Πίνακας περιεχομένων

• Understanding Rebar Development Length in Pad Footings
• Μήκος ανάπτυξης συμπίεσης
• Μήκος ανάπτυξης τάσης
• Ενότητα σχεδίασης του ιδρύματος SkyCiv

This documentation explores the significance of rebar development length in concrete footings and its role in ensuring structural integrity. You can gain insights into design code requirements, factors that influence development length, and practical approaches for incorporating them into your footing designs. Plus, discover how the SkyCiv Foundation Design module simplifies the process of verifying rebar development length for your projects.

Understanding Rebar Development Length in Pad Footings

Proper anchorage and reinforcement are essential for the stability and longevity of concrete structures, especially in pad footings. Development length is the minimum length of rebar embedded in the concrete necessary to achieve the required bond strength between steel and concrete. A development length check ensures that reinforcement is adequately embedded to resist loads without slipping, maintaining structural integrity and enabling safe load transfer to the ground. Verifying development length is a key part of footing design, assuring performance under static and dynamic loads and safeguarding overall structure stability.

Different design standards provide specific guidelines for determining these lengths to ensure that reinforcing bars are securely anchored within the concrete. This article provides an overview of the footing development length requirements as specified by various design standards, συμπεριλαμβανομένου του ACI 318-14 (Αμερικανικό Ινστιτούτο Σκυροδέματος), ΟΠΩΣ ΚΑΙ 3600 (Αυστραλιανά πρότυπα), CSA (Καναδική Ένωση Προτύπων), και EN (Ευρωκώδικας). By examining the distinct approaches and criteria set forth by each standard, engineers can better understand how to apply these guidelines effectively in practice, ensuring robust and compliant structural designs.

Μήκος ανάπτυξης συμπίεσης

The compression development length of a footing is a crucial factor in determining its required thickness to ensure proper anchorage of reinforcing bars. This length is calculated based on the need to embed the bars sufficiently within the concrete to achieve adequate bond strength and prevent slippage under compressive loads. Incorporating the correct development length allows engineers to design footings with optimal thickness for reinforcement, ensuring structural stability and durability and enhancing overall safety.

Αμερικανικό Ινστιτούτο Σκυροδέματος (ACI 318 Ενότητα 25.4.9)

Μετρικός:

\(μεγάλο_{dc} = MAX \left[ \frac{0.24 φά_{και} \psi_{ρ}}{\lambda \sqrt{φά'_{ντο}}} \times d_{σι}, 0.042 φά_{και} \psi_{ρ} ρε_{σι}, 200mm \right]\)Αυτοκρατορικός:

\(μεγάλο_{dc} = MAX \left[ \frac{φά_{και} \psi_{ρ}}{50 \λάμδα sqrt{φά'_{ντο}}} \times d_{σι}, 0.0003 φά_{και} \psi_{ρ} ρε_{σι}, 8inch \right]\)Οπου:

φά_και = Rebar yield strength (MPa, psi)
φά’_ντο = Concrete strength (MPa, psi)
ρε_σι = Dowel bar diameter (χιλ, σε)
ѱ _ρ = Confinement reinforcement factor (Τραπέζι 25.4.9.3)
ƛ = Concrete type factor (Τραπέζι 25.4.9.3)

η σχεδιαστική διατμητική αντοχή του πασσάλου δίνεται από (ΟΠΩΣ ΚΑΙ 3600 Ενότητα 13.1.5)

Basic development length:

\(μεγάλο_{του,γβ} = MAX \left[ \frac{0.22 φά_{του}}{ \τ.μ.{φά_{ντο}''}} \times d_{σι}, 0.0435 φά_{του} ρε_{σι}, 200mm \right]\)Οπου:

φά_του = Rebar yield strength (MPa)
φά_ντο‘ = Concrete strength
ρε_σι = Starter bar diameter (χιλ)

Canadian Standard Association (CSA Section 12.3)

\(μεγάλο_{Διπλή διάτμηση} = MAX \left[ \frac{0.24 φά_{και}}{ \τ.μ.{φά_{ντο}''}} \times d_{σι}, 0.045 φά_{και} ρε_{σι}, 200mm \right]\)Οπου:

φά_και = Rebar yield strength (MPa)
φά_ντο‘ = Concrete strength
ρε_σι = Dowel bar diameter (χιλ)

Ευρωκώδικας (EN Section 8.4)

Basic anchorage length (8.4.3)

\(μεγάλο_{σι,rqd} = frac{\phi}{4} \[object Window]{\σίγμα{sd}}{φά_{bd}} \)Οπου:

φά_και = Rebar yield strength (MPa)
φά_bd = Ultimate bond stress (MPa)
σ_sd = Design stress of the bar at the position from where the anchorage is measured from (MPa)
ɸ = Dowel bar diameter (χιλ)

Design anchorage length (8.4.4)

\(μεγάλο_{bd} =\alpha_{1} \άλφα_{2} \άλφα_{3} \άλφα_{4} μεγάλο_{σι,rqd} \)Οπου:

α₁, α₂, α₃, α₄ = 1.0 for Compression (Τραπέζι 8.2)

Minimum anchorage length (8.4.4)

\(μεγάλο_{σι, ελάχ} =MAX \left[ 0.6 μεγάλο_{σι,rqd}, 10ɸ, 100mm \right]\)Anchorage length in compression

\(μεγάλο_{bd,συμπίεση} =MAX\left[ μεγάλο_{σι, ελάχ}, μεγάλο_{bd}\σωστά]\)

Μήκος ανάπτυξης τάσης

The tension development length is key to ensuring that a footing’s dimensions are adequate to anchor reinforcement against tensile forces. This length, calculated to achieve the necessary bond strength between concrete and rebar, directly impacts the footing’s size and design. Properly determining the tension development length allows engineers to design footings capable of securely anchoring the reinforcement, enabling the structure to withstand tensile stresses and maintain stability and performance.

Αμερικανικό Ινστιτούτο Σκυροδέματος (ACI 318 Ενότητα 25.4)

Straight bars (Ενότητα 25.4.2.3)

Μετρικός:

\(μεγάλο_{ρε} = MAX \left[ \αριστερά( \frac{φά_{και}}{1.1 \λάμδα sqrt{φά'_{ντο}}} \[object Window]{\psi_{!} \psi_{2} \psi_3}{\αριστερά(ντο_{σι} + Κ_{τρ} \σωστά) / ρε_{σι}} \σωστά)\times d_{σι}, 300mm \right]\)Αυτοκρατορικός:

\(μεγάλο_{ρε} = MAX \left[ \αριστερά( \frac{3 φά_{και}}{40\λάμδα sqrt{φά'_{ντο}}} \[object Window]{\psi_{!} \psi_{2} \psi_3}{\αριστερά(ντο_{σι} + Κ_{τρ} \σωστά) / ρε_{σι}} \σωστά) \times d_{σι}, 12in\right]\)

Οπου:

ѱ_τ = Casting position factor (Τραπέζι 25.4.2.4)
ѱ_μι = Bar coating factor (Τραπέζι 25.4.2.4)
ѱ_μικρό = Bar size factor (Τραπέζι 25.4.2.4)
ντο_σι = Minimum bar clear distance (χιλ, σε)
κ_τρ = Transverse reinforcement index (χιλ, σε)
(ντο_σι + κ_τρ) / ρε_σι ≤ 2.5

Standard hooked bars (Ενότητα 25.4.3.1)

Μετρικός:

\(μεγάλο_{ρε} = MAX \left[ \αριστερά( \frac{0.24 φά_{και} \psi_{μι} \psi_{ντο} \psi_{ρ}}{\λάμδα sqrt{φά'_{ντο}}} \σωστά)\times d_{σι}, 8ρε_{σι}, 150 mm \right]\)Αυτοκρατορικός:

\(μεγάλο_{ρε} = MAX \left[ \αριστερά( \frac{φά_{και} \psi_{μι} \psi_{ντο} \psi_{ρ}}{50 \λάμδα sqrt{φά'_{ντο}}} \σωστά)\times d_{σι}, 8ρε_{σι}, 6 στο δεξιά]\)

Οπου:

ѱ_μι = Bar coating factor (Τραπέζι 25.4.3.2)
ѱ_ντο = Bar concrete cover factor (Τραπέζι 25.4.3.2)
ѱ_ρ = Confining reinforcement factor (Τραπέζι 25.4.3.2)

η σχεδιαστική διατμητική αντοχή του πασσάλου δίνεται από (ΟΠΩΣ ΚΑΙ 3600 Ενότητα 13.1.2.2)

Basic development length:

\(μεγάλο_{του,tb} = MAX \left[ \frac{0.5 κ_{1} κ_{3} φά_{και} ρε_{σι}}{κ_{2} \τ.μ.{φά'_{ντο}}}, 0.058 φά_{και} κ_{1} ρε_{σι} \σωστά]\)Οπου:

κ₁ = 1.3 for rebar with more than 300 mm concrete cast below the bar (1.0 σε διαφορετική περίπτωση)
κ₂ = (132 – ρε_σι)/100
κ₃ = 1-[0.15(ντο_ρε – ρε_σι)/ρε_σι]
ντο_ρε = Minimum bar clear distance (χιλ)

Straight bar:

\(μεγάλο_{του,τ} = l_{του,tb}\)

Standard hook or cog:

\(μεγάλο_{του,τ} =0.5 \times l_{του,tb}\)

Canadian Standard Association (CSA Section 12)

Straight bars (Ενότητα 12.2.3)

\(μεγάλο_{ρε} = MAX \left[ 0.45 κ_{1} κ_{2} κ_{3} κ_{4} \frac{φά_{και}}{\τ.μ.{φά'_{ντο}}} ρε_{σι}, 300 mm \right]\)Οπου:

κ₁ = Bar location factor (12.2.4)
κ₂ = Coating factor (12.2.4)
κ₃ = Concrete density factor (12.2.4)
κ₄ = Bar size factor (12.2.4)

Standard hooked bars (Ενότητα 12.5)

\(μεγάλο_{ρε} = MAX \left[ \frac{100 ρε_{σι}}{\τ.μ.{φά'_{ντο}}}\φορές αριστερά(0.7 \frac{φά_{και}}{40}\σωστά), 8 ρε_{σι}, 150 mm \right]\)

Ευρωκώδικας (EN Section 8.4)

Basic anchorage length (8.4.3)

\(μεγάλο_{σι,rqd} = frac{\phi}{4} \[object Window]{\σίγμα{sd}}{φά_{bd}} \)Design anchorage length (8.4.4)

\(μεγάλο_{bd} =\alpha_{1} \άλφα_{2} \άλφα_{3} \άλφα_{4} μεγάλο_{σι,rqd} \)Οπου:

α₁, α₂, α₃, α₄ = values shown in Table 8.2 for bars in tension

Minimum anchorage length (8.4.4)

\(μεγάλο_{σι, ελάχ} =MAX \left[ 0.3 μεγάλο_{σι,rqd}, 10ɸ, 100mm \right]\)Anchorage length in compression

\(μεγάλο_{bd,ένταση} =MAX\left[ μεγάλο_{σι, ελάχ}, μεγάλο_{bd}\σωστά]\)

For a detailed guide on how the SkyCiv Design module verifies development length, refer to the following links:

• Αμερικανικό Ινστιτούτο Σκυροδέματος (ACI 318)
• η σχεδιαστική διατμητική αντοχή του πασσάλου δίνεται από (ΟΠΩΣ ΚΑΙ 3600)
• Canadian Standard Association (CSA A23.3)
• Ευρωκώδικας (ΣΕ 1992)

Ενότητα σχεδίασης του ιδρύματος SkyCiv

The latest update to the SkyCiv Foundation Design module enhances its functionality by introducing the ability to incorporate standard hooked reinforcements, enabling more precise and detailed development length checks. This new feature provides users with greater flexibility by allowing them to customize the reinforcement detailing at each end of the footing bars. Users can now specify reinforcement ends as straight bars, 90-degree hooks (cogs), or 180-degree hooks, catering to various design requirements and standards.

The module also features updated graphics that visually aid in inspecting reinforcement detailing checks. Column dowel or starter bars are now also visible in the 3D graphics. With the newly added solver settings under the Miscellaneous tab, users can toggle to ignore specific design checks, such as development length checks and other advanced solving options.

 

Θέλετε να δοκιμάσετε το λογισμικό Foundation Design του SkyCiv? Το δωρεάν εργαλείο μας επιτρέπει στους χρήστες να αποδίδουν συγκεκριμένοι υπολογισμοί βάσης χωρίς λήψη ή εγκατάσταση!

Δωρεάν αριθμομηχανή σκυροδέματος