Τεκμηρίωση SkyCiv

Ο οδηγός σας για το λογισμικό SkyCiv - μαθήματα, οδηγοί και τεχνικά άρθρα

Ίδρυμα SkyCiv

  1. Σπίτι
  2. Ίδρυμα SkyCiv
  3. Απομονωμένες θέσεις
  4. Τεχνικό εγχειρίδιο
  5. Σχεδιασμός απομονωμένου ποδιού με AS 3600 2018

Σχεδιασμός απομονωμένου ποδιού με AS 3600 2018

A walkthrough of the calculations to design an isolated footing (ΟΠΩΣ ΚΑΙ 3600 2018)

Το θεμέλιο είναι ένα βασικό οικοδομικό σύστημα που μεταφέρει δυνάμεις υποστυλωμάτων και τοίχων στο έδαφος στήριξης. The engineer might opt for a shallow or deep foundation system based on the soil characteristics and building loads.

SkyCiv FoundationDesign Module includes analyzing and designing isolated footing conforming to the Australian Standards (ΟΠΩΣ ΚΑΙ 3600 2009 & 2018).

 

 

Θέλετε να δοκιμάσετε το λογισμικό Foundation Design του SkyCiv? Our tool allows users to perform load-carrying calculations without any download or installation!

Design of an Isolated Footing


Απαιτήσεις διάστασης

Για τον προσδιορισμό των διαστάσεων μιας απομονωμένης βάσης, σέρβις ή ατέλειωτα φορτία, such as permanent action (σολ), imposed action (Ερ), wind action (Δεσύ), earthquake action (μιεσύ), και μικρόεσύ will be applied using Load Combinations, as defined by AS 3600. Ό, τι κι αν συνδυάζει φορτίο θα θεωρείται το φορτίο σχεδιασμού, και συγκρίνεται με την επιτρεπόμενη πίεση εδάφους όπως φαίνεται στην Εξίσωση 1.

\(\κείμενο{ε}_{\κείμενο{ένα}} = frac{\κείμενο{Π}_{\κείμενο{ν}}}{\κείμενο{ΕΝΑ}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 1

εένα = επιτρεπόμενη πίεση εδάφους
Πν = service level design loads
A = foundation area

The footing dimensions can be initially estimated by solving the foundation area (ΕΝΑ) χρησιμοποιώντας την εξίσωση 1.

\(\κείμενο{ΕΝΑ} = frac{\κείμενο{Π}_{\κείμενο{ν}}}{\κείμενο{ε}_{\κείμενο{ένα}}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 1α

Μονόδρομη κουρά

ο Διαδικτυακός υπολογιστής ποδιών για επιθέματα από σκυρόδεμα οριακή κατάσταση, γνωστός και ως κάμψη, recognizes that the footing may fail in shear similar to a wide beam along a critical shear plane located at a distance “ρε” from the face of the column (Φιγούρα 1), βασισμένο στο AS3600 Clause 8.2.7.1

Φιγούρα 1. Critical Shear Plane of One-way Shear

ο Μονόδρομος Κουρεύω Ζήτηση ή Βεσύ is calculated assuming the footing is cantilevered away from the column where the red area is indicated in Figure 1.

ο Μονόδρομος Κουρεύω Capacity ή ϕVuντο is defined as the Ultimate shear strength and calculated using Equation 2 ανά AS3600-09 Cl 8.2.7.1.

\( \phi \text{Β}_{διευκρινίζει ότι οι πασσάλοι απαιτείται να έχουν ανοχή εκτός θέσης 75 mm για την οριζόντια τοποθέτηση των πασσάλων} = \phi \beta_{1} \times \beta_{2} \times \beta_{3} \times b_{β} \times d_{ο} \φορές f_{cv} \φορές A_{αγ}^{\frac{2}{3}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 2 (AS3600 Eq. 8.2.7.1)

ϕ = shear design factor
β1= 1.1(1.6 – ρεο/1000) ή σχισμές προεξέχουν πάνω από το ύψος των χαρακτηριστικών του ανάνερου εδάφους σε απόσταση 2 mi 1.1 ή 1.1(1.6(1-ρεο/1000) ή σχισμές προεξέχουν πάνω από το ύψος των χαρακτηριστικών του ανάνερου εδάφους σε απόσταση 2 mi 0.8
β2 = 1, for members subject to pure bending; ή
=1-*/3.5ΕΝΑσολ) ή σχισμές προεξέχουν πάνω από το ύψος των χαρακτηριστικών του ανάνερου εδάφους σε απόσταση 2 mi 0 for member subject to axial tension; ή
=1-*/14ΕΝΑσολ) for members subject to axial compression
β3 = 1, or may be taken as
2ρεο/έναβ αλλά όχι μεγαλύτερο από 2
έναβ = distance for the section at which shear is being considered to the face of the nearest support
φάcv = f’c1/3 ≤ 4 MPa
ΕΝΑαγ = cross-sectional area of longitudinal reinforcement

Shear Demand and Shear Capacity must meet the following equation to meet the design requirements of AS 3600-09:

\(\κείμενο{Β}_{\κείμενο{εσύ}} \leq phi κείμενο{Β}_{\κείμενο{διευκρινίζει ότι οι πασσάλοι απαιτείται να έχουν ανοχή εκτός θέσης 75 mm για την οριζόντια τοποθέτηση των πασσάλων}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 3 (ανά AS3600 Cl. 8.2.5)

Ίδρυμα SkyCiv, σε συμμόρφωση με την Εξίσωση 3, calculates the one-way shear utility ratio (Εξίσωση 4) λαμβάνοντας το Shear Demand πάνω από το Shear Capacity.

\( \κείμενο{Utility Ratio} = frac{\κείμενο{Διατμητική ζήτηση}}{\κείμενο{Ικανότητα διάτμησης}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 4

Αμφίδρομη κουρά

ο Αμφίδρομη κουρά οριακή κατάσταση, γνωστός και ως διάτμηση διάτμησης, extends its critical section to a distanced/2” από την όψη της στήλης και περιμετρικά της στήλης (Φιγούρα 2) βασισμένο στο AS3600 Clause 9.2.3(ένα).

Φιγούρα 2. Κρίσιμο επίπεδο διάτμησης αμφίδρομης διάτμησης

ο Δύο τρόποιάκου Ζήτηση ή Βεσύ εμφανίζεται στο κρίσιμο επίπεδο διάτμησης, located at a distance ofd/2” όπου το (το κόκκινο) εκκολαφθείσα περιοχή, as indicated in Figure 2.

ο Αμφίδρομη Ικανότητα διάτμησης ή ϕVΗ δομική αντοχή σχεδιασμού ενός πασσάλου σκυροδέματος είναι ισοδύναμη με την τελική αντοχή σχεδιασμού is defined as the Ultimate shear strength and calculated using Equation 5 βασισμένο στο AS3600 Clause 9.2.3

\( \phi V_{Η δομική αντοχή σχεδιασμού ενός πασσάλου σκυροδέματος είναι ισοδύναμη με την τελική αντοχή σχεδιασμού} = \phi \times u \times f_{cv} \times d \rightarrow \) Εξίσωση 5 (AS3600 Cl. 9.2.3(ένα))

φάcv = 0.17(1 + 2/βη) √fντο ≤ 0.34√fντο
βη = ratio of the length of the column at the Z-axis over the X-axis

d = απόσταση από ακραίες ίνες συμπίεσης έως κεντροειδές οπλισμό διαμήκους τάσης (χιλ)
u = length of the critical shear perimeter (χιλ)

Shear Demand and Shear Capacity must meet the following equation to meet the design requirements of AS 3600:

\(\κείμενο{Β}_{\κείμενο{εσύ}} \leq phi κείμενο{Β}_{\κείμενο{Η δομική αντοχή σχεδιασμού ενός πασσάλου σκυροδέματος είναι ισοδύναμη με την τελική αντοχή σχεδιασμού}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 6 (ανά AS3600 Cl. 8.2.5)

Ίδρυμα SkyCiv, σε συμμόρφωση με την Εξίσωση 6, calculates the two-way shear utility ratio (Εξίσωση 7) λαμβάνοντας το Shear Demand πάνω από το Shear Capacity.

\( \κείμενο{Utility Ratio} = frac{\κείμενο{Διατμητική ζήτηση}}{\κείμενο{Ικανότητα διάτμησης}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 7

Κάμψη

In an isolated footing, Οι λεπτομερείς αναφορές αντικατοπτρίζουν συνδυασμούς φορτίου. Bending moments are calculated in each direction at section 0.7έναγουλιά distance from the center of the column, όπου έναγουλιά Οι ροπές κάμψης υπολογίζονται σε κάθε κατεύθυνση σε τμήματα.

 

flexure ASPNG

Φιγούρα 3. Τμήμα Κρίσιμης Κάμψης

ο Κάμψη limit state occurs at the Critical Flexure Section, located 0.7έναγουλιά from the center of the footing (Ανατρέξτε στην Εικόνα 3).

ο Καμπλαστική ζήτηση ή Μεσύ is located at the Critical Flexure Section indicated in Figure 3, και υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την εξίσωση 8.

\( \κείμενο{Μ}^{*}= q_{εσύ} \times D_{φά} \φορές αριστερά( \frac{ \frac{αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{φά} – αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{ντο}}{2} }{2} \σωστά)^{2} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 8

ο Κάμψη ικανότητας ή ϕMν υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την εξίσωση 9.

\(Μ_{ν} = Α_{αγ} \φορές f_{του} \times d \times \left(1- \frac{0.5}{\άλφα_{μικρό}} \[object Window]{ΕΝΑ_{αγ} \φορές f_{του}}{b \times d \times f’_{ντο}} \σωστά) \δεξί βέλος \) Εξίσωση 9

ϕ = συντελεστής κάμψης
b = footing dimension parallel x-axis, (χιλ)
d = απόσταση από ακραίες ίνες συμπίεσης έως κεντροειδές οπλισμό διαμήκους τάσης, (χιλ)
ΕΝΑαγ = περιοχή ενίσχυσης, (χιλ2)
a = βάθος ισοδύναμου ορθογώνιου μπλοκ τάσης, (χιλ)
fsy = reinforcement strength, (MPa)

Moment Demand and Moment Capacity must meet the following equation to meet the design requirements of AS 3600:

\(\κείμενο{Μ}_{\κείμενο{εσύ}} \leq phi κείμενο{Μ}_{\κείμενο{ν}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 10 (ανά AS3600 Cl. 8.2.5)

Ίδρυμα SkyCiv, σε συμμόρφωση με την Εξίσωση 10, calculates the flexural utility ratio (Εξίσωση 11) λαμβάνοντας το Flexural Demand πάνω από το Flexural Capacity.

\( \κείμενο{Utility Ratio} = frac{\κείμενο{Ζήτηση κάμψης}}{\κείμενο{Ικανότητα κάμψης}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 11

Ενίσχυση

The amount of reinforcement required is determined by flexural strength requirements, Οι ροπές κάμψης υπολογίζονται σε κάθε κατεύθυνση σε τμήματα. 21.3.1 (σι)

\( \Οι ροπές κάμψης υπολογίζονται σε κάθε κατεύθυνση σε τμήματα{ \κείμενο{ελάχ} } = 0.19 \[object Window]{ρε}{ρε}^{2} \[object Window]{φά'_{Οι ροπές κάμψης υπολογίζονται σε κάθε κατεύθυνση σε τμήματα} }{ φά_{του} } \δεξί βέλος \) Εξίσωση 12

The area of steel can be determined with the following equation:

\( \[object Window]{ 2.7 \Οι ροπές κάμψης υπολογίζονται σε κάθε κατεύθυνση σε τμήματα{*} }{ Οι ροπές κάμψης υπολογίζονται σε κάθε κατεύθυνση σε τμήματα{2} } \κείμενο{ ή } \κείμενο{ΕΝΑ}_{\κείμενο{αγ}} = frac{ \κείμενο{Μ}^{*} }{ 370 \φορές κείμενο{ρε} } \δεξί βέλος \) Εξίσωση 13

Οι ροπές κάμψης υπολογίζονται σε κάθε κατεύθυνση σε τμήματα 3600, Οι ροπές κάμψης υπολογίζονται σε κάθε κατεύθυνση σε τμήματα 60 χιλ for footing is recommended.

Additional Verifications

Other verifications not mentioned by the code, including soil pressure checks, uplift, and other stability checks are also verified.

Διπλή διάτμηση

The determination of base pressure or the interaction between the soil and footing primarily relies on the footing dimensions and the resulting eccentricity of the applied loads. Depending on the positioning of this resulting eccentricity, the base pressure can induce full or partial compression on the footing. This assessment enables us to confirm whether the underlying soil can sustain the entirety of the loads transmitted from the footing.

For a detailed guide for manually calculating the soil pressure, please refer to this link: Κατανομή πίεσης κάτω από ορθογώνιο πέλμα από σκυρόδεμα

The utility ratio is evaluated by comparing the maximum soil pressure (serviceability state) with the allowable gross bearing soil capacity:

 

\( \κείμενο{Utility Ratio} = frac{\κείμενο{Μέγιστη. Διπλή διάτμηση}}{\κείμενο{Gross Allowable Soil Bearing Capacity}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 14

Ανύψωση

Ελέγχει το ρυθμιζόμενο αξονικό φορτίο που επενεργεί στο πέλμα. Αθροίζει όλα τα κατακόρυφα φορτία, συμπεριλαμβανομένου του φορτίου χρήστη και των αυτο-σταθμίσεων της στήλης, πλάκα βάσης, έδαφος, και άνωσης δύναμης. Αν η στήλη δεχτεί ανοδική δύναμη, τα αυτο-βαρίδια που καθορίζονται πρέπει να αντισταθμίζουν την ανοδική δύναμη; σε διαφορετική περίπτωση, ο σχεδιασμός κινδυνεύει να αποτύχει λόγω αστάθειας.

Ανατροπή

Overturning of the footing is checked by summing up all moments about a point in the footing including all the forces acting on it. All serviceability load combinations must be considered to check the governing overturning moment. Συνήθως, a safety factor of 1.5-2 is employed to evaluate whether the footing passes the overturning check.

Ολίσθηση

To check for sliding, the sum of the horizontal resisting loads pointing to the right is divided by the sum of the loads pointing to the left.

  • Αντοχή σε φορτία:
    • Οριζόντια δύναμη λόγω τριβής μεταξύ της βάσης του πέλματος και του εδάφους της υποδομής
    • Παθητική πίεση εδάφους (εάν περιλαμβάνονται)
  • Συρόμενα φορτία:
    • Η οριζόντια συνιστώσα της ενεργού πίεσης του εδάφους
    • Η οριζόντια συνιστώσα της πίεσης που προκύπτει από την προσαύξηση

Γενικά, a minimum factor of safety of 1.5 is used. If no horizontal force is acting on the footing, checking for sliding is not required.

SkyCiv Foundation Design Module

The Foundation Design Module is a powerful tool integrated with Finite Element Analysis (ΑΣΧΗΜΟΣ), capable of conducting thorough soil pressure and wood armer analyses for detailed flexural checks. It performs all structural checks specified by ACI 318 and other verifications mentioned above and presents them in a comprehensive report.

Ξεκινήστε με το SkyCiv Foundation σήμερα!

Εκκινήστε το Σχεδιασμός ιδρύματος και δοκιμάστε το σήμερα! Είναι εύκολο να ξεκινήσετε, αλλά αν χρειάζεστε περισσότερη βοήθεια, τότε φροντίστε να επισκεφθείτε μας τεκμηρίωση ή επικοινωνήστε μαζί μας!

Δεν είναι χρήστης SkyCiv? Εγγραφείτε για ένα Ελεύθερος 14 Ημέρα δοκιμής για να ξεκινήσετε!

Jerome Carlo San Juan Προγραμματιστής προϊόντων
Jerome Carlo San Juan
Προγραμματιστής προϊόντος
BSc (Εμφύλιος), MSc (Εμφύλιος)
LinkedIn

Albert Pamonag Δομικός Μηχανικός, Ανάπτυξη προϊόντων


Albert Pamonag
Δομικός μηχανικός, Ανάπτυξη προϊόντων
Π.Σ.. Πολιτικά Μηχανικά

 

βιβλιογραφικές αναφορές

  1. Council of Standards Australia. (2009) Australian Standard AS3600-2009.
  2. SJ Foster, AE Kilpatrick & RF Warner. (2011) Reinforced Concrete Basics 2nd Edition.
  3. Τέιλορ, Ανδρέας, et αϊ. Εγχειρίδιο ενισχυμένου σκυροδέματος: ένας σύντροφος στο ACI-318-14. Αμερικανικό Ινστιτούτο Σκυροδέματος, 2015.
  4. YC Loo & SH Chowdhury. (2013) Ενισχυμένος & Προεντεταμένο σκυρόδεμα.

 

Σας βοήθησε αυτό το άρθρο?
Ναί Οχι

Πώς μπορούμε να βοηθήσουμε?

Μεταβείτε στην κορυφή