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. Παράδειγμα σχεδιασμού απομονωμένου ποδιού σύμφωνα με το ACI 318-14

Παράδειγμα σχεδιασμού απομονωμένου ποδιού σύμφωνα με το ACI 318-14

An example walk-through of the calculations required to design an isolated footing (ACI 318-14)

The foundation is an essential building system that transfers column and wall forces to the supporting soil. Depending on the soil properties and building loads, the engineer may choose to support the structure on a shallow or deep foundation system³.

SkyCiv Foundation includes the design of isolated footing conforming to the American Concrete Institute¹.

Θέλετε να δοκιμάσετε το λογισμικό Foundation Design του SkyCiv? Το εργαλείο μας επιτρέπει στους χρήστες να εκτελούν υπολογισμούς Foundation Design χωρίς λήψη ή εγκατάσταση!

Design Example of an Isolated Footing

Απαιτήσεις διάστασης

Για να προσδιορίσετε τις διαστάσεις μιας απομονωμένης βάσης, σέρβις ή ατέλειωτα φορτία, όπως νεκρός (ρε), Ζω (μεγάλο), Ανεμος (Δ), Σεισμικός (μι), κ.λπ. θα εφαρμοστούν χρησιμοποιώντας συνδυασμούς φορτίων, όπως ορίζεται από την ACI 318-14. Ό, τι κι αν συνδυάζει φορτίο θα θεωρείται το φορτίο σχεδιασμού, και συγκρίνεται με την επιτρεπόμενη πίεση εδάφους όπως φαίνεται στην Εξίσωση 1, όπως συνιστάται στο Ενότητα 13.2.6 της ACI 318-14.

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

όπου:
εένα = allowable soil pressure
Πν = unfactored design load
A = Περιοχή ιδρύματος

Από την εξίσωση 1, εένα ανταλλάσσονται με ΕΝΑ.

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

Σε αυτό το σημείο, Οι διαστάσεις του υποστρώματος μπορούν να υπολογιστούν εκ νέου από την απαιτούμενη διάσταση περιοχής, ΕΝΑ.

Μονόδρομη κουρά

ο Διαδικτυακός υπολογιστής ποδιών για επιθέματα από σκυρόδεμα οριακή κατάσταση, γνωστός και ως κάμψη, is located at a distance “ρε” από το πρόσωπο μιας στήλης, at the Critical Shear Plane (Ανατρέξτε στην Εικόνα 1),

Isolated Footing Design, ACI 318-14

Φιγούρα 1. Critical Plane Shear of One-way shear

ο Μονόδρομος Κουρεύω Ζήτηση ή Βεσύ υπολογίζεται με την προϋπόθεση ότι το πέλμα έχει προεξοχή μακριά από τη στήλη όπου βρίσκεται η περιοχή (το κόκκινο) υποδεικνύεται στο σχήμα 2, σύμφωνα με το ACI 318-14, Ενότητα 8.5.3.1.1.

ο Χωρητικότητα διάτμησης μονής κατεύθυνσης ή ϕVντο ορίζεται ως η τελική ισχύς διάτμησης και υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την εξίσωση 2 ανά ACI 318-14, Ενότητα 22.5.5.1.

\(\phi κείμενο{Β}_{\κείμενο{ντο}} = phi _{\κείμενο{κουρεύω}} \φορές 2 \τ.μ.{\κείμενο{φά'}_{\κείμενο{ντο}}} \φορές κείμενο{σι}_{\κείμενο{β}} \φορές κείμενο{ρε} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 2 (ACI 318-14 Εξ. 22.5.5.1 Αυτοκρατορικός)

ή

\(\phi κείμενο{Β}_{\κείμενο{ντο}} = phi _{\κείμενο{κουρεύω}} \φορές 0.17 \τ.μ.{\κείμενο{φά'}_{\κείμενο{ντο}}} \φορές κείμενο{σι}_{\κείμενο{β}} \φορές κείμενο{ρε} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 2 (ACI 318-14 Εξ. 22.5.5.1 Μετρικός)

όπου:
ϕκουρεύω = συντελεστής σχεδιασμού διάτμησης
φά’ντο = καθορισμένη αντοχή σκυροδέματος, psi ή MPa
σιβ = width of the footing, σε ή mm
d = απόσταση από ακραίες ίνες συμπίεσης έως κεντροειδές οπλισμό διαμήκους τάσης, σε ή mm

Η ζήτηση διάτμησης και η ικανότητα διάτμησης πρέπει να πληρούν την ακόλουθη εξίσωση για να πληρούν τις απαιτήσεις σχεδιασμού του ACI 318-14:

\(\κείμενο{Β}_{\κείμενο{εσύ}} \leq phi κείμενο{Β}_{\κείμενο{ντο}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 3 (Εξ. Εξ. 7.5.1.1(σι))

Ίδρυμα SkyCiv, σύμφωνα με την εξίσωση 3, υπολογίζει τη μονόδρομη αναλογία διατμητικής ενότητας (Εξίσωση 4) λαμβάνοντας το Shear Demand πάνω από το Shear Capacity.

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

Αμφίδρομη κουρά

ο Αμφίδρομη κουρά οριακή κατάσταση, γνωστός και ως διάτμηση διάτμησης, extends it critical section to a distanced/2from the face of the column and around the perimeter of the column. Το κρίσιμο επίπεδο διάτμησης βρίσκεται σε αυτό το τμήμα της βάσης (Ανατρέξτε στην Εικόνα 2).

Isolated Footing Design, ACI 318-14

Φιγούρα 2. Critical Shear Plane of Two-way shear

ο Δύο τρόποιάκου Ζήτηση ή Βεσύ εμφανίζεται στο κρίσιμο επίπεδο διάτμησης, located a distance ofd/2” όπου το (το κόκκινο) εκκολαφθείσα περιοχή, υποδεικνύεται στο σχήμα 2, σύμφωνα με το ACI 318-14, Ενότητα 22.6.4.

ο Ικανότητα διάτμησης ή ϕVντο διέπεται από τη μικρότερη τιμή που υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την Εξίσωση 5, 6, και 7 ανά ACI 318-14, Ενότητα 22.6.5.2

\(\phi κείμενο{Β}_{\κείμενο{ντο}} = phi _{\κείμενο{κουρεύω}} \φορές 4 \φορές lambda φορές sqrt{\κείμενο{φά'}_{\κείμενο{ντο}}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 5 (Εξ. Εξ. 22.6.5.2(ένα) – Αυτοκρατορικός)

\(\phi κείμενο{Β}_{\κείμενο{ντο}} = αριστερά ( 2 + \frac{4}{\βήτα } \σωστά ) \φορές lambda φορές sqrt{φά'_{ντο}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 6 (Εξ. Εξ. 22.6.5.2(σι) – Αυτοκρατορικός)

\(\phi κείμενο{Β}_{\κείμενο{ντο}} = αριστερά ( 2 + \frac{\άλφα _{μικρό} \φορές d }{σι{ο}} \σωστά ) \φορές lambda φορές sqrt{φά'_{ντο}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 7 (Εξ. Εξ. 22.6.5.2(ντο) – Αυτοκρατορικός)

ή

\(\phi κείμενο{Β}_{\κείμενο{ντο}} = phi _{\κείμενο{κουρεύω}} \φορές 0.33 \φορές lambda φορές sqrt{\κείμενο{φά'}_{\κείμενο{ντο}}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 5 (Εξ. Εξ. 22.6.5.2(ένα) Μετρικός)

\(\phi κείμενο{Β}_{\κείμενο{ντο}} = 0.17 \φορές αριστερά ( 1 + \frac{2}{\βήτα } \σωστά ) \φορές lambda φορές sqrt{φά'_{ντο}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 6 (Εξ. Εξ. 22.6.5.2(σι) Μετρικός)

\(\phi κείμενο{Β}_{\κείμενο{ντο}} = 0.0083 \φορές αριστερά ( 2 + \frac{\άλφα _{μικρό} \φορές d }{σι{ο}} \σωστά ) \φορές lambda φορές sqrt{φά'_{ντο}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 7 (Εξ. Εξ. 22.6.5.2(ντο) Μετρικός)

Σημείωση: β είναι ο λόγος της μακράς πλευράς προς τη μικρή πλευρά της στήλης, συμπυκνωμένο φορτίο, ή περιοχή αντίδρασης και αμικρό is given by 22.6.5.3

όπου:
λ = συντελεστής τροποποίησης που αντικατοπτρίζει τις μειωμένες μηχανικές ιδιότητες ελαφρού σκυροδέματος σε σχέση με το σκυρόδεμα κανονικού βάρους με την ίδια αντοχή σε θλίψη
φά’ντο = specified compressive concrete strength, psi ή MPa
d = απόσταση από ακραίες ίνες συμπίεσης έως κεντροειδές οπλισμό διαμήκους τάσης, σε ή mm

Η ζήτηση διάτμησης και η ικανότητα διάτμησης πρέπει να πληρούν την ακόλουθη εξίσωση για να πληρούν τις απαιτήσεις σχεδιασμού του ACI 318-14:

\(\κείμενο{Β}_{\κείμενο{εσύ}} \leq phi κείμενο{Β}_{\κείμενο{ντο}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 8 (Εξ. Εξ. 7.5.1.1(σι))

Ίδρυμα SkyCiv, σύμφωνα με την εξίσωση 8, υπολογίζει την αμφίδρομη αναλογία διατμητικής ενότητας (Εξίσωση 9) λαμβάνοντας το Shear Demand πάνω από το Shear Capacity.

\( \κείμενο{Unity Ratio} = frac{\κείμενο{Διατμητική ζήτηση}}{\κείμενο{Ικανότητα διάτμησης}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 9

Κάμψη

Flexural απομονωμένη, Isolated Footing Design, ACI 318-14

Φιγούρα 3. Critical Flexure Section

ο Κάμψη η οριακή κατάσταση εμφανίζεται στο το τμήμα κρίσιμης κάμψης, βρίσκεται στην πρόσοψη της στήλης στην κορυφή του υποστρώματος (Ανατρέξτε στην Εικόνα 3).

ο Καμπλαστική ζήτηση, ή Μεσύ βρίσκεται στο τμήμα κρίσιμης κάμψης (μπλε καταπακτή) υποδεικνύεται στο σχήμα 3, και υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την εξίσωση 10.

\( \κείμενο{Μ}_{εσύ} = κείμενο{ε}_{εσύ} \φορές αριστερά ( \frac{μεγάλο_{Χ}}{2} – \frac{ντο_{Χ}}{2} \σωστά ) \φορές l_{με} \φορές αριστερά ( \frac{\frac{μεγάλο_{Χ}}{2} – \frac{ντο_{Χ}}{2} }{2} \σωστά ) \δεξί βέλος \) Εξίσωση 10

όπου:
εεσύ = συντελεστής πίεσης του εδάφους, ksf ή kpa
μεγάλοΧ = footing dimension along the x-axis, σε ή mm
μεγάλομε = footing dimension along the z-axis, σε ή mm
ντοΧ = column dimension along the x-axis, σε ή mm

ο Κάμψη ικανότητας, ή ϕMν υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την εξίσωση 11.

\( \phi κείμενο{Μ}_{ν} = phi_{\κείμενο{κάμψη}} \φορές A_{μικρό} \φορές f_{και} \φορές αριστερά( ρε – \frac{ένα}{2} \σωστά) \δεξί βέλος \) Εξίσωση 11


όπου:
ϕ = συντελεστής κάμψης
μεγάλοΧ = διάσταση βάσης παράλληλη προς τον άξονα x, σε ή mm
μεγάλομε = διάσταση βάσης παράλληλη προς τον άξονα z, σε ή mm
d = απόσταση από ακραίες ίνες συμπίεσης έως κεντροειδές οπλισμό διαμήκους τάσης, σε ή mm
ΕΝΑμικρό = περιοχή ενίσχυσης, σε2 ή mm2
a = βάθος ισοδύναμου ορθογώνιου μπλοκ τάσης, σε ή mm
fy = reinforcement strength, ksi ή MPa

Η ζήτηση ροπής και η χωρητικότητα ροπής πρέπει να πληρούν την ακόλουθη εξίσωση για να πληρούν τις απαιτήσεις σχεδιασμού του ACI 318-14:

\(\κείμενο{Μ}_{\κείμενο{εσύ}} \leq phi κείμενο{Μ}_{\κείμενο{ν}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 12 (Εξ. Εξ. 7.5.1.1(σι))

Ίδρυμα SkyCiv, σύμφωνα με την εξίσωση 12, υπολογίζει την αναλογία κάμψης (Εξίσωση 13) λαμβάνοντας το Flexural Demand πάνω από το Flexural Capacity.

\( \κείμενο{Unity Ratio} = frac{\κείμενο{Ζήτηση κάμψης}}{\κείμενο{Ικανότητα κάμψης}} \δεξί βέλος \) Εξίσωση 13

Albert Pamonag Δομικός Μηχανικός, Ανάπτυξη προϊόντων


Albert Pamonag
Δομικός μηχανικός, Ανάπτυξη προϊόντων
M.E. Πολιτικά Μηχανικά

βιβλιογραφικές αναφορές

  1. Απαιτήσεις κωδικού δόμησης για δομικό σκυρόδεμα (ACI 318-14) Σχολιασμός Απαιτήσεων Κτιριακού Κώδικα για Δομικό Σκυρόδεμα (ACI 318R-14). Αμερικανικό Ινστιτούτο Σκυροδέματος, 2014.
  2. ΜακΚορμάκ, Τζακ Γ., και Russell H. καφέ. Σχεδιασμός ενισχυμένου σκυροδέματος ACI 318-11 Έκδοση κώδικα. Γουίλι, 2014.
  3. Τέιλορ, Ανδρέας, et αϊ. Εγχειρίδιο ενισχυμένου σκυροδέματος: ένας σύντροφος στο ACI-318-14. Αμερικανικό Ινστιτούτο Σκυροδέματος, 2015.
Σας βοήθησε αυτό το άρθρο?
Ναί Οχι

Πώς μπορούμε να βοηθήσουμε?

Μεταβείτε στην κορυφή