбирается чаще всего наихудший вариант и принимается d = 1,25.

Для отапливаемого строения без подвала с утепленным перекрытием d = 0,8 м.

Для отапливаемого строения с холодным подвальным помещением d=1,1 м.

Как планировка дома оказывает влияние на глубину заложения фундамента.

, Глубина заложения фундамента.

Проект дома в пригороде.

На расчет глубины фундаментной основы оказывают влияние такие особенности планировки и внутреннего устройства, как:

  • присутствие и расположение подвала;
  • глубина заложения фундаментных оснований соседних строений. Если такие строения есть;
  • подземные коммуникационные трассы и глубина их расположения.

Если в планах застройщика имеется подвал или приямок, то глубину фундамента нужно закладывать не менее 0,4 м. ниже уровня пола в них. Заложения участков планируемого фундамента рекомендуется выполнять на разных уровнях.

Если так расположить фундамент возможности нет, то переходы с уровня на уровень рекомендуют делать ступенями. Высота каждой ступеньки должна равняться фундаментному блоку.

Если строение планируется стена к стене к готовому зданию,уровень заложения фундамента должен совпадать с уровнем фундаментного основания соседнего здания. Если под возводимым строением проходят коммуникационные линии, подошву фундамента необходимо закладывать их ввода в здание.

Это сохранит трубы от давления на них фундаментного основания, а само основание не окажется на сыпучих грунтах, использовавшихся для подушки коммуникационных линий.

Как снизить влияние промерзаемых грунтов на фундамент.

Глубина заложения фундамента коттеджа.

Таблица глубины промерзания грунта.

Условие заложения фундамента на глубину грунта, подвергающегося промерзанию, позволит исключить давление мёрзлого грунта на основание. Но замерзший грунт будет отрицательно влиять на конструкцию фундамента. Это воздействие можно сделать минимальным. Для этого нужно выполнить такие действия:

  • устроить дренаж по всей длине фундамента;
  • сузить фундамент кверху, придав ему трапецевидную форму;
  • заполнить пазухи фундамента незамерзающим грунтом;
  • изготовить защитный слой на боковых сторонах фундамента.

Одной из главных ошибок при устройстве фундамента является пренебрежение остатками растительного слоя. Его необходимо в обязательном порядке убрать. Примерно 15 см убранного слоя вполне хватит. И такую работу тоже нужно брать в расчет.

Далее, недопустимо возведение здание на чернозёмном грунте. Такой грунт не подходит для устройства на нем фундаментной основы и вообще строительства здания. Мягкий слой грунта необходимо убрать.

Недопустимо возведение фундаментного основания без арматуры. Арматура позволит сохранить фундамент и само здание на достаточно большой срок. Выполняется армирование поближе к верхней и нижней частям фундамента.

Новички в строительном деле не всегда правильно и точно могут рассчитать правильно глубину расположения фундамента под свой дом. По этой причине в случае возникновения каких-либо сомнений лучше обратиться за консультацией к специалистам. Это позволит избежать проблем в дальнейшем.

 

Рекомендация: Хорошая обзорная статья, из нее узнаете о том как рассчитать глубину заложения фундамента для дома или коттеджа, информация подойдет так же и для дач, бань и других зданий и сооружений. Поэкспериментировать с расчетами конечно же можно, информации здесь предостаточно, можете сделать даже несколько расчетов, но все таки лучше и безопаснее будет обратиться к специалисту.

Глубина заложения фундамента

Чтобы дом был долговечным, перед выполнением работ необходимо определить оптимальную глубину, на которую стоит уложить фундамент, а также рассчитать его размер. Стоит помнить о том, что после постройки дома происходит усадка. Если она будет неравномерной, основание начнет деформироваться, что может привести к разрушению дома. Определение глубины заложения фундамента – достаточно сложный процесс, во время которого необходимо учитывать все обстоятельства, которые могут повлиять на создаваемую конструкцию.

Чем глубже, тем лучше

Многие считают, что чем глубже расположен фундамент строения, тем он прочнее. Но это утверждение не верно, так как прочность основания зависит от множества факторов. Перед проведением работ профессиональные строители сначала производят инженерно-геологическую разведку, определяют тип почвы и уровень, на котором располагаются грунтовые воды. Также во время проектирования дома происходит определение глубины промерзания земли.

На выбор глубины заложения мелкозаглубленного ленточного основания влияют и особенности создаваемого строения:

  • размер дома;
  • материал стен;
  • вес конструкции.

Перед тем, как рассчитать глубину закладки, стоит убедиться, что все факторы учтены. Для упрочнения конструкции не нужно стремиться закопать ее как можно глубже, так как существует несколько способов, позволяющих сделать грунт более твердым. Также нет смысла создавать глубокое основание для строения, имеющего малый вес. Для каркасного дома, например, часто не требуется создание такого же основания, как и для кирпичного строения.

Перед началом работ по созданию дома стоит определить, на какой глубине располагаются грунтовые воды. Когда они находятся близко от поверхности, создается дренажная система. В таком случае углублять фундамент бессмысленно, так как это не избавит от проблемы.

Если на участке наблюдаются оползни, стоит укреплять не фундамент, а почву. Часто используется такой метод, как силикатизация. Этот способ укрепления подразумевает полив почвы смесью воды с жидким стеклом. Полученный влажный песок мелкой фракции тщательно утрамбовывается. Часто применяется и другой способ – на участке производится бурение нескольких скважин, в которые закачиваются смоляные составы.

Стоит помнить, что расчет глубины заложения домового фундамента необходим перед созданием любого массивного строения. Именно поэтому важно найти данные о типе почвы, уровне воды и других параметрах.

Глубина заложения и тип грунта

Чтобы понять, от чего зависит глубина заложения фундамента, стоит рассмотреть множество факторов. Одним из основных является тип грунта. Основание строения будет надежным, если земля на участке является однородной. В таком случае усадка происходит равномерно и строение не перекашивается. Чтобы правильно создать основание для дома, стоит рассмотреть виды грунта.

На скальном можно создавать строение, сняв верхний слой. Хрящевый тип грунта состоит из крупных камней, хряща и гравия. На участках с такой землей фундамент, согласно СНиП, закладывается на глубину не менее 50 см. Стоит помнить, что глубина определяется на основании веса будущего строения и глубина залегания грунтовых вод. При этом уровень промерзания в таком случае не влияет на закладку основания.

Песчаная почва достаточно хорошо пропускает влагу. Именно поэтому даже в случае, если вода располагается около поверхности земли, она не задерживается на этом уровне. На такой земле строение закладывается на глубину не менее 50-70 см (согласно СНиП). Если же песчаный грунт является пылевидным, а вода в грунте располагается высоко, глубина заложения конструкции должна быть больше глубины, до которой происходит промерзание.

При создании строения на песчаном грунте стоит учитывать, что такая земля оседает, поэтому стоит создавать дом с высоким цоколем. Это правило следует соблюдать и при строительстве на песчано-глинистых почвах. Чаще всего глубина создания фундамента на подобных участках составляет 700-1000 мм.

Если дом будет строиться на глинистой почве, основание закладывают ниже глубины промерзания. Особенно важно учитывать это во время строительства дома на участке, на котором воды влага расположена близко от поверхности земли. Особенность глинистой почвы заключается в том, что при нагрузке она начинает оседать, а в зимнее время начинает вспучиваться, выталкивая строение. Чтобы основание дома не треснуло, следует создавать столбчатую конструкцию. На суглинке фундамент должен создаваться ниже точки промерзания.

Вся представленная информация свидетельствует о том, что одним из основных определяющих факторов, влияющих на глубину закладку конструкции, является тип грунта.

Грунтовые воды

Во время подготовки к работе по созданию дома стоит учитывать несколькорекомендаций:

  1. Если влаганаходитсяниже уровня, до которого происходит промерзание на определенном участке, основание для строения можно создавать на 50 см ниже уровня почвы (согласно СНиП).
  2. На участках, гдевода находится на меньшей глубине, но ниже уровня промерзания, основание строения закладывается на глубину, до которой происходит промерзание. Также можно создавать его выше, но засыпать песчано-гравийную подушку, располагающуюся на глубине промерзания.
  3. В случае, если воды находится на глубине промерзания, фундамент устанавливается ниже глубины промерзания не менее чем на 10 см (согласно СНиП).
  4. На территории участков, где влага располагается высоко, строительство начинается ниже точки, до которой происходит промерзание.

Часто на участках, где грунтовая вода находится высоко, создаются строения без подвала, что позволяет строить незаглубленную конструкцию.

Оптимальная глубина

Во время выбора оптимального уровня, на котором должно происходить заложение фундамента для дома, стоит учитывать, что если грунт пучинистый, строение закладывается ниже уровня, до которого происходит промерзание (примерно 1500 мм). Перед тем как определить глубину заложения фундамента, стоит более подробно узнать об описываемой характеристике почвы.

Во время строительства нужно учитывать, что грунт, на котором создается фундамент, должен быть слежавшимся и плотным. Именно поэтому строительство начинается на глубине минимум 500 мм. Во время выравнивания дна котлована или траншеи для фундамента нельзя засыпать углубления землей, которая была выкопана ранее. Это связано с тем, что при установке конструкции в этих местах грунт начнет оседать. Во время выравнивания дня котлована стоит использовать только песок.

Площадь фундамента для дома

Оптимальная площадь основания для строения выбирается в зависимости от нагрузки, которая будет действовать на грунт. Чтобы уменьшить нагрузку на грунт и предотвратить проседание конструкции, стоит увеличить площадь фундамента. Если создается ленточная конструкция, увеличивается ширина его стенок. Если создается столбчатая конструкция, увеличивается количество опор. При этом они делаются более широкими.

Определение ширины также происходит на основании данных об уровне промерзания грунта и толщине стен будущего строения. Чтобы создать надежную опорную конструкцию для летнего домика, стоит устанавливать столбчатый фундамент. При этом не стоит необоснованно увеличивать толщину опор. При необходимости утолщается только нижняя часть конструкции.

Ленточная конструкция обычно создается только в случае, если будущий дом будет сооружаться из кирпича или железобетона. Также такой тип конструкции выбирается для строений с подвалом. Не рекомендуется делать конструкцию широкой на всю высоту. Следствием таких действий станет лишь трата большого количества денег. Ширина основной части ленточного основания обычно равна ширине стен создаваемого дома.

Если создается столбчатая конструкция, расстояние между опорами должно быть равно 1500- 2500 мм. Точная цифра определяется на основании данных о весе всего строения и несущей способности грунта на участке.

Конструктивные особенности строения

На выбор уровня закладки строения влияют и особенности будущего дома. К ним можно отнести:

  • наличие подвала и его размеры;
  • глубина прокладки труб и других коммуникаций;
  • конструкция фундамента.

Если дом создается с подвалом, фундамент заглубляется ниже уровня его пола примерно на полтора метра. Стоит помнить, что выбирается наибольшая глубина заложения, рассчитанная по определенным параметрам.

Геологические условия

При анализе площадки, на которой будет происходить строительство дома, сначала выбирается слой, который может служить опорой для фундамента. Необходимо учитывать, что минимальная глубина закладки конструкции составляет 0,5 м (согласно СНиП). При этом в несущий слой фундамент должен заглубляться на 0,1-0,2 м.

Если есть возможность, основание для дома должно устанавливаться выше уровня грунтовых вод. Во многих случаях стоит создать дренажную систему на участке, способствующую отводу влаги от площадки.

Климат

Климатические факторы также влияют на закладку основания для дома. Важные параметры – промерзание и оттаивание грунта. Во время промерзания грунта происходит пучение – увеличение объема. Именно поэтому нельзя создавать фундамент выше уровня промерзания.

Пучение происходит в результате перемещения влаги в вышележащие слои. К пучинистым грунтам относятся:

  • пылеватые пески;
  • пылевато-глинистые;
  • глинистые;
  • суглинок.

Последствия неправильного определения уровня закладки

Во время определения оптимального уровня закладки фундамента для дома важно учитывать все факторы, которые влияют на основание дома. При этом важно учитывать не только минимальный уровень заглубления, но еще и максимальный.

Если проигнорировать данные о минимальной глубине, на которой можно создавать конструкцию, во время пучения она деформируется, что приведет к перекосу дома. При этом даже монолитное основание во время пучения может потрескаться.

Если же проигнорировать советы о максимальном уровне закладки фундамента, строение может уйти под землю из-за неустойчивости грунта. Но это может произойти только в том случае, если дом является массивным. Небольшое одноэтажное строение погружается на небольшом расстоянии от поверхности почвы.

Именно поэтому важно учитывать вес всего строения. Соблюдая описанные правила можно избежать ошибок во время создания фундамента и сократить расходы на строительство. Правильно определив глубину заложения фундамента можно создать надежное строение, которое будет использоваться в течение длительного времени.

Стоит помнить, что глубина заложения мелкозаглубленного основания может отличаться в зависимости оттипа почвы.

Защита фундамента от деформаций при пучении

Во время возведения дома на пучинистом грунте под основанием необходимо создать песчаную подушку. Она будет препятствовать действию сил пучения на строение. Чтобы она не проседала, перед строительством песок необходимо утрамбовать.

Стоит отметить, что во время повышения уровня грунтовых вод на участке частицы пылевато-глинистого грунта могут с водой проникать в подсыпку и засорять ее. Из-за этого после нескольких лет дом оказывается на грунте, который подвержен пучению. Чтобы предотвратить заиливание, стоит использовать материалы, которые фильтруют воду. В пример можно привести стеклохолст. Он хорошо пропускает воду, но задерживает содержащиеся в ней частицы.

Также стоит уменьшить воздействие на основание касательных сил, заменив пучинистый грунт, который соприкасается с вертикальными поверхностями основания строения. Обратная засыпка, которая используется после создания фундамента, должна быть защищена материалом, не пропускающим частицы пучинистого грунта с водой.

Стоит отметить, что увлажнение пучинистого грунта приводит к тому, что во время замерзания он увеличивается в объеме и способен деформировать фундамент. Именно поэтому на всем участке важно создать дренажную систему, благодаря которой влага будет эффективно выводиться с участка. Сделать это можно собственными руками без привлечения тяжелой техники.

Стандартная дренажная система состоит из нескольких труб, которые размещаются в слое гравия. Этот материал необходим, чтобы задерживать частицы грунта. Укладка элементов системы должна производиться с уклоном. Это будет способствовать эффективному выводу воды с участка. Важно правильно обустроить колодец, чтобы влага не растекалась по участку.

Несмотря на то, что гравийный фильтр достаточно эффективен, система постепенно засоряется частицами грунта. Чтобы это предотвратить, необходимо укладывать трубы в фильтрующий материал. Благодаря этому дренажные трубы будут эффективно выводить воду с участка на протяжении длительного времени.

При создании мелкозаглубленного ленточного фундамента важно заранее составить чертеж, на котором будут указаны все параметры будущей конструкции. При этом важно делать план как можно более точным.

глубина заложения фундамента - расчет глубины

Содержание:

 

 

При обустройстве основания для дома нужно сначала провести необходимые расчеты. Так глубину определяют, основываясь на конкретных факторах. Важно учитывать, как проходят грунтовые воды, и как промерзает почва. Нужно ознакомиться со всеми особенностями, которые определяют фундамент мелкого заложения и глубокого, чтобы выполнить работу качественно.

Самые распространенные ошибки совершаемые при устройстве МЗЛФ

Мелкозаглубленный ленточный фундамент устанавливается на небольшой глубине, благодаря чему и получил свое название. Это удобный вариант при монтаже, но достаточно часто люди допускают элементарные ошибки при строительстве МЗЛФ.

Распространенные ошибки:

  1. Обустройство фундамента без расчета. Чтобы определить размер основания, нужно предварительно рассчитать все параметры.
  2. Бетонная заливка без предварительного обустройства песчано-гравийной подушки. Из-за этого земля прилегает к основанию и деформирует его.
  3. Неправильное армирование. Нарушения могут наблюдаться как в выборе материала, так и в установке.
  4. Прерывание строительства. Нельзя оставлять фундамент незавершенным на зиму. Нужно обустроить основание за один сезон.

Эти элементарные ошибки можно легко предотвратить. Достаточно обратиться к профессионалам, которые быстро и качественно выполнят работу. Самостоятельно заложить фундамент без опыта и знаний будет сложно.

Как рассчитать мелкозаглубленный фундамент ленточного типа

Расчет глубины заложения фундамента выполняется с учетом веса дома и сопротивления почвы. Земля должна выдерживать массу строения, которая передается ей через основание.

Именно на грунт припадает вес всего дома, а не на фундамент, как некоторые ошибочно предполагают.

Самостоятельно выполнить заложение фундамента расчет достаточно сложно. Лучше доверить эту работу профессионалам. Также можно воспользоваться онлайн программами и специальными калькуляторами. Проблема расчетов в том, что требуются геолого-геодезические исследования. Это не бесплатная процедура, которую качественно сможет выполнить архитектор, который и проектирует дом.

Некоторые владельцы не выполняют никаких изысканий. Выбор оптимальных показателей они проводят по таблицам. Главное знать материалы, которые используются для строительства, и рыхлость почвы. Фундаменты глубокого заложения используются для пучинистого грунта. Для нормальной земли основания можно заглублять неглубоко.

Типы конструкций мелкозаглубленного фундамента

Мелкозаглубленный фундамент бывает монолитным и сборным. Ленточное основание рекомендуется выполнять по монолитной технологии. Для сборной конструкции потребуется сделать единый армирующий пояс.

Разновидности фундамента по типу сечения:

  • Прямоугольные;
  • В форме буквы «Т».

Первый вариант обладает меньшей несущей способностью. Его обычно используют для каркасных домов. Для больших коттеджей лучше использовать основание в форме буквы «Т». Этот фундамент обладает более широким основанием, что позволяет выдержать большие нагрузки.

Нормы глубины установки МЗЛФ

Для правильного обустройства фундамента нужно выбрать оптимальную глубину заложения основания. Мелкозаглубленный фундамент для дома не закладывают глубоко. Обычно основание не достает уровня промерзания грунта.

Глубокая установка может стать причиной морозного пучения. Влага в грунте замерзает и начинает давить на конструкцию, деформируя ее. В основании появляются трещины. Именно поэтому фундамент мелкозаглубленный актуально использовать для непучинистой земли. Показатель глубины установки зависит от уровня промерзания.

Глубина заложения основания:

  1. Если уровень промерзания находится на глубине 2 м, то фундамент закладывается на глубине 50 см;
  2. Когда промерзание составляет 3 м, то глубина заложения составляет 75 см;
  3. Если уровень промерзания превышает 3 м, то фундамент закладывается на глубине 1 м.

При строительстве требуется учитывать уровень грунтовых вод. При их близком расположении к почве лучше отдать предпочтение глубокой закладке фундамента.

Минимальная глубина в зависимости от типа и глубины промерзания грунта

Заложение фундамента на определенную глубину выполняется с учетом многих факторов. Придется оттолкнуться и от минимальных норм заглубления основания. Наименьшие показатели определяются уровнем промерзания почвы, расположением грунтовых вод, коэффициента пористости.

Минимальная глубина заложения фундамента согласно СНиП:

  1. При глубине промерзания пучинистой почвы 1 м и непучинистой 2 м глубина заложения фундамента составляет 50 см;
  2. При глубине промерзания 1,5 и 3 м для непучинистой и пучинистой земли соответственно – 75 см;
  3. Для больших показателей используют минимальную глубину заложения 100 см.

Большая глубина промерзание и близкое расположение подземных вод увеличивают нагрузку при сезонном пучении. Именно поэтому потребуется оборудовать фундамент глубже. Но если правильно утеплить основание и обустроить дренажную систему, то показатель глубины может быть и небольшим.

Взаимосвязь между глубиной заложения ленточного фундамента и УГВ

При определении глубины установки фундамента обязательно учитывают уровень грунтовых вод. Все особенности детально прописаны в санитарных нормах и правилах. Уровень подземных вод обязательно сопоставляются с промерзанием грунта. Именно от этих показателей зависит прочность фундамента.

Особенности укладки фундамента в зависимости от УГВ:

  1. При расположении подземных вод ниже уровня промерзания, то расчет проводят по стандартной схеме, учитывая только нагрузку на землю;
  2. Для мягкой почвы фундамент нужно закладывать ниже уровня подземных вод, дополнительно оборудовав дренажную систему;
  3. При высоком залегании почвенных вод нельзя использовать ленточный фундамент;
  4. На болотистой почве разрешено сделать основание только на сваях, которые заглубляются ниже уровня промерзания.

Если воды проходят высоко и при оборудованной дренажной системе, грунт будет оседать. Это особенно актуально для песчаной земли.

Способы уменьшить глубину промерзания грунта

Уменьшить показатель промерзания почвы можно, если выполнить утепление самого фундамента. Также обрабатывается земля с наружной стороны от основания. Процедуру выполняют с помощью пенополистирольных плит. Дли гидроляции нужно их обернуть в мембранную пленку. Количество утеплителя определяется общими климатическими условиями региона, уровнем прохождения грунтовых вод, толщиной фундамента и другими факторами.

Для утепления можно взять и другие материалы. Главное, чтобы они обеспечивали не только теплоизоляцию, но и необходимую прочность. Толщина слоя зависит от толщины утеплителя.

Песчаная или песчано гравийная подушка под фундаментом

Для оборудования подушки обычно используют песок или щебень. В обоих случаях придерживаются толщины в 20 см. Песок нужно намочить и утрамбовать. Для этого используется виброплита. Щебень укладывают последовательно, выполняя утрамбовку на каждом этапе.

При оборудовании подушки сразу предусматривают дренажную систему. Ее устанавливают на уровне с подошвой. Дренаж должен представлять единую систему.

При заглублении фундамента на 40 см можно устранить пучение почвы. В этом случае потребуется дополнительное утепление наружной стороны основания. Для более глубокого залегания предусматривается утепление отмостки.

Материалы для оборудования щитов:

  1. Деревянная доска. Ее толщина должна быть не меньше 5 см. такой материал можно применять повторно, но сама установка занимает много времени.
  2. Многослойная фанера. Это прочный и влагоустойчивый материал, но дорогой.
  3. ОСП. После разбора опалубки материал можно применять повторно. Он обладает устойчивостью к влаге.

Лучше всего применять ОСП. Это прочный, недорогой и устойчивый материал. Другие варианты недолговечные или слишком дорогие. Древесину перед использованием нужно дополнительно обработать антисептическими средствами.

Фундаменты мелкого заложения используют чаще, ведь такое строительство не требуется много земляных работ. Но если грунтовые воды и промерзание земли не позволяют такого близкого обустройства, то потребуется сделать фундамент глубокого заложения. МЗЛФ можно установить на неблагоприятной земле, если дополнительно выполнить утепление, оборудовать дренах и песчано-гравийную подушку.

Видео по теме глубина заложения фундамента

1 глубина заложения фундамента

 

2 фундаменты мелкого заложения

Расчет глубины фундамента

Вернуться на страницу «Расчет оснований и фундаментов»

РАСЧЕТ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ

Расчет глубины заложения фундамента можно выполнить используя различные программы или просто скачать файл: РАСЧЕТ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА:

СКАЧАТЬ ФАЙЛ НА ЯНДЕКС.ДИСК

СКАЧАТЬ ФАЙЛ НА GOOGLE.ДИСК

Согласно СП 22.13330.2011:

5.5.2 Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn , м, принимают равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

5.5.3 Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn , м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле

 , (5.3)

где Mt— безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за год в данном районе, принимаемых по СНиП 23-01, а при отсутствии в нем данных для конкретного пункта или района строительства — по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;

d0 — величина, принимаемая равной для суглинков и глин 0,23 м; супесей, песков мелких и пылеватых — 0,28 м; песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,30 м; крупнообломочных грунтов — 0,34 м.

Значение d0 для грунтов неоднородного сложения определяют как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.

Нормативная глубина промерзания грунта в районах, где  dfn > 2,5 м, а также в горных районах (где резко изменяются рельеф местности, инженерно-геологические и климатические условия), должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330.

5.5.4 Расчетную глубину сезонного промерзания грунта df, м, определяют по формуле

df = khdfn,      (5.4)

где dfn — нормативная глубина промерзания, м, определяемая по 5.5.2-5.5.3;

kh — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений — по таблице 5.2; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений  kh = 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.

 

Примечания

  1. В районах с отрицательной среднегодовой температурой расчетная глубина промерзания грунта для неотапливаемых сооружений должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетная глубина промерзания должна определяться теплотехническим расчетом и в случае применения постоянной теплозащиты основания, а также если тепловой режим проектируемого сооружения может существенно влиять на температуру грунтов (холодильники, котельные и т.п.).
  2. Для зданий с нерегулярным отоплением при определении khза расчетную температуру воздуха принимают ее среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов в течение суток.

Таблица 5.2

Особенности сооружения Коэффициент kh при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, °С
0 5 10 15 20 и более
Без подвала с полами, устраиваемыми:
по грунту 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5
на лагах по грунту 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6
по утепленному цокольному перекрытию 1,0 1,0 0,9 0,8 0,7
С подвалом или техническим подпольем 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4
Примечания

1. Приведенные в таблице значения коэффициента kh относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента  af< 0,5 м; если af => 1,5 м, значения коэффициента kh повышают на 0,1, но не более чем до значения kh = 1; при промежуточном значении af значения коэффициента kh определяют интерполяцией.

2. К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии — помещения первого этажа.

3. При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент kh принимают с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице.

5.5.5 Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания должна назначаться:

для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 5.3;

для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

Глубина заложения фундамента для домов и различных построек

Вопрос о том, нужен ли зданию фундамент является риторическим, поскольку без него невозможно обеспечить устойчивость стен и других несущих элементов любого строения.

А вот по поводу глубины закладки фундамента народ чаще всего руководствуется простым принципом – «чем глубже — тем лучше».

Строительные нормативы, регламентирующие этот вопрос, не столь категоричны. Они опираются на научную базу и позволяют строить фундаменты максимальной прочности при минимальных размерах и глубине заложения. Это позволяет сэкономить немалые деньги и время при возведении такого материалоемкого сооружения, каким является фундамент.

Для того, чтобы быть уверенным в том, что фундамент получится прочным, долговечным и устойчивым, рассмотрим основные факторы, влияющие на его работу. Поскольку любой фундамент опирается на грунт, передавая на него вес всего здания, очевидно, что именно он оказывает основное влияние на устойчивость и целостность данной конструкции.

Поэтому глубина заложения фундамента и его конструкция определяются несущей способностью грунта, которая в свою очередь зависит от его структуры, насыщенности водой и сезонных факторов – замерзания и оттаивания.

В этом плане лучшими видами грунтов являются скальные. Они не требуют устройства фундамента, поскольку обладают высокой жесткостью и неизменностью механических свойств. Фундамент на скальном грунте чаще всего играет роль выравнивающего основания под стены.

Все прочие виды грунтов в большей или меньшей степени изменяют свою несущую способность в зависимости от сезона года и колебания уровня грунтовых вод. Для точного определения глубины закладки фундамента требуются инженерно-геологические изыскания. На их основе определяют вид фундамента и проводят расчет его размеров и глубины заложения.

В общем случае ответ на вопрос, какой глубины должен быть фундамент зависит от четырех основных факторов: веса здания, несущей способности грунта, глубины его промерзания и уровня грунтовых вод.

Вес здания и несущая способность грунта – величины взаимосвязанные. Чем больше вес здания, тем более прочным должен быть грунт под фундаментом, чтобы не было просадок и деформаций.

Влияние веса здания на грунт регулируют, делая расчет конструкции и размеров фундамента. Поэтому под двухэтажный дом фундамент делают шире, чем при строительстве одноэтажного здания.

Насчет глубины заложения этого сказать нельзя, поскольку ее увеличение само по себе не повышает устойчивости и прочности фундамента. Поскольку грунт состоит из разных по прочности слоев, то траншею копают до самого прочного слоя. Это и определяет глубину ленточного фундамента.

Для свайного фундамента ситуация несколько иная и зависит она от типа свай. Если под слабыми слоями лежит прочный грунт (скальный или крупнообломочный), то используют сваи-стойки, которые передают на него вес здания. Если же скальный грунт залегает очень глубоко, применяют висячие сваи. Они передают нагрузку на боковые слои грунта, поэтому их несущая способность определяется силой трения.

Глубина промерзания играет основную роль при ответе на вопрос на какую глубину копать фундамент на пучинистых грунтах, которые при замерзании увеличивают свой объем. В этом случае на фундамент начинают действовать огромные по величине силы морозного давления, способные не только поднять дом, но и разрушить его фундамент.

На пучинистом грунте глубину столбчатого и ленточного фундамента всегда делают на 30-40 см больше глубины сезонного промерзания грунтов. В этом случае подошва фундамента не испытывает давления снизу от расширившегося грунта и фундамент не деформируется. Глубина сезонного промерзания приводится в таблицах снип и зависит от географического расположения района застройки.

Определить глубину копки фундамента можно, опираясь на данные других справочных таблиц, одну из которых мы приводим ниже.

Глубина фундамента с учетом пучения грунтов при промерзании

Вид грунтов

Глубина закладки фундамента 

1. Крупнообломочные и скальные грунты, пески крупные, гравелистые и средней крупности Не зависит от глубины промерзания (расчетной)
2. Пески мелкие, пылеватые и твердые супеси То же
3. Пески мелкие и пылеватые, а также супеси Не менее глубины промерзания (расчетной)
4. Супеси текучие и пластичные То же
5. Суглинки и глины твердые Не зависит от глубины промерзания
6. Суглинки и глины мягкопластичные Может приниматься меньше расчетной глубины промерзания при условии защиты грунта основания от увлажнения поверхностными водами, а также от промерзания
7. Суглинки и глины текучей и текучепластичной консистенции Не меньше расчетной глубины промерзания

Поскольку большинство грунтов относятся к пучинистым, то при строительстве бани, гаража и любого другого сооружения глубина его фундамента должна быть больше глубины промерзания грунта.

Тот, кто строит забор на мелком ленточном фундаменте, надеясь на то, что его вес слишком мал, делает серьезную ошибку. После морозной зимы может оказаться, что отдельные участки забора просели, другие поднялись из грунта и всю конструкцию повело и перекосило.

Уровень грунтовых вод также сильно влияет на поведение грунта. Лучше всего, когда глубина промерзания меньше глубины зимнего уровня грунтовых вод. Если же глубина промерзания больше глубины залегания грунтовых вод, необходимо выполнить комплекс работ по дренажу участка или запроектировать фундамент с 2-3-х кратным запасом по прочности.

Для нового строительства расчет глубины фундамента – задача для специалистов проектной организации. Однако, практический опыт и здесь поможет найти верное решение. Если близлежащие здания стоят без трещин в стенах и видимых просадок, то опрос соседей о глубине закладки фундамента, его размерах и материале, даст вам весьма полезную информацию для собственного строительства.

Лучшим материалом для строительства ленточного и столбчатого фундамента является монолитный железобетон. Однако, высокая трудоемкость и стоимость таких работ вынуждает застройщиков искать разумную альтернативу. Таковой можно считать комбинированную конструкцию фундамента.

В этом случае подошву делают из монолитного армированного бетона (армопояс), среднюю часть из бутобетонной кладки или сборных бетонных блоков. Верх ростверка также выполняют из армированного бетона. Такая конструкция хорошо выдерживает давление грунта и не дает трещин при небольших просадках.

Для легких сооружений, таких как беседка или летний домик для дачи, можно использовать свайный фундамент или монолитную мелкозаглубленную плиту. Они хорошо выдерживают подъемы и просадки почвы и оптимальны для слабых грунтов, не способных нести тяжелые ленточные фундаменты.

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет - Сибстрин

11 мая приглашаем на торжественный митинг, посвященный 76-ой годовщине Победы в Великой Отечественной войне!

11 мая 2021 года (вторник) в 13.40 на главной площади НГАСУ (Сибстрин) состоится торжественный митинг, посвященный 76-ой годовщине Победы в Великой Отечественной войне. По традиции, в рамках мероприятия пройдет возложение гирлянды и цветов к памятнику воинов-сибстриновцев. С торжественным словом к студентам, сотрудникам и преподавателям обратится ректор университета Ю.Л. Сколубович. Митинг завершится минутой молчания в память всех павших в годы войны. Перед началом торжественного митинга будет организована акция «Георгиевская ленточка», начало в 13.30.

Поздравление ректора Ю.Л. Сколубовича с Днем Победы

Сердечно поздравляю ветеранов Великой Отечественной войны, преподавателей, сотрудников и студентов, весь коллектив университета с 76-летием Великой Победы! 9 Мая – священная дата в отечественной истории. Это день нашей общей Победы, день славы, доблести, силы духа. С каждым годом мы все дальше отдаляемся от мая 45-го года. Но память наша не имеет возрастных границ. НГАСУ (Сибстрин) внес достойный вклад в достижение Победы. Из стен нашего вуза на фронты войны было призвано 400 человек: 245 студентов, 36 преподавателей, 3 аспиранта, 116 других сотрудников и рабочих. Все они героически защищали Родину от фашизма, отдавая силы, здоровье и саму жизнь ради Победы. 106 имен высечены на памятнике воинам-сибстриновцам, погибшим в годы Великой Отечественной. В это же время самоотверженным трудом в тылу ученые Сибстрина внесли весомый вклад в развитие строительной...

Творческие коллективы НГАСУ (Сибстрин) поздравляют всех с праздником Великой Победы!

Творческие коллективы Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин) поздравляют всех ветеранов, преподавателей, сотрудников и студентов с праздником Великой Победы! Желаем крепкого здоровья, счастья, благополучия и мирного неба над головой! В качестве подарка Центр по внеучебной и воспитательной работе НГАСУ (Сибстрин) подготовил записи музыкальных и литературных композиций на военную тему. Песни «Ты вернись, сынок», «В синем небе облака» и стихотворение «Баллада о матери» исполнили вокальная студия «Мегаполис» и победительница конкурса видеочтений Анастасия Боканева.

Поздравление ректора НГАСУ (Сибстрин) с 1 мая

Дорогие сотрудники, преподаватели, студенты, выпускники и партнеры! Поздравляю вас с 1 мая – Праздником весны и труда! Первомай всегда был и остается символом весеннего обновления, единства, уважения и почета к труду. Весенний лозунг «Мир! Труд! Май!» вселяет в нас новые силы и светлые надежды, объединяет и наполняет оптимизмом. В этот день хотелось бы поблагодарить наших преподавателей и ученых, которые своей работой прославляют Сибстрин далеко за его стенами. Мы гордимся успехами наших талантливых студентов и молодых ученых, среди которых много победителей олимпиад, конкурсов и фестивалей различного уровня...

Глубина заложения мелкозаглубленной фундаментной плиты

Ленточный фундамент по праву занимает первое место в индивидуальном жилом строительстве среди прочих подтипов фундаментных конструкций. Они недорогой, простой в монтаже и эксплуатации. Но прежде чем приступать к монтажу, следует определить их технические параметры, важнейшим из которых является размер глубины заложения. Эта характеристика зависит от множества факторов, разобраться в которых не составит труда даже для начинающего строителя.

От чего зависит глубина заложения фундамента

Два типа ленточных фундаментов – глубокого заложения и мелкозаглубленный – отличаются геометрическими параметрами, но общие принципы расчета их характеристик остаются одинаковыми. Нижняя отметка фундаментной плиты – это нефиксированное значение, по большей части результат эмпирических расчетов, чем точных математических операций. Государственный стандарт не предусматривает утвержденного размера, только дает предписания и приблизительный диапазон глубин. Фактически глубину заложения предопределают следующие параметры:

Руководствуясь вышеуказанными данными, обычно определают не только подходящую глубину заложения, но наиболее рациональный и тип фундаментной плиты. Такие данные как глубина промерзания и предел прочности можно найти, изучив соответствующую документацию, например, СНиП 2.02.01-83 или СНиП II-Б.1-62 «Основания зданий и сооружений». Важно отобрать данные в соответствии с климатическим районом, к которому относится регион строительства. Рассмотрим подробнее все остальные перечисленные факторы.

Глубина промерзания почвы

Для ленточного фундамента этот параметр является решающим. На любом типе грунта – пучинистом, непучинистом или сыпучем – основание конструкции должно располагаться либо ниже отметки мерзлого слоя, либо в пределах её центральной части. Поскольку при замерзании происходит деформация пласта, рекомендуется устраивать фундаменты таким образом, чтобы они опирались на прочный незамерзающий слой.

Заложение фундамента ниже глубины промерзания грунта

Основание ленточного мелкозаглубленного фундамента располагают в пределах зоны промерзания, поскольку нагрузки на конструкцию такого типа незначительны и фактор промерзания грунта не оказывает существенного влияния на устойчивость сооружения. Для ленточных фундаментов глубокого заложения важно сооружать траншеи глубже, чем располагается промерзающий слой почвы.

Данные о средней глубине промерзания грунта в определенном регионе находятся в свободном доступе в интернете или соответствующих СНиПах. При этом максимальная глубина заложения ленточного мелкозаглубленного фундамента составляет 700 мм, а минимальная отметка основания фундаментов глубокого заложения зависит от региона строительства, но должна быть не менее 0,7 метра.

Геологические изыскания

Для большей уверенности в надежности и капитальности возводимого здания или сооружения проводят мероприятия, связанные с исследованием геологии участка. Геологию необходимо изучать, чтобы узнать состояние грунтовых оснований, тип грунта, а также удостовериться в рациональности выбранного типа фундаментных конструкций.

На высокопучинистых, сыпучих и просадочных грунтах не рекомендуется устраивать монолитные фундаменты, и вообще, ленточные жёстко закреплённые  конструкции – в данном случае предпочтительны свайные конструкции. Информация о состоянии грунта в этом случае может спасти от существенных проблем при эксплуатации. По результатам изысканий, подрядчик также получает данные о расположении надежного несущего слоя и уровне нахождения грунтовых вод.

Грунтовые воды

Схема расположения грунтовых вод

В соответствии с данными об уровне грунтовых вод глубина траншеи может значительно измениться. Причем, изменения могут быть и в сторону увеличения, и в сторону уменьшения глубины заложения. Для мелкозаглубленного ленточного фундамента этот фактор не столь критичен, поскольку грунтовые воды редко находятся на отметке менее 700 мм.

В любом случае, следует учитывать этот показатель, поскольку даже гидроизоляция фундаментных конструкций не сможет создать полноценную их защиту от коррозии вследствие взаимодействия с грунтовыми водами.

Расчет нагрузки

Эти показатели не критичны в индивидуальном жилом строительстве, а тем более при устройстве ленточного мелкозаглубленного фундамента. Обычно прочности фундаментов, глубина которых более 1,2 метра, а ширина соответствует ширине стеновых конструкций, хватает для работы с двухэтажными сооружениями. А устанавливать сложные и массивные сооружения на ленточный мелкозаглубленный фундамент вообще не следует – они предназначены для легких построек из бруса или бревен.

Итоговый расчет глубины заложения

Собрав воедино все полученные сведения о грунтовом основании, глубине промерзания, типе фундамента и его несущей способности, можно приступать к устройству траншеи. Принципиальная схема расчета глубины заложения не зависит от того, монолитный или сборный фундамент будет сооружен. Посмотрев видео, Вы узнаете, как заложить и залить фундамент без ошибок.

Устраивая траншею, следует учесть размер амортизирующей песчаной подушки – нижний обрез фундаментной плиты должен находиться на расчетной отметке, а песчаная прослойка располагаться ниже неё. Размер возможной выступающей части фундамента зависит от выбранной ширины продольного сечения плиты и должен быть максимум в четыре раза больше этого значения.

Глубина заложения фундаментов в зданиях с техническим подпольем или подвалом не имеет значения, поскольку такие фундаментные конструкции находятся заведомо ниже уровня промерзания и залегания грунтовых вод. Если же подвал отсутствует, следует проделать небольшие вентиляционные отверстия в выступающей над землей части фундамента для проветривания подпола. Следует также учесть, что верхний плодородный или техногенный слой лучше удалять при планировке, поэтому размер глубины фундаментной плиты отсчитывается от уже распланированного уровня грунта.

Рекомендации по охвату для анализа генотипов высокогетерологичных видов с использованием технологии секвенирования нового поколения

Технология секвенирования следующего поколения (NGS) - мощный и экономичный подход для крупномасштабного секвенирования ДНК 1 . Появление на рынке технологий NGS изменило наше представление о научных подходах к генетическим и эволюционным исследованиям. Основное преимущество, предлагаемое NGS, - это возможность дешево производить огромный объем данных - в некоторых случаях более одного миллиарда коротких считываний за один прогон прибора.В настоящее время технологии NGS применяются ко все большему количеству немодельных животных и растений, в том числе. крупный рогатый скот 2 , свиньи 3,4 , рис 5,6 , кукуруза 7 , соя 8 и огурец 9 , чтобы выявить генетическую основу экономических признаков, местной адаптации и эволюции в экстремальные условия.

Для многих немодельных организмов существуют геномные ресурсы, которые могут обеспечить важную основу для применения технологии NGS.Посредством крупномасштабного секвенирования нетрудно получить данные короткого чтения NGS для этих организмов. Конвейеры анализа, которые имеют дело с этими данными NGS, включают в себя два этапа: отображение чтения и вызов генотипа. Программное обеспечение биоинформатики, связанное с этими двумя этапами, широко и полно используется. Большинство алгоритмов отображения чтения для данных NGS основаны либо на «хешировании», либо на эффективном алгоритме сжатия данных, называемом «преобразованием Барроуза – Уиллера» (BWT). Выравниватели на основе BWT включают в себя BWA 10 , Bowtie2 11 и SOAP2 12 , которые являются быстрыми, эффективными с точки зрения памяти и особенно полезны для выравнивания повторяющихся считываний.Вызов генотипа, анализ, следующий за картированием считывания, направлен на преобразование базовых вызовов и показателей качества в набор генотипов для каждого человека в выборке. Два широко используемых программного обеспечения для определения генотипа - это SAMtools 13 и GATK 14 .

В исследованиях с использованием технологий NGS наиболее важным соображением является получение сайтов однонуклеотидного полиморфизма (SNP) с точными генотипами. Для полногеномных ассоциаций или исследований QTL-картирования по экономическим признакам, в частности, точность генотипирования сайтов SNP имеет значительное влияние на полученные результаты.Если только небольшая часть сайтов SNP будет неправильно генотипирована, это может привести к совершенно другим выводам. Чтобы получить точные генотипы для каждого человека в выборке, возможным решением является более высокая глубина секвенирования покрытия для каждого человека. Для точного генотипирования, возможно, достаточно охвата в двадцать раз или даже больше. Однако для некоторых немодельных организмов секвенирование с более высоким охватом для большой популяции было бы дорогостоящим и не по средствам многих исследователей. Другой подход, секвенирование с низким охватом с помощью методов вменения генотипа, является возможным решением для популяционных исследований некоторых организмов.Этот метод очень успешно применялся в ассоциативных исследованиях людей 15 и риса 5,6 . В частности, в ассоциативных исследованиях агрономических признаков риса исследователи использовали секвенирование генома с однократным охватом для каждого человека и kNN (алгоритм k-ближайшего соседа), основанный на методе вменения, для точного определения генотипов и проведения полногеномных ассоциативных исследований 5 .

Однако вышеупомянутые методы не были успешно применены к большой группе организмов с высокой степенью гетерозиготности и быстрым снижением неравновесия по сцеплению (LD).Это связано с тем, что по сравнению с секвенированием с низким уровнем охвата для инбредной линии риса, которую можно рассматривать как диплоид, очень трудно идентифицировать генотипы для гетерозиготных сайтов SNP с очень низким уровнем охвата считываний. Более того, методы определения генотипа, которые основаны на генотипах смежных сайтов SNP, могут быть проблематичными из-за ошибок типирования для гетерозиготных сайтов и неравновесия по более низкому сцеплению. Таким образом, генотипирование на основе более высокой глубины секвенирования необходимо для организмов, которые имеют высокую степень гетерозиготности и низкие значения LD.Соответственно, выбор подходящего покрытия для секвенирования является важным фактором при изучении таких организмов с использованием технологии NGS.

Тихоокеанская устрица, Crassostrea gigas , является морским двустворчатым моллюском, принадлежащим к типу Mollusca, который содержит наибольшее количество описанных видов морских животных. Устрицы - важные виды рыбного промысла и аквакультуры, а также модели для изучения нейробиологии, биоминерализации, закисления океана и адаптации к прибрежной среде в условиях изменения климата 16,17 .Геном C. gigas , который был впервые опубликован в 2012 году, обеспечивает основной ресурс для генетических и эволюционных исследований 18 . C. gigas имеет скромный размер генома менее 500 миллионов пар оснований (Мбайт), короткое время генерации (1 год) и распространение по всему миру, что делает его подходящим модельным видом моллюсков. Кроме того, скорость полиморфизма для C. gigas составляет 1,3%, а неравновесие по сцеплению снижается до менее 0,2 примерно за 20 п.н., что составляет C.gigas подходящий репрезентативный организм с высоким разнообразием и быстрым распадом LD для исследования выбора охвата секвенированием 18 .

В этом исследовании мы использовали моделирование для изучения точности генотипирования в зависимости от охвата последовательности и других параметров фильтра на основе данных секвенирования NGS для C. gigas . Используя два разных конвейера вызова SNP, мы обнаружили, что покрытие в 15 раз подходит для анализа NGS, чтобы получить достаточное количество вызываемых SNP с высокой точностью.На основе наших результатов мы предоставляем рекомендации по выбору покрытия секвенированием для применения NGS к организмам с высокой степенью гетерозиготности.

Глубина секвенирования и качество генотипа: точность и соображения по селекции для применения в геномной селекции автополиплоидных культур

Генетические материалы и фенотипирование

Двойная родительская популяция сладкого картофеля

Сладкий картофель имеет широкое генетическое разнообразие с точки зрения урожайности, питательности и кулинарных аспектов , толерантность к абиотическому стрессу, толерантность к биотическому стрессу, среди других атрибутов (Low et al.2017). Введение высокого содержания β-каротина в адаптированные к местным условиям сорта является основной целью селекции, особенно в странах Африки к югу от Сахары, где преобладает дефицит витамина А. Семейство полных сибсов из 315 потомков ( F 1 ) было получено путем скрещивания выведенного в США сорта с высоким содержанием β-каротина, 'Beauregard', с адаптированным, предпочтительным для местных условий, крахмалистым старомодным с низким содержанием β-каротина. сорт «Танзания» в CIP - Перу. Эти два родителя отличаются дополнительными интересными чертами, и в дальнейшем популяция будет называться популяцией BT.В период с 2016 по 2017 год популяция оценивалась в шести средах Перу по различным характеристикам, связанным с качеством и урожайностью. Дизайн представлял собой α-решетку 80 × 4 с двумя-тремя повторениями, в зависимости от местоположения. Информация об этих испытаниях дополнительно описана в публикациях Gemenet et al. (2020) и Pereira et al. (2020), а также краткое изложение местоположений и экспериментальных проектов, прилагаемое в качестве Интернет-ресурса 1. Кроме того, телесный цвет оценивался в шести средах Уганды.Конструкция представляла собой α-решетку 80 × 4 с тремя повторениями на местоположение, на участке размером 4,8 м 2 , с тремя местоположениями в течение двух лет, как далее описано Gemenet et al. (2020). Связанные с качеством признаки, измеренные в популяции BT, включают: содержание сухого вещества (DM), измеренное как процент от лабораторных высушенных образцов, деленный на исходную свежую массу 100 г; Содержание крахмала и β-каротина (BC), оцененное с помощью спектроскопии отражения в ближней инфракрасной области (NIRS), и содержание цвета кожи (FC), измеренное с использованием внутренних цветовых шкал, разработанных CIP и партнерами.Все характеристики, связанные с качеством, были измерены в Перу, но только телесный цвет измерялся в Уганде (FC_U). Данные дополнительно описаны в Gemenet et al. (2020). Для признаков, связанных с урожайностью, общее количество корней для хранения (TNR), количество корней для коммерческого хранения (NOCR), общий вес корней для хранения (RYTHA), вес корней для хранения (CYTHA) и общий вес листвы (FYTHA), были измерены только в шести экспериментах в Перу. Данные дополнительно описаны в Pereira et al. (2020). Аббревиатуры признаков дополнительно определены в таблице 1.

Таблица 1 Аббревиатуры признаков и их описание у сладкого картофеля и картофеля, использованные в текущем исследовании

Признаки, связанные с качеством, были проанализированы путем подбора следующей линейной смешанной модели в ASREML:

$$ y_ {ijkl} = \ mu + g_ {i} + e_ {l} + r_ {k \ left (l \ right)} + b_ {jk \ left (l \ right)} + (ge_ {i}) _ {l} + \ varepsilon_ {ijk \ left (l \ right)} $$

(1)

, где \ (y_ {ijkl} \) = вектор фенотипов генотипа i в блоке j в реплике k среды l , µ = среднее значение популяции, \ (g_ {i} \) = Фиксированный эффект (генотип), \ (e_ {l} \) = случайный эффект окружающей среды l , \ (r_ {k \ left (l \ right)} \) = случайный эффект репликации k в среде l, \ (b_ {jk \ left (l \ right)} \) = случайный эффект блока j в реплике k среды l, \ ((ge_ {i}) _ {l} \) = случайный эффект генотипа i в среде l (l = 1 ,.{2}} \ right) \), \ (ge_ {i} \ sim N (0, \ left. \ Sum \ right) \) с ∑ = ковариационно-дисперсионная матрица генотипов по L = 5 среды, допускающие неоднородность генетических вариаций и ковариаций в разных средах. Наиболее подходящая модель была выбрана по информационному критерию Акаике (AIC) и несколько различалась по разным признакам. Для DM, Starch и FC_U использовалась факторно-аналитическая модель (Piepho, 1998) порядка 1, а для BC - факторно-аналитическая модель порядка 2, чтобы смоделировать ковариационную матрицу дисперсии.{2}} \ right) \) (Геменет и др., 2020).

Признаки, связанные с урожайностью, также анализировали с помощью линейных смешанных моделей, как описано Pereira et al. (2020) с использованием ограниченного максимального правдоподобия (REML) в GENSTAT 14 как:

$$ y_ {ijkl} = \ mu + g_ {i} + e_ {l} + r_ {k \ left (l \ right)} + b_ {jkl} + ge_ {il} + \ varepsilon_ {ijkl} $$

(2)

где \ (y_ {ijkl} \) = вектор фенотипов, как указано выше, \ (\ mu = \) среднее значение популяции, \ (g_ {i} = \) эффект фиксированного лечения (генотипа), \ (e_ { l} \) = фиксированный эффект среды l , \ (r_ {k \ left (l \ right)} \) = фиксированный эффект репликации k в среде l , \ (b_ {jkl} \) = Случайный эффект блока j в репликации k в среде l ; \ (b_ {jkl} \ sim N \ left ({0, \ sigma_ {b} ^ {2}} \ right) \), \ (ge_ {il} \) = фиксированный эффект взаимодействия генотипа i и окружающая среда l , а \ (\ varepsilon_ {ijkl} \ sim N \ left ({0, \ sigma ^ {2}} \ right) \) - случайная остаточная ошибка.Два класса данных (признаки, связанные с качеством и признаки, связанные с урожайностью) были проанализированы с использованием разных методов, поскольку два аналитика сделали разные предположения относительно компонентов дисперсии и взаимодействия генотипа с окружающей средой. Модели для признаков, связанных с урожайностью, предполагали сложную симметрию и фиксированную корреляцию между средами, что может быть менее реалистичным при оценке ковариационной структуры различных признаков. Это может привести к плохой оценке стандартных ошибок различий между некоторыми средними значениями и, следовательно, к некоторой разнице в скорректированных средних.Однако не ожидается, что такие различия существенно повлияют на результаты дальнейшего анализа с использованием этих скорректированных средних значений в текущем исследовании. Лучшие линейные несмещенные оценки (BLUE), полученные путем подгонки вышеуказанных моделей к экспериментальным данным с фиксированными генотипами, затем использовались для оценки GEBV.

Популяция сети наблюдения за признаками картофеля

Панель из 380 генотипов, состоящая из передовых клонов программы селекции картофеля и представляющая все селекционные популяции в CIP, была собрана для сети наблюдения за признаками (TON) в Перу, Китае и Эфиопии.В дальнейшем мы будем называть эту популяцию панелью TON. Оценка группы проводилась в различных агроэкологических зонах и в подмножествах генотипов, зависящих от партнерской способности участвующих NARS и / или способности производить достаточное количество мини-клубней для экспериментов. Экспериментальные участки, планы экспериментов и количество генотипов, оцениваемых в эксперименте, сведены в Таблицу 2. Панель TON оценивалась на предмет зрелости (набухания) по характеристикам клубней в три даты сбора урожая, когда средний урожай с растения (кг; AYP) и вес растения товарных клубней на растение (кг; WMT).Кроме того, вес зрелых клубней оценивали путем измерения общей массы клубней на растение (TTW; кг). В Перу TTW измеряли как средний общий вес клубней при трех обработках, связанных с засухой: терминальной засухе (орошение прекращалось при цветении до сбора урожая; TTW16_TD), восстановлении (частичное орошение после стресса засухи; TTW16_REC) и полном орошении (обычно орошение на протяжении всего периода период роста; TTW16_NI), в то время как случайная засуха использовалась в Китае без контролируемых обработок. Устойчивость к вирусу Y картофеля (PVY) оценивалась после заражения вирулентными векторами и восприимчивыми рядами распространителей с использованием стандартных протоколов на CIP, в то время как устойчивость к фитофторозу (LB) оценивалась путем роста популяции в условиях эндемического заболевания и оценивалась с использованием стандартных протоколов на CIP.Аббревиатуры признаков определены в таблице 1.

Таблица 2 Расположение, дизайн и признаки, измеренные в панели сети наблюдения за признаками (TON) картофеля

В отличие от сладкого картофеля, где данные фенотипа и генотипа были сбалансированы в разных экспериментах, (292 + родители для DArTSeq и 315+ родителей для GBSpoly) эксперименты с картофелем были несбалансированными с точки зрения экспериментальных генотипов. Для целей этого исследования мы выбрали только места с наивысшим уровнем обучаемости по каждому признаку.Следовательно, мы использовали AYP из Куньмина (Китай; AYP_K), WMT из Куньмина (Китай; WMT_K), LB из Оксапампы (Перу; LB2014_O), LB из Юньнани (Китай; LB2016_Y), PVY из Лимы (Перу; PVY_L), TTW. усреднены по трем обработкам в 2016 г. в Ика (Перу; TTW16_Ica) и TTW в 2016 г. из Хэйлунцзяна (Китай; TTW16_HLJ), все из которых имели количество генотипов, указанное в таблице 2. Эксперименты были проанализированы как отдельные испытания, в зависимости от используемого экспериментального дизайна. Обобщено в Таблице 2. Линейная смешанная модель, принимая во внимание соответствующий экспериментальный план, была адаптирована к фенотипическим данным.Для тех черт, которые подвергались различным методам лечения, например TTW в Перу, скорректированные средние значения для суставов были дополнительно получены для всех видов лечения путем подбора линейной смешанной модели. В этих смешанных моделях генотип рассматривался как фиксированный эффект, поэтому для каждого признака были получены значения BLUE для средних значений генотипа, которые использовались для прогнозирования GEBV.

Генотипирование и вызов вариантов

Полное 315 потомство популяции BT (сладкого картофеля) было генотипировано вместе с родителями с использованием оптимизированного протокола для гексаплоидного сладкого картофеля «GBSpoly» в Государственном университете Северной Каролины (NCSU).Кроме того, подвыборка из 292 потомков и два родителя популяции BT были генотипированы с помощью DArTSeq ™ в Австралии в рамках сотрудничества между платформой Integrated Genotyping Service and Support (IGSS) в центре Biosciences в Восточной и Центральной Африке (BecA) в Найроби, Кения и DArT. 380 генотипов популяции TON (картофель) были генотипированы GBS в Корнельском университете.

DArTSeq ™ для Sweetpotato

DArTseq ™ представляет собой комбинацию методов снижения сложности DArT и платформ секвенирования нового поколения (Kilian et al.2012; Куртуа и др. 2013; Raman et al. 2014; Cruz et al. 2013). Таким образом, DArTseq ™ представляет собой новую реализацию представлений с уменьшенной сложностью секвенирования (Altshuler et al. 2000) и более поздние применения этой концепции на платформах секвенирования следующего поколения (Baird et al. 2008; Elshire et al. 2011). Подобно предыдущим методам DArT, основанным на гибридизации массивов, технология оптимизирована для каждого организма и приложения путем выбора наиболее подходящего метода снижения сложности (как размера представления, так и доли генома, выбранной для анализов).Четыре метода снижения сложности были протестированы на сладком картофеле (данные не представлены), и был выбран метод PstI - MseI . Образцы ДНК обрабатывали в реакциях переваривания / лигирования в основном в соответствии с Kilian et al. (2012), но заменили один адаптер, совместимый с PstI , двумя разными адаптерами, соответствующими двум разным выступам рестрикционного фермента (RE). Адаптер, совместимый с PstI , был разработан для включения последовательности прикрепления проточной клетки Illumina, последовательности праймера и «ступенчатой» области штрих-кода переменной длины, аналогичной последовательности, описанной Elshire et al.(2011). Этот обратный адаптер содержал область прикрепления проточной кюветы и выступающую последовательность, совместимую с MseI . Только «смешанные фрагменты» ( PstI - MseI ) были эффективно амплифицированы в 30 раундах ПЦР с использованием следующих условий реакции: (i) 94 ° C в течение 1 мин, (ii) 30 циклов: 94 ° C в течение 20 минут. с, 58 ° C в течение 30 секунд, 72 ° C в течение 45 секунд и (iii) 72 ° C в течение 7 минут. После ПЦР эквимолярные количества продуктов амплификации из каждого образца 96-луночного микротитровального планшета собирали и применяли в мостовой ПЦР c-Bot (Illumina) с последующим секвенированием на Illumina Hiseq 2000.Секвенирование (однократное считывание) было выполнено в течение 77 циклов. Последовательности, созданные для каждой дорожки, обрабатывались с использованием запатентованных аналитических конвейеров DArT. В первичном конвейере файлы FastQ сначала обрабатывались, чтобы отфильтровать некачественные последовательности, применяя более строгие критерии выбора к области штрих-кода по сравнению с остальной частью последовательности. Это было сделано для обеспечения надежности присвоения последовательностей конкретным образцам, переносимым на этапе «разделения штрих-кода». Приблизительно 2 000 000 последовательностей на штрих-код / ​​образец были идентифицированы и использованы для вызова маркеров.Наконец, идентичные последовательности были свернуты в «файлы fastqcoll». Файлы fastqcoll были «обработаны» с использованием собственного алгоритма DArT PL, который исправляет низкокачественную базу из одноэлементного тега в правильную базу с использованием свернутых тегов с несколькими элементами в качестве шаблона. «Подготовленные» файлы fastqcoll использовались во вторичном конвейере для проприетарных алгоритмов вызова SNP DArT PL и SilicoDArT (наличие / отсутствие ограничивающих фрагментов в представлении) (DArTsoft14). Для вызова SNP все теги из всех библиотек, включенных в анализ DArTsoft14, были кластеризованы с использованием алгоритма DArT PL C ++ на пороговом расстоянии 3 с последующим анализом кластеров на отдельные локусы SNP с использованием ряда технических параметров, особенно баланса счетчиков чтения для аллельных пар.К алгоритму были добавлены дополнительные критерии отбора на основе анализа примерно 1000 контролируемых перекрестных популяций. Тестирование ряда параметров подсчета тегов облегчило выбор истинных аллельных вариантов из паралогичных последовательностей. Кроме того, несколько образцов были обработаны от ДНК до аллельных вызовов в качестве технических реплик, и согласованность оценок использовалась в качестве основных критериев выбора для маркеров высокого качества / низкой частоты ошибок. Качество вызова обеспечивалось высокой средней глубиной чтения на локус (> 30X).SNP были закодированы как 0 = AA, 1 = BB, 2 = AB и «-» = отсутствует. Последовательности не были сопоставлены с эталонным геномом, потому что ко времени генотипирования диплоидные ссылки (Wu et al. 2018) не были опубликованы.

GBSPoly © для Sweetpotato

GBSpoly - это оптимизированный протокол для гексаплоидного сладкого картофеля, разработанный в NCSU в рамках проекта, направленного на разработку геномных инструментов для улучшения сладкого картофеля. ДНК проверяли на качество на 1% агарозном геле и количественно определяли на основе анализа на основе флуоресценции PicoGreen, и концентрацию нормализовали до 50 нг / мкл.Первоначально было выполнено несколько попыток оптимизации пар рестрикционных ферментов (данные не показаны), и CviAII - TseI был выбран как лучшая комбинация для гексаплоидного сладкого картофеля. Следовательно, 1 мкг ДНК дважды расщепляли с использованием пяти единиц CviAII в течение трех часов при 25 ° C с последующим расщеплением TseI в течение еще трех часов при 65 ° C. Буфер CutSmart New England Biolabs (NEB) использовали для доведения общего объема до 30 мкл. Очистку расщепленных образцов проводили с использованием магнитных шариков AMPure XP от ThermoFisher ™ и количественно оценивали с помощью анализа PicoGreen.Штрих-коды были разработаны для учета ошибок замещения и удаления и имели буферную последовательность из 8 пар оснований, чтобы гарантировать, что штрих-код находится в пределах высококачественных базовых областей вызова при считывании последовательности. Дополнительные двойные переваривания объединенных образцов из 64 сплетений, стадии очистки и отбора по размеру проводили, как описано Wadl et al. (2018) перед выполнением одностороннего секвенирования 125 п.н. в общей сложности на 40 дорожках секвенирования (по 8 дорожек для каждой из 5 библиотек) платформы Illumina HiSeq 2500. Полученные файлы FastQ были сопоставлены с эталонными геномами двух диких родственников сладкого картофеля, Ipomoea trifida и Ipomoea triloba (Wu et al.2018), а вызов вариантов выполняется с помощью конвейера GBSapp, как описано Wadl et al. (2018). SNP были закодированы в соответствии с дозировкой альтернативного аллеля как 0 = AAAAAA, 1 = AAAAAB, 2 = AAAABB, 3 = AAABBB, 4 = AABBBB, 5 = ABBBBB, 6 = BBBBBB. Процесс вызова вариантов кратко описан в Интернет-ресурсе 2.

GBSCornell для картофеля

Панель TON с 380 генотипом была генотипирована Корнельским университетом с использованием GBS в 2015 году. ДНК была расщеплена рестрикционным ферментом EcoT221 и библиотеками 48-сплетений. были подготовлены к секвенированию с использованием индивидуальных протоколов GBS в Корнелле.Качество полученных файлов FastQ контролировалось, а вызов вариантов выполнялся с использованием опции GATK HaplotypeCaller (Poplin et al., 2017), отключением фильтра дублирования чтения (это рекомендуется для данных GBS) и использованием режима совместного генотипирования -ERC GVCF, как дополнительно описано в Lindqvist-Kreuze et al. (2020). Считанные данные были сопоставлены с эталонным геномом картофеля, секвенированным из S. tuberosum группы Phureja, линия DM1-3 516 R44, удвоенный моноплоид (DM) через культивирование пыльников консорциумом по секвенированию генома картофеля (PGSC).Версия PGSC_DM_v4.03 эталонного генома использовалась при выравнивании. Штрих-коды были удалены с помощью стопок, а концы были обрезаны с помощью функции trim-galore с последующим сопоставлением с эталоном с помощью BWA. Полученные файлы SAM обрабатывались с помощью samtools и вариантов, вызываемых с помощью вызывающего GATK Haplotype, нацеленного только на двуаллельные SNP. SNP были закодированы в соответствии с дозировкой альтернативного аллеля как 0 = AAAA, 1 = AAAB, 2 = AABB, 3 = ABBB и 4 = BBBB. Фильтрация SNP выполнялась с помощью bcftools, допускающей только те SNP с MAF ≥ 3%, частотой вызовов ≥ 70%, средним качеством генотипа (GQ) ≥ 30 и минимальной глубиной чтения (DP) ≥ 16 (Lindqvist-Kreuze et al.2020).

Хотя оценка частот аллелей в полиплоидах может столкнуться со многими проблемами, как объяснил De Silva et al. (2005), частоты аллелей для полиплоидных данных («GBSpoly» для сладкого картофеля и «GBSCornell» для картофеля) в текущем исследовании оценивались путем подсчета количества аллелей в каждом генотипе на основе дозировки, поскольку для обоих методов использовалось количественное генотипирование. .

Сравнение моделей для прогнозирования

Мы использовали пакет AGHmatrix (Amadeu et al.2016) для разработки G-матриц родства, разделяющих генетические вариации на основе нескольких моделей действия генов. Для маркеров DArTSeq популяции BT (сладкий картофель), где у нас не было информации о дозировке, мы разработали аддитивную G-матрицу в соответствии с VanRaden (2008), называемую здесь Add_2x_DArTseq, и G-матрицу без аддитивных эффектов в соответствии с Vitezica et al. al. (2013), именуемое в данном документе NonAdd_2x_DArTSeq. Для данных GBSpoly (сладкий картофель) и TON популяции GBSCornell (картофель), где у нас была информация о дозировках, мы использовали три модели для разработки G-матриц: (i) моделирование только аддитивных эффектов, согласно VanRaden (2008), о которых здесь говорится: как Add_6x_GBSpoly для сладкого картофеля и Add_4x_GBSCornell для картофеля, (ii) моделирующая добавка плюс неаддитивные эффекты, согласно Slater et al.(2016) здесь называется Add + Non_6x_GBSpoly для сладкого картофеля и Add + Non_4x_GBSCornell для картофеля и (iii) модель псевдодиплоидного эффекта согласно Slater et al. (2016), именуемое здесь Pseudo_2x_GBSpoly для сладкого картофеля и Pseudo_2x_GBSCornell. Псевдодиплоидизация сводит все классы дозировки между нулиплексом и гексаплексом (в сладком картофеле), а также между нулиплексом и тетраплексом (в картофеле) в один гетерозиготный класс, при условии, что все гетерозиготы имеют равный эффект, который находится между обеими гомозиготами. .В случае картофеля матрица дизайна, кодирующая псевдодиплоид, аддитивный автотетраплоид и полный автотетраплоид, была описана Slater et al. (2016), а для сладкого картофеля показано в таблице 3. Во время разработки матрицы родства к данным генотипа применялись дополнительные фильтры, чтобы минимальная частота аллелей (MAF) была ≥ 30%, а частота вызовов ≥ 90%. Мы использовали геномное наилучшее линейное несмещенное предсказание (G-BLUP; Clark and van der Werf 2013), чтобы сравнить прогностическую способность (PA) пяти моделей сладкого картофеля и трех моделей картофеля с использованием матриц родства в качестве матриц дисперсии-ковариации, чтобы соответствовать сжатая линейная смешанная модель (Zhang et al. {2} I} \ right) \).

Таблица 3 Предлагаемая матрица кодирования для автогексаплоидного сладкого картофеля, адаптированная из Slater et al. 2016

Перекрестная проверка была проведена путем случайного определения отсутствующих фенотипов у 20% населения, которые использовались в качестве набора для проверки. Мы использовали 1000 итераций (повторений) для оценки прогностической способности моделей с использованием как простых / олигональных признаков (качественные признаки сладкого картофеля, признаки болезни у картофеля), так и сложных признаков (запасные корни или урожай клубней и признаки компонентов урожайности в обоих), так как определено в таблице 1.

PA был рассчитан как корреляция Пирсона между наблюдаемыми BLUP и оценочными значениями селекции генома (GEBV). Различия в PA между моделями по признаку были протестированы с использованием простого одностороннего дисперсионного анализа с моделями в качестве фактора. Коэффициенты корреляции на репликацию были преобразованы по Z Фишера, и средние значения сравнивали по этим значениям Z с использованием одностороннего дисперсионного анализа с моделями в качестве фактора. {2}} \ right)}} $$

(4)

Кроме того, мы рассчитали предполагаемую скорость генетического выигрыша от геномной селекции для каждой аддитивной модели с или без дозировки для каждого признака в соответствии с Oliveira et al.(2019) как:

$$ \ Delta GG = \ frac {{\ left ({i * \ sigma_ {a} * PA} \ right)}} {L} $$

(5)

где \ (\ Delta GG = \) коэффициент генетического прироста, \ (i = \) интенсивность отбора, \ (\ sigma_ {a} = \) квадратный корень из аддитивной генетической изменчивости, \ (PA = \) предсказательная способность и \ (L = \) продолжительность цикла разведения, предполагая, что L = 5 для сладкого картофеля в соответствии с применяемой в настоящее время ускоренной схемой разведения (Mwanga et al.2017), и L = 8 для картофеля.

Сколько маркеров подходит для предсказания?

Для популяции сладкого картофеля F 1 мы использовали исходные данные GBSpoly, используя разные критерии фильтрации, чтобы получить разное количество маркеров. Мы использовали три критерия (i) общее количество SNP, отфильтрованных при 10% MAF и ≥ 90% скорости вызова, (ii) общее количество SNP, отфильтрованных при 30% MAF и ≥ 90% скорости вызова (используется в приведенном выше анализе) и ( iii) случайная выборка из 15 000 SNP из общего числа SNP, отфильтрованная при 30% MAF и ≥ 90% скорости вызова.В картофеле общее количество SNP было отфильтровано с использованием двух критериев: (i) 30% MAF и ≥ 90% частота вызовов, (ii) 40% MAF и ≥ 90% частота вызовов. Прогнозы были выполнены для всех признаков, измеренных с использованием этих критериев. Чтобы отделить влияние частоты аллелей от влияния количества маркеров на PA, мы также использовали исходные данные GBSpoly по сладкому картофелю, отфильтрованные при постоянном MAF и случайным образом отобранные разное количество маркеров, которые мы использовали для сравнения PA в одном, связанном с качеством. простой признак (β-каротин; BC) и один сложный признак, связанный с урожайностью (общее количество корней хранения; RYTHA).Мы использовали 10, 000, 5000, 1000 и 500 SNP, все отфильтрованы до MAF ≥ 5%. Модель, учитывающая только аддитивные эффекты (Add_6x_GBSpoly), использовалась для сравнения влияния частоты аллелей и количества маркеров на сладкий картофель, в то время как все три модели были протестированы между двумя критериями фильтрации на картофеле.

Включение haplotypic-QTL в модели прогнозирования сладкого картофеля

Воспользовавшись преимуществами полностью поэтапной интегрированной карты сцепления от BT (Mollinari et al. 2020), мы проверили прогностическую способность моделей, основанных на QTL.Для этого мы использовали ту же схему перекрестной проверки, что и выше, где 80%: 20% случайных выборок использовались в качестве обучающей и тестовой совокупностей, соответственно, повторенных 1000 раз. Чтобы обнаружить QTL, мы выполнили наше отображение множественных интервалов со случайным эффектом (REMIM) с использованием последовательного прямого поиска (Pereira et al.2020). Используя последовательный прямой поиск, мы использовали статистику оценок для проверки позиций на карте каждые 2 сантиметра (сМ) и добавили QTL к модели случайных эффектов, по одному QTL за раз, используя ослабленный порог уровня значимости для всего генома (α = 0.20). Размер окна 20 см был использован, чтобы избежать выбора другой позиции, очень близкой к QTL уже в модели. Для моделей G-BLUP реализованные матрицы родства были основаны на информации о гаплотипах от маркеров, расположенных каждые 2 сМ на генетической карте. Для QTL-BLUP (Q-BLUP) реализованные матрицы родства были основаны на гаплотипах из маркера QTL-пика; если было более одного QTL, их матрицы родства усреднялись; если не было QTL, мы получали прогноз, как в G-BLUP. Для моделей Q + G-BLUP были подобраны два термина, каждый с реализованными матрицами родства на основе маркеров пика QTL (как для Q-BLUP) и оставшихся маркеров в карте сцепления, за исключением тех, которые выбраны как QTL.

Полногеномная последовательность, чипы SNP и родословная: построение демографических профилей у домашних пород собак для оптимизации картирования генетических признаков | Модели и механизмы заболеваний

Данные, использованные для анализа родословных в этом исследовании, были предоставлены частными базами данных по следующим 11 породам: австралийская пастушья собака, бельгийская овчарка, бернский зенненхунд, борзая, басенджи, золотистый ретривер, лабрадор-ретривер, норвич-терьер, утка-толлинг-ретривер из Новой Шотландии. , Папийон и португальская водяная собака.Из-за истории породы база данных бельгийских овчарок также включает несколько бельгийских тервюрен и бельгийских малинуа, а база данных золотистых ретриверов включает ранние внесшие вклад породы, включая несколько ретриверов с плоской шерстью, ирландских сеттеров и лабрадоров. Сокращения, используемые для каждой породы в этом исследовании, можно найти в Таблице S1. Породы для племенного анализа отбирались на основании наличия качественной информации из базы данных. Для включения в это исследование база данных пород должна включать не менее 10000 особей более 10 эффективных поколений ( г e ), рассчитанных, как описано в разделе анализа родословной, и отражать современную племенную популяцию породы по в том числе не менее 10% собак этой породы, зарегистрированных в AKC, согласно регистрационным данным за 2014 год.Исключения были сделаны для пород лабрадор ретривер и голден ретривер, которые из-за своей огромной популярности отражали только 0,47% и 6,55% регистраций AKC для этих пород, соответственно. Несмотря на это, размеры популяции золотистого ретривера и лабрадора в базе данных заняли первое и третье место среди включенных племенных пород.

Базы данных по породам составлялись в основном энтузиастами-добровольцами с использованием реестров, племенных книг, исторических записей, выставок собак и личных записей заводчиков.Первоначальный анализ родословной требовал внутренней проверки ошибок, в результате чего маловероятные связи помечались для исправления вручную. Породы были исключены из исследования, когда база данных по родословным содержала непреодолимые несоответствия. Когда данные о стране или году рождения отсутствовали в необработанной базе данных, оценочные значения были экстраполированы на основе эквивалентных данных от братьев и сестер, потомков, матери и отца, и предполагая, что стандартный интервал между поколениями составляет 2 года. Демографические данные из наборов данных представлены в Таблице 1, демонстрируя, что эти породы отражают различия, присутствующие в американских популяциях современных пород собак, в отношении страны происхождения, размера популяции, популярности и истории.Племенные базы данных варьировались от 12 962 (норвич-терьер) до 311 260 (голден-ретривер) собак.

AKC начал принимать породы для регистрации в 1880-х годах, и самой ранней признанной племенной породой в этом исследовании является борзая 1891 года (http://www.akc.org/press-center/facts-stats/page-3/). Однако базы данных, использованные в этих анализах, фиксируют происхождение еще в 1830-е годы (лабрадор-ретривер), 1840-е годы (золотистый ретривер) и 1860-е годы (борзая).Из пород, включенных в исследование, утиный ретривер Новой Шотландии был последним, получившим признание AKC, получив статус породы в 2003 году. Однако родословные данные по этой породе датируются 1930 годом. Северная Америка указана как преобладающий регион рождения или первоначальной регистрации для всех 11 пород, что составляет от 37,04% (норвич-терьер) до 76,29% (португальская водяная собака) в родословных современных собак. Собаки, не указанные в списке рожденных в Северной Америке, происходят в основном из Европы, Азии и Океании.

Все собаки, родившиеся между 2005 и 2015 годами, составляют референтную популяцию для каждой породы. Прямые предки этих собак были прослежены через последовательные отношения между родителями и потомками до самых ранних собак в соответствующей базе данных. Важно отметить, что использование эталонной популяции для представления современной породы удаляет всех присутствующих в базе данных лиц, которые генетически не способствуют развитию породы в том виде, в котором она существует в настоящее время.Эталонные родословные, включающие эталонные популяции и их предков, варьировались по размеру от 8251 (бельгийская овчарка) до 204 893 (голден ретривер) и охватывали от 11,5 (австралийская пастушья собака) до 24,8 (золотистый ретривер и борзая) эффективных поколений. Все последующие расчеты основывались на эталонной родословной.

% PDF-1.5 % 1 0 объект > >> эндобдж 4 0 объект / CreationDate (D: 20190911100313 + 01'00 ') / ModDate (D: 20190911100313 + 01'00 ') /Режиссер >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 5 0 obj > / XObject> >> / Аннотации [58 0 R 59 0 R 60 0 R 61 0 R 62 0 R] / Родитель 2 0 R / MediaBox [0 0 595 842] >> эндобдж 6 0 obj > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Аннотации [70 0 R] / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 71 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 0 >> эндобдж 7 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 73 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 2 >> эндобдж 8 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 74 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 3 >> эндобдж 9 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Аннотации [75 0 R] / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 76 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 4 >> эндобдж 10 0 obj > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 78 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 6 >> эндобдж 11 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Аннотации [79 0 R] / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 80 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 7 >> эндобдж 12 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Аннотации [81 0 R] / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 82 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 9 >> эндобдж 13 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 83 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 11 >> эндобдж 14 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Аннотации [85 0 R] / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 86 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 12 >> эндобдж 15 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 87 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 14 >> эндобдж 16 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 88 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 15 >> эндобдж 17 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 89 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 16 >> эндобдж 18 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 90 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 17 >> эндобдж 19 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Аннотации [91 0 R] / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 92 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 18 >> эндобдж 20 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 93 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 20 >> эндобдж 21 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 94 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 21 >> эндобдж 22 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 95 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 22 >> эндобдж 23 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 96 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 23 >> эндобдж 24 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 97 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 24 >> эндобдж 25 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 98 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 25 >> эндобдж 26 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 99 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 26 >> эндобдж 27 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 100 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 27 >> эндобдж 28 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 101 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 28 >> эндобдж 29 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 102 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 29 >> эндобдж 30 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 103 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 30 >> эндобдж 31 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 104 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 31 >> эндобдж 32 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 105 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 32 >> эндобдж 33 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 107 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 33 >> эндобдж 34 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 108 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 34 >> эндобдж 35 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 109 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 35 >> эндобдж 36 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 110 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 36 >> эндобдж 37 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 111 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 37 >> эндобдж 38 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 113 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 38 >> эндобдж 39 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 114 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 39 >> эндобдж 40 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 115 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 40 >> эндобдж 41 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 116 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 41 >> эндобдж 42 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Аннотации [117 0 118 0 ₽ 119 0 120 0 ₽] / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 121 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 42 >> эндобдж 43 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 122 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 47 >> эндобдж 44 0 объект > / ExtGState> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 125 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 48 >> эндобдж 45 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 792 612] / Содержание 126 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 49 >> эндобдж 46 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 792 612] / Содержание 127 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 50 >> эндобдж 47 0 объект > / ExtGState> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 131 0 руб. / Группа> / Вкладки / S / StructParents 51 >> эндобдж 48 0 объект > / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / MediaBox [0 0 612 792] / Содержание 132 0 руб. 7ˁa2eh?> | TM [? Ib0 ~ goazQ7>? ב ܠ Qo \ 91, u {@ k * A & YǻQ c_T ׅ>! MӅT \! y0wR \ pw привет ה NA4od u + Ixyp / K`cO ۥ M & c \ B9Spe.Ӫ "ws / zNW-_zAu / hy ('t ޘ | {n $) pbԔKэ \ vx [m? + Lbsx # amIGp կ JXHIt + Al [n

Infinium Assay для крупномасштабных приложений генотипирования SNP

Типирование однонуклеотидных полиморфизмов (SNPs ) является ключевым методом выявления вариантов риска, связанных с заболеванием. Исторически объем экспериментов по генотипированию был ограничен доступной технологией. Методы генотипирования на основе гель-электрофореза ограничены по количеству образцов и количеству SNP [1] . Разработка эти анализы часто могут быть трудозатратными и зависят от состава и структуры области, окружающей вариант, для оптимизации [1] .Анализы генотипирования TaqMan, разработанные Life Technologies, могут быстро и с минимальным участием технического специалиста запускать большое количество образцов [2], но ограничения мультиплексирования SNP продолжают ограничивать общее количество генотипов до менее одного миллиона в день [3, 4] . Платформа Sequenom iPlex также может запускать множество выборок одновременно, но, поскольку вместе можно мультиплексировать менее сотни SNP, общая пропускная способность сравнительно низкая. [5] . Потоковая технология SNP Beckman Coulter теоретически может производить более трех миллионов генотипов в день, но эта технология ограничивает диапазон проекта максимум до 48 SNP на реакцию [4,6] .В то время как анализ GoldenGate может обрабатывать почти двести образцов ДНК каждый день по сотням или тысячам SNP на образец, цена за генотип не может конкурировать с современными сверхвысокопроизводительными методами при одновременном типировании более трех тысяч SNP [4, 7] . Чтобы обрабатывать несколько миллионов генотипов в день, в масштабе, необходимом для крупных общегеномных ассоциативных исследований, анализы гибридизации с матрицами стали наиболее экономически эффективным вариантом на рынке.

Линия гибридизационных массивов

Affymetrix и линейка массивов на базе Infinium от Illumina позволяют потенциально вводить сотни выборок в сотни тысяч или миллионы SNP параллельно [4,8] .Эти SNP могут быть разбросаны по всему геному, локализованы в областях интересов, таких как экзомы, или настроены в соответствии с предпочтениями пользователя. Преимущество этих массивов заключается не только в том, что они могут точно генотипировать один миллион SNP на образец за один раз, но также в измерении вариации числа копий, потенциально обнаруживающей хромосомные аномалии. Выровненные по Infinium массивы OMNI BeadChip в настоящее время могут генотипировать до почти пяти миллионов маркеров на образец, включая полмиллиона пользовательских локусов, почти на 100 образцах каждый день.

Поскольку большинство болезней имеют генетический компонент, эти крупномасштабные эксперименты могут иметь решающее значение для поиска генов, связанных с заболеванием. Генотипирование с высокой пропускной способностью позволяет эффективно генерировать генотип в наборах образцов, достаточно больших для убедительного обнаружения генетической ассоциации при более низких частотах минорных аллелей. Проекты полногеномного генотипирования можно использовать для обнаружения регионов со статистически значимой частотой аллелей «случай-контроль» или различиями в количестве копий [9,10,11] . По данным Национального исследовательского института генома человека, полногеномные ассоциативные исследования привели к 1490 отдельным публикациям в период с 25 ноября 2008 г. по 25 января 2013 г., в результате открытия 8283 SNP с p-значением менее 1 x 10 -5. ( см. Http: // www.genome.gov/gwastudies/ ) . Эти исследования, в которых изучались различные состояния, от роста до рака яичек, извлекли пользу из широкого подхода, обеспечиваемого полногеномным анализом. В подобных случаях целые области интересов могли бы остаться незамеченными, если бы объем набора был слишком ограничен. Таким образом, для крупномасштабного анализа ассоциаций предпочтительным методом является полногеномное генотипирование.

Существуют различные версии анализа Infinium, каждая из которых предназначена для использования с определенными типами матриц.Анализ InfiniumUltra, подробно описанный ниже, подходит для многих чипов из 12 или 24 образцов. Они часто генотипируют более ста тысяч SNP на образец ДНК и сосредотачиваются на целевых областях, например, на экзоме или пользовательских панелях. Для других типов чипов, таких как массивы полногеномного генотипирования, могут потребоваться другие версии анализа. Однако, поскольку все анализы Infinium имеют общую основу и в основном различаются только названиями реагентов, объемами реагентов или точной процедурой окрашивания реагентов, методы, усовершенствованные для одной версии анализа, часто могут применяться универсально.Другие массивы, такие как массивы метилирования, также могут использовать почти идентичный протокол. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы использовать только ту версию анализа, которая требуется для используемого типа чипа. Для некоторых типов, например для измерения уровня экспрессии генов, может потребоваться использование протокола nonInfinium.

Образцы должны обрабатываться партиями. Например, в случае анализа InfiniumUltra пробирки с реагентами для предварительной гибридизации содержат достаточный объем для анализа 96 проб, и пробирки нельзя повторно заморозить. Следовательно, образцы должны запускаться партиями по 96 образцов за раз.Образцы будут усилены в первый день. Примерно через 1 час лабораторных работ образцы необходимо нагреть в конвекционной печи в течение 20-24 часов. На следующий день будет потрачено около 4 часов на фрагментацию, осаждение и ресуспендирование образцов, после чего образцы можно либо заморозить для будущего использования, либо гибридизировать с чипом. Загрузка чипов занимает около 2 часов, после чего образцы будут гибридизоваться в течение ночи в течение 16-24 часов. На третий день этап окрашивания и наращивания занимает ~ 4 часа.Еще час уйдет на мытье, покрытие и сушку стружки. Наконец, массивы сканируются, что может занять от 15 до 60 мин на чип, в зависимости от используемого типа.

Применяются стандартные меры безопасности и чистоты в лаборатории. Хотя амплификация не основана на ПЦР, необходимы отдельные рабочие станции для процедур до и после амплификации, чтобы свести к минимуму вероятность контаминации. Идентификационный номер каждого используемого реагента, поставляемого в комплекте, должен регистрироваться на листе отслеживания.Реагенты следует разморозить непосредственно перед использованием и несколько раз перевернуть перед раздачей. Типируемая ДНК должна представлять собой геномную ДНК высокого качества (коэффициент поглощения 260/280 1,6–2,0, коэффициент поглощения 260/230 менее 3,0), выделенную стандартными методами и количественно определенную с помощью флуорометра. Деградация ДНК часто является фактором, способствующим снижению качества результатов анализа. Обычно требуется 200 нг ДНК, хотя это количество может варьироваться для некоторых типов чипов. Робот Tecan для обработки жидкостей может автоматизировать многие этапы протокола и минимизировать человеческий фактор как фактор.

% PDF-1.7 % 207 0 объект > эндобдж xref 207 82 0000000016 00000 н. 0000002965 00000 н. 0000003110 00000 н. 0000003146 ​​00000 п. 0000004351 00000 п. 0000004426 00000 н. 0000004564 00000 н. 0000004701 00000 п. 0000004840 00000 н. 0000004978 00000 н. 0000005117 00000 н. 0000005256 00000 н. 0000005394 00000 п. 0000005862 00000 н. 0000006335 00000 н. 0000006372 00000 п. 0000006909 00000 н. 0000007023 00000 н. 0000007284 00000 н. 0000007850 00000 н. 0000008104 00000 п. 0000010797 00000 п. 0000012858 00000 п. 0000015332 00000 п. 0000015469 00000 п. 0000015601 00000 п. 0000015973 00000 п. 0000016689 00000 п. 0000017240 00000 п. 0000017267 00000 п. 0000017294 00000 п. 0000017406 00000 п. 0000020002 00000 п. 0000020358 00000 п. 0000020643 00000 п. 0000020901 00000 п. 0000023040 00000 п. 0000025079 00000 п. 0000026831 00000 н. 0000029185 00000 п. 0000029457 00000 п. 0000029879 00000 н. 0000030491 00000 п. 0000030759 00000 п. 0000071709 00000 п. 0000110138 00000 п. 0000110271 00000 н. 0000138030 00000 н. 0000138100 00000 н. 0000140750 00000 н. 0000140857 00000 н. 0000162108 00000 н. 0000182637 00000 н. 0000182707 00000 н. 0000199947 00000 н. 0000200213 00000 н. 0000200550 00000 н. 0000202667 00000 н. 0000202706 00000 н. 0000204823 00000 н. 0000204862 00000 н. 0000206979 00000 п. 0000207018 00000 н. 0000209135 00000 н. 0000209174 00000 н. 0000211291 00000 н. 0000211330 00000 н. 0000213582 00000 н. 0000213621 00000 н. 0000213944 00000 н. 0000214356 00000 п. 0000214754 00000 п. 0000215194 00000 н. 0000215611 00000 н. 0000216168 00000 н. 0000216236 00000 н. 0000216304 00000 н. 0000216387 00000 н. 0000216470 00000 н. 0000216553 00000 н. 0000216636 00000 н. 0000001936 00000 н. трейлер ] / Назад 936212 >> startxref 0 %% EOF 288 0 объект > поток hb```b`Pd`g` ̀

Прекратить расовую несправедливость? Отменить тюрьмы, некоторые У.Активисты S. говорят:

Эллен Вулфхорст, Фонд Thomson Reuters

НЬЮ-ЙОРК, 11 июня (Фонд Thomson Reuters) - По мере того, как улицы заполняются протестующими, призывающими положить конец расовой несправедливости, жестокости полиции и массовым заключениям чернокожих мужчин, один Группа активистов ставит вопрос: а почему бы не отменить тюрьмы вообще?

Отмена тюрем будет означать изъятие денег и ресурсов, используемых для заключения миллионов людей за решетку, и использование их, чтобы сделать эти решетки ненужными, говорят сторонники.

По данным некоммерческой Prison Policy Initiative, в США около 2,3 миллиона человек находятся в заключении, из них 40% - черные, хотя только 13% населения США - черные.

Темнокожие мужчины в шесть раз чаще оказываются за решеткой, чем белые, утверждает исследовательская группа США «Проект приговора».

По словам протестующих, именно такие цифры показывают глубину расового неравенства в системе правосудия США.

Многие теперь поддерживают отказ от финансирования полиции, поскольку они выступают за справедливость после смерти Джорджа Флойда, и отмена тюрем идет рука об руку с этим требованием, сказал Джеймс Килгор, исследователь и активист, ранее сидевший в тюрьме.

«За последние две недели мы стали свидетелями огромных изменений в отношении населения к работе полиции», - сказал он Фонду Thomson Reuters. «Если кто-то говорил о лишении полиции средств месяц назад, это просто безумие, и теперь это ставится на повестку дня крупных городов.

«Мы должны тратить деньги на программы, которые не допускают людей в тюрьмы и предоставляют им возможности», - сказал Килгор, научный сотрудник MediaJustice, некоммерческой организации из Окленда, штат Калифорния.

Когда-то радикальная идея, господствовавшая только в левых кругах, идея перенаправления денег из полиции и тюрем на поддержку общества теперь получает гораздо более широкое распространение.

Согласно проекту вынесения приговоров, в Соединенных Штатах Америки самый высокий в мире показатель заключенных, за ними следуют Сальвадор и Руанда.

Особенно высокие показатели были обнаружены в южных штатах США.

По данным некоммерческой новостной организации Marshall Project, в целом страна тратит более 80 миллиардов долларов в год на тюрьмы.

Сокращение этого финансирования можно было бы вместо этого потратить на программы, направленные на то, чтобы убрать людей с улиц, обучить или приступить к работе, говорят защитники, в то время как противники утверждают, что это вызовет беспорядки и не сможет наказать виновных или защитить граждан от опасности.

ПРОБЛЕМЫ ЗЛА

Рохас, который использует одно имя, выступает за отмену тюрьмы после 15 лет за решеткой за тяжкое преступление.

«Отмена тюремного заключения научила меня, что если бы у меня была терапия от моих проблем с гневом, все, вероятно, было бы легче. Если бы вокруг моей гомосексуальности были группы поддержки моей семьи, если бы у нас было жилье », - сказала Рохас, ныне ведущий организатор Центра свободы молодых женщин, группы аболиционистов в Калифорнии.

«Я не лечился... это для белых. Если бы у меня была поддержка, я бы не оказался в той ситуации, в которой оказался. Теперь я это вижу ».

Важной вехой в отмене тюрем стал 2003 год, когда профессор университета Анджела Дэвис опубликовала книгу «Тюрьмы устарели?»

Она сказала, что тюрьма мало что сделала для того, чтобы остановить преступность, заперла непропорционально большое количество бедных и чернокожих и увековечила, а не решила такие проблемы, как бедность и бездомность.

Поддержка ее теории сейчас набирает обороты, говорят защитники.

«Я никогда не видел такой глобальной солидарности в отношении прекращения полицейских репрессий и отказа от финансирования полиции», - сказал Джамани Монтегю из аболиционистской группы «Критическое сопротивление».

«Настало новое время», - сказал Монтегю Фонду Thomson Reuters.

«Это похоже на ростки семян, которые сеяли многие аболиционисты, ученые и организаторы».

Города слушают - и уже действуют.

После смерти Флойда в полицейском участке городской совет Миннеаполиса объявил о планах поэтапного отказа от полицейского управления и создания новой системы общественной безопасности.

Мэр Нью-Йорка Билл де Блазио заявил, что деньги будут переведены из Департамента полиции Нью-Йорка на молодежные программы и социальные услуги.

Мэр Лос-Анджелеса Эрик Гарсетти сказал, что вложит 250 миллионов долларов в молодежные рабочие места и инициативы в области здравоохранения, из которых 150 миллионов долларов поступят от Департамента полиции Лос-Анджелеса.

CRAZY RADICAL LEFT

Президент Дональд Трамп отверг идею отказа полиции от финансирования, написав в Твиттере, что «радикальные левые демократы сошли с ума!», И многие демократы, включая предполагаемого кандидата в президенты Джо Байдена, призвали к более взвешенным реформам.

Байден сказал в интервью CBS Evening News, что он поддерживает поставку федеральной помощи полиции в зависимость от того, соответствуют ли они «определенным базовым стандартам порядочности и благородства».

Демократы в Конгрессе США на этой неделе предложили радикальный закон о борьбе с насилием со стороны полиции, позволив жертвам неправомерных действий подавать в суд на полицию за нанесенный ущерб, запретив удушающие захваты, расширив использование нательных камер полицией и запретив судебные приказы о запрещении ударов по наркотикам.

Смерть Флойда в Миннеаполисе может оказаться переломным моментом для перемен, сказал Джастин Пиче, доцент криминологии в Университете Оттавы.

«Забота Джорджа Флойда, безусловно, разжигает призывы к расовой справедливости», - сказал Пиши.

«На этот раз что-то другое», - сказал он. «Обращается ли это на самом деле к лишению полиции средств и большей выгоды от отмены тюрем, это еще предстоит увидеть». (Сообщение Эллен Вулфхорст, редактирование Линдси Гриффитс.