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ACI 318 Überprüfung des Pfahldesigns

ACI-Verification-Books-Preview

Die auf dieser Seite präsentierten Informationen sollen die Konvergenz des Schnittdesigns von ACI . demonstrieren 318-2014 Bestimmungen für Pfahlgründungen, die mit SkyCivC erreicht werden können. Alle Beispiele sind den folgenden Büchern entnommen:

Buch 1: Rajapakse-Wasser, Pfahlkonstruktions- und Konstruktionsregeln von Thumb, 2016.
Buch 2: Amerikanisches Betoninstitut, Designing Concrete Structures: Interaction Diagram for Concrete Columns, 2007.
Buch 3: Hsiao, J.. Kent (2012), Auswirkungen der Biegeachse auf das Lastmoment (P-M) Interaktionsdiagramme für runde Betonstützen mit einer begrenzten Anzahl von Längsbewehrungsstäben, Elektronische Zeitschrift für Bautechnik 12(1)

 

Vertikale geotechnische Kapazität

Buch 1: Beispiel 7.4.1 Berechnen Sie die maximale Tragfähigkeit des Pfahls:

Einzelheiten
Sektion
Durchmesser 500 mm
Länge 10 m
Bodeneigenschaften
Gewichtseinheit 17.3 kN / m3
Reibungswinkel 30 Abschlüsse
Zusammenhalt 0 KPa
Grundwasserspiegel Nicht anwesend

 

Ergebnisse
Parameter Handbuch SkyCiv
Vertikaler effektiver Druck 173 kPa 173 kPa
Basiswiderstand Term 713.3 kN 713.338 kN
Durchschnittliche effektive vertikale Spannung 86.5 kPa 86.500 kPa
Term für Wellenreibungswiderstand 703.5 kN 703.510 kN
Ultimative Tragfähigkeit 1,416.8 kN 1,416.848 kN

 

Buch 1: Beispiel 7.4.2 Berechnen Sie die maximale Tragfähigkeit des Pfahls:

Einzelheiten
Sektion
Durchmesser 500 mm
Länge 10 m
Bodeneigenschaften
Gewichtseinheit 17.3 kN / m3
Reibungswinkel 30 Abschlüsse
Zusammenhalt 0 KPa
Grundwasserspiegel 3 m

 

Ergebnisse
Parameter Handbuch SkyCiv
Vertikaler effektiver Druck 104.33 kPa 104.330 kPa
Basiswiderstand Term 430.19 kN 430.188 kN
Durchschnittliche effektive vertikale Spannung
0-3m 25.95 kPa 25.950 kPa
3-10m 78.12 kPa 78.115 kPa
Term für Wellenreibungswiderstand
0-3m 63.32 kN 63.316 kN
3-10m 444.72 kN 444.720 kN
Gesamthafter Reibungswiderstand der Welle 508.04 kN 508.036 kN
Ultimative Tragfähigkeit 938.22 kN 938.224 kN

 

Buch 1: Beispiel 7.4.3 Berechnen Sie die maximale Tragfähigkeit des Pfahls:

Einzelheiten
Sektion
Durchmesser 500 mm
Länge 12 m
Layer 1-Bodeneigenschaften
Dicke 5 m
Gewichtseinheit 17.3 kN / m3
Reibungswinkel 30 Abschlüsse
Zusammenhalt 0 KPa
Grundwasserspiegel Nicht anwesend
Layer 2-Bodeneigenschaften
Dicke 7 m
Gewichtseinheit 16.9 kN / m3
Reibungswinkel 32 Abschlüsse
Zusammenhalt 0 KPa
Grundwasserspiegel Nicht anwesend

 

Ergebnisse
Parameter Handbuch SkyCiv
Vertikaler effektiver Druck 204.8 kPa 204.800 kPa
Basiswiderstand Term 1,166.2 kN 1,166.159 kN
Durchschnittliche effektive vertikale Spannung
Ebene 1 43.3 kPa 43.250 kPa
Ebene 2 145.7 kPa 145.650 kPa
Term für Wellenreibungswiderstand
Ebene 1 176.1 kN 175.878 kN
Ebene 2 891.6 kN 891.295 kN
Ultimative Tragfähigkeit 2,233.9 kN 2,233.332 kN

 

Buch 1: Beispiel 7.4.4 Berechnen Sie die maximale Tragfähigkeit des Pfahls:

Einzelheiten
Sektion
Durchmesser 500 mm
Länge 15 m
Layer 1-Bodeneigenschaften
Dicke 5 m
Gewichtseinheit 17.3 kN / m3
Reibungswinkel 30 Abschlüsse
Zusammenhalt 0 KPa
Grundwasserspiegel 3 m
Layer 2-Bodeneigenschaften
Dicke 7 m
Gewichtseinheit 16.9 kN / m3
Reibungswinkel 32 Abschlüsse
Zusammenhalt 0 KPa

 

Ergebnisse
Parameter Handbuch SkyCiv
Vertikaler effektiver Druck 137.9 kPa 137.780 kPa
Basiswiderstand Term 785.2 kN 784.538 kN
Durchschnittliche effektive vertikale Spannung
0-3m 26 kPa 25.950 kPa
3-5m 59.4 kPa 59.390 kPa
5-15m 102.4 kPa 102.330 kPa
Term für Wellenreibungswiderstand
0-3m 63.4 kN 63.316 kN
3-5m 96.6 kN 96.605 kN
5-15m 895.2 kN 894.573 kN
Ultimative Tragfähigkeit 1,840.4 kN 1,839.032 kN

 

Axial & Biegekapazitäten

Buch 2: Example E702 Compute the axial and flexural capacities, (ΦPN., ΦMN.)

Einzelheiten
Sektion
Cross-section Rechteckig
Tiefe 12 im
Breite 12 im
Verstärkung
Stangendurchmesser 4-#8
Materialien
Betonfestigkeit 4,000 psi
Steel Yield Strength 60,000 psi

 

Ergebnisse
Parameter Handbuch SkyCiv
Gross Area (EING) 144 im2 144.0 im2
Steel Reinforcement Area (EINst) 3.16 im2 3.142 im2
ΦPN. at Pure Compression 347.60 Kips 347.055 Kips
Neutral Axis Depth (c} 5.40 im 5.622 im
Equivalent Stress Block Depth (ein} 4.590 im 4.779 im
Strain at Top Reinforcement 0.001612 0.00167
Stress at Top Reinforcement 46.75 KSI 48.316 KSI
Steel Force at Top Reinforcement 68.49 KSI 70.554 Kips
Strain at Bottom Reinforcement 0.0022762 0.00207
Stress at Bottom Reinforcement 60 KSI 60 KSI
Steel Force at Bottom Reinforcement -94.80 KSI -94.248 Kips
Force in Concrete 187.27 KSI 194.987 Kips
ΦPN. at Balanced condition 108.33 Kips 112.324 Kips
ΦMN. at Balanced condition 70.97 kip-ft 69.990 kip−ft

 

Buch 3: Beispiel 1 Compute the axial and flexural capacities, (ΦPN., ΦMN.)

Einzelheiten
Sektion
Cross-section Round
Durchmesser 508 mm
Verstärkung
Stangendurchmesser 6-#10
Materialien
Betonfestigkeit 20.7 MPa
Steel Yield Strength 414 MPa

 

Ergebnisse
Parameter Handbuch SkyCiv
Gross Area (EING) 202,682 mm2 202,682.992 mm2
Steel Reinforcement Area (EINst) 4,825.49 mm2 4,825.486 mm2
ΦPN. at Pure Compression 2,850 kN 2,849.108 kN.
Neutral Axis Depth (c} 263 mm 262.840 mm
Equivalent Stress Block Depth (ein} 223.5 mm 223.414 mm
Strains on the reinforcements, eich
e1 0.00227 0.00227
e2 0.00119 0.00119
e3 -0.000984 -0.00098
e4 -0.00207 -0.00207
Belastungen der Verstärkungen, fund
fs1 414 MPa 414.0 MPa
fs2 238 MPa 237.270 MPa
fs3 -196.8 MPa -196.910 MPa
fs4 -414 MPa -414.0 MPa
Forces on the reinforcements, F.ich
F.1 325 kN 318.808 kN
F.2 361 kN 353.346 kN
F.3 -322 kN -316.729 kN
F.4 -339 kN -332.959 kN
Force in Concrete 1,510 kN 1,510.382 kN.
ΦPN. at Balanced condition 1,006.96 kN 1,005.293 kN.
ΦMN. at Balanced condition 248.62 kN-m 246.426 kN.- -m
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