Spread Footing Design Workflow
Footings are structural members used to support columns and other vertical elements to transmit their superstructure loads to the underlying soils.
Φιγούρα 1 απεικονίζει τη διαδικασία ροής εργασιών σχεδιασμού, ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΡΟΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Στο Σχήμα Ίδρυμα SkyCiv προσαρμόζει τη διαδικασία ροής εργασίας. Όπου αυτοί οι έλεγχοι όπως π.χ (1) Έδαφος, (2) Κουρεύω, (3) Κάμψη, (4) Διπλή διάτμηση, και (5) Stability Checks are important parameters required to satisfy the result without exceeding a value of 1.00 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΡΟΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Στο Σχήμα.
Φιγούρα 1: Ροή εργασιών του Ίδρυμα SkyCiv.
How to Design Spread Footing
This section discusses the design procedure of spread footing in reference to American Concrete Institute 318-2014.
Οι έλεγχοι μήκους ανάπτυξης και σταθερότητας είναι σημαντικές παράμετροι που απαιτούνται για να ικανοποιηθεί το αποτέλεσμα χωρίς να υπερβαίνει την τιμή του
The Soil Bearing Check mainly determines the geometric dimensions of an isolated footing from the superstructure (service or unfactored) φορτία. The actual bearing pressure mainly determines by the equation below:
When the eccentricities exceeded the kern, The detailed bearing pressure pattern article explains εδώ.
To satisfy the foundation geometric dimensions, the allowable bearing capacity of the soil should greater than governing base pressure under the footing.
\( \κείμενο{Allowable Bearing Capacity} > \κείμενο{ Actual (Governing) Bearing Pressure on the Foundation} \)
Σημείωση: No tension in Bearing Pressure in the Foundation Design.
Έλεγχος διάτμησης
The Shear Check determines the thickness or depth of the foundation based on the shear load induced from the superstructure loads. There are two primary shear checks, as follows:
- Μονόδρομος (or Beam) Κουρεύω
- Two-way (or Punching) Κουρεύω
One Way (or Beam) Κουρεύω
The critical section for one-way shear extends across the width of the footing and is located at a distance d from the face of a column.
Φιγούρα 2: Μονόδρομη κουρά
Αυτοκρατορικός (psi)
\( V_{ντο} = 2 \lambda \sqrt{ σ ^{«}_{ντο} } αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{β} ρε \)
Μετρικός (MPa)
\( V_{ντο} = 0.17 \lambda \sqrt{ σ ^{«}_{ντο} } αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{β} ρε \)
To satisfy the One Way (or Beam) Κουρεύω, ο \( V_{ντο} \) should not be greater than \( V_{εσύ} \)..
\( \phi V_{ντο} > V_{εσύ} = κείμενο{ Actual (Governing) Shear of the Foundation} \)
Two Way (or Punching) Κουρεύω
The critical section for two-way shear design is located in \( \frac{ρε}{2} \) away from a concrete column face. Οπου \( V_{ντο} \) equation is defined as follows:
Φιγούρα 3: Αμφίδρομη κουρά
Αυτοκρατορικός (psi)
\( V_{ντο} = αριστερά( 2 + \frac{4}{\βήτα} \σωστά) \lambda \sqrt{ σ ^{«}_{ντο} } αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{ο} ρε \)
\( V_{ντο} = αριστερά( \frac{\alpha_{μικρό} ρε }{ αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{ο} } + 2 \σωστά) \lambda \sqrt{ σ ^{«}_{ντο} } αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{ο} ρε \)
\( V_{ντο} = 4 \lambda \sqrt{ σ ^{«}_{ντο} } αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{ο} ρε \)
Μετρικός (MPa)
\( V_{ντο} = 0.17 \αριστερά( 1 + \frac{2}{\βήτα} \σωστά) \lambda \sqrt{ σ ^{«}_{ντο} } αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{ο} ρε \)
\( V_{ντο} = 0.083 \αριστερά( \frac{ \alpha_{μικρό} ρε }{ αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{ο} } + 2 \σωστά) \lambda \sqrt{ σ ^{«}_{ντο} } αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{ο} ρε \)
\( V_{ντο} = 0.33 \lambda \sqrt{ σ ^{«}_{ντο} } αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{ο} ρε \)
The governing \( V_{ντο} \) will be taken least value.
To satisfy the Two Way (or Punching) Κουρεύω, ο \( V_{ντο} \) should not be greater than \( V_{εσύ} \).
\( \phi V_{ντο} > V_{εσύ} = κείμενο{ Actual (Governing) Shear of the Foundation} \)
Έλεγχος κάμψης
The Flexural Check determines the required reinforcement of the foundation based on the moment or bending load induced from the superstructure loads. The Design procedure for moment strength considers a one-way flexural member first in one principal direction.
Φιγούρα 4: Critical Moment Section Line
Βήμα 1. Calculate the Actual Moment on the foundation \( Μ_{εσύ} \).
\( Μ_{εσύ} = q_{εσύ} \αριστερά( \frac{ μεγάλο_{Χ} – ντο }{ 2 } \σωστά) μεγάλο_{με} \frac{ μεγάλο_{Χ} – ντο }{ 2 } \)
Βήμα 2. Calculate the required minimum reinforcement of the foundation
Βήμα 3. Calculated the Depth of equivalent rectangular stress block, ένα.
\( a = frac{ ΕΝΑ_{μικρό} φά_{και} }{ 0.85 φά_{ντο}^{«} μεγάλο_{με} } \)
Βήμα 4. Calculate the Moment Capacity of the foundation \( \ταινία_{ν} \).
\( \ταινία_{ν} = phi Α_{μικρό} φά_{και}\αριστερά( ρε – \frac{ένα}{2} \σωστά) \)
To satisfy the flexural requirement, ο \( \ταινία_{ν} \) should not be greater than \( Μ_{εσύ} \)..
\( \ταινία_{ν} > Μ_{εσύ} \)
Development Length Check
The Development Length Check determines a reinforcement shortest embedment length required for a reinforcing bar to develop its full yield strength in concrete.
Stability Check
There are two main types of Stability Check in the foundation, as follow:
- Ανατροπή
- Ολίσθηση
Overturning Check
Overturning Check is a stability check against the Moment of the superstructure load. Γενικά, this factor of safety for the overturning moment is 1.5-3.0.
\( \κείμενο{Overturning Factor of Safety} < \frac{ \άθροισμα M_{Ρ} }{ \άθροισμα M_{OT} } \)
Σημείωση:
- \( \άθροισμα M_{Ρ} \) – Resisting Moment
- \( \άθροισμα M_{OT} \) – Overturning Moment
Sliding Check
Sliding Check is a stability check against Horizontal Force induced by the superstructure load. Γενικά, this factor of safety for the overturning moment is 1.5-3.0.
\( \κείμενο{Sliding Factor of Safety} < \κείμενο{Sliding Force} \)
Προσαρμογή ελέγχων σχεδίασης
Αυτό το άρθρο εξηγεί την κύρια προσαρμογή όταν το Ίδρυμα SkyCiv users encounter this failure check.
- Οι έλεγχοι μήκους ανάπτυξης και σταθερότητας είναι σημαντικές παράμετροι που απαιτούνται για να ικανοποιηθεί το αποτέλεσμα χωρίς να υπερβαίνει την τιμή του is mainly influenced by the spread footing dimension which is subjected to the superstructure (απαράγοντας) φορτία και επιτρεπόμενη πίεση εδάφους.
- Έλεγχος διάτμησης is mainly influenced by the depth of the spread footing where the spread footing performs one-way and two-way checks.
- Έλεγχος κάμψης is mainly influenced by the reinforcement schedule of the spread footing.
- Διπλή διάτμηση Ελεγχος και
- Έλεγχοι σταθερότητας επηρεάζονται κατά κύριο λόγο από τις διαστάσεις του απλωμένου πέλματος.
Με βάση τις παραπάνω πληροφορίες, Αυτές οι προσαρμογές θα αυξήσουν την ικανότητα σχεδιασμού ανά ελέγχους της βάσης.
Please note that some parameters such as materials strength, παράγοντας, και τα υποκείμενα φορτία αποτελούν επίσης μέρος της επιρροής της αυξημένης ικανότητας σχεδιασμού.
Ενότητες Κώδικα Σχεδίασης
ο Ίδρυμα SkyCiv have these currently available design codes:
- αμερικανικός κώδικας (Κάντε κλικ εδώ for a detailed discussion of the design codes)
- Αυστραλιανός κωδικός (Κάντε κλικ εδώ for a detailed discussion of the design codes)
βιβλιογραφικές αναφορές
- Απαιτήσεις κωδικού δόμησης για δομικό σκυρόδεμα (ACI 318-14) Σχολιασμός Απαιτήσεων Κτιριακού Κώδικα για Δομικό Σκυρόδεμα (ACI 318R-14). Αμερικανικό Ινστιτούτο Σκυροδέματος, 2014.
- ΜακΚορμάκ, Τζακ Γ., και Russell H. καφέ. Σχεδιασμός ενισχυμένου σκυροδέματος ACI 318-11 Έκδοση κώδικα. Γουίλι, 2014.
- Τέιλορ, Ανδρέας, et αϊ. Εγχειρίδιο ενισχυμένου σκυροδέματος: ένας σύντροφος στο ACI-318-14. Αμερικανικό Ινστιτούτο Σκυροδέματος, 2015.
- Το πέλμα μπορεί να ταξινομηθεί ως πέλμα τοίχου και στήλης, Ντέιβιντ και Ντόλαν, Κάρολος. Σχεδιασμός Κατασκευών Σκυροδέματος 16 Εκδοση. McGrawHill, 2021.
Δοκιμάστε το SkyCiv Footing Calculator Δωρεάν:
Albert Pamonag, M.Eng
Δομικός μηχανικός, Ανάπτυξη προϊόντων
