EN に準拠した独立基礎設計 1992 & に 1997

独立基礎の設計に必要な計算のガイド (に 1992 & に 1997)

基礎は、柱と壁の力を支持土に伝達する重要な建築システムです. 土壌の特性と建物の荷重に応じて, エンジニアは、浅いまたは深い基礎システムで構造をサポートすることを選択できます³.

SkyCIV Foundationには、Eurocode2¹とEurocodeに準拠した孤立した足場の設計が含まれています 7².

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基礎設計計算機

独立基礎の設計パラメータ

SkyCIVで提示された計算は、ENに基づいて規範的な方法を使用します 1997, 想定される安全なベアリング圧力を使用して、究極の制限状態に基づいて、サービスアビリティリミット状態に基づいて基礎をサイズした後、詳細な構造設計が続きます.

寸法要件

独立基礎の寸法を決定するには, 特徴的なアクション, 永久/死者など (Q), 変数/ライブ (QL), 風 (QW), 地震 (QE), などは、保守性の制限状態に適用されます. 重要な荷重配置/組み合わせは、設計負荷と見なされます, 式に示すように、許容土圧と比較されます 1. この例は、均一な土壌圧力のみに限定されています.

\(\text{q}_{\text{a}} = \frac{\text{P}_{\text{n}}}{\text{A}} \rightarrow \) 方程式 1

どこ:
q_a =許容土圧
P_ん =ファクタリングされていない設計荷重
A =基礎エリア

方程式から 1, q_a との交換です あ.

\(\text{A} = \frac{\text{P}_{\text{n}}}{\text{q}_{\text{a}}} \rightarrow \) 式1a

この時点で, 足場の寸法は、必要な領域の寸法から背を向けることができます, あ.

たわみ

図 1. クリティカルフレクシャセクション

の 曲げ 限界状態が発生するのは クリティカルフレクシャセクション, 基礎の上の柱の面にあります (図を参照してください 1).

の 曲げ需要, または M_編 クリティカルフレクシャセクションにあります (青いハッチエリア) 図に示されている 1, 方程式を使用して計算されます 2.

\( \text{M}_{u} = \text{q}_{u} \times \left ( \frac{l_{x}}{2} – \frac{c_{x}}{2} \right ) \times l_{z} \times \left ( \frac{\frac{l_{x}}{2} – \frac{c_{x}}{2} }{2} \right ) \rightarrow \) 方程式 2

どこ:
q_あなた =因数分解された土壌圧力, kPa
l_バツ = x軸に沿った基礎寸法, んん
l_と = z軸に沿った基礎寸法, んん
c_バツ = x軸に沿った列の寸法, んん

の 曲げ能力, または M容量 式を使用して計算されます 3.

\(\text{M}_{capacity} = \frac{1}{\gamma_{S,pt}} \times f_{yk} \times A_{s} \times \left( d – \frac{s}{2} \right) \rightarrow \) 方程式 3

どこ:
c_S,pt =鋼を補強するための部分因子
l_バツ = x軸に平行な基礎寸法, んん
l_と = z軸に平行な基礎寸法, んん
d =極端な圧縮繊維から縦方向の張力補強の重心までの距離, んん
あ_s =補強エリア, んん²
S =同等の長方形応力ブロックの深さ, んん
fyk =補強強度, MPa

一方向せん断

の 一方向せん断 限界状態, としても知られている ビームせん断, 離れた場所にあります “d” 柱の表面から, 臨界せん断面で (図を参照してください 2),

図 2. 一方向せん断の臨界面せん断

の 一方通行 剪断 要求する または V _編 基礎が、領域がある柱から片持ち梁で離れていると仮定して計算されます (赤) 図に示されている 2.

の 一方向せん断耐力 または V _Rd,c 究極の限界状態でのせん断抵抗として定義されます (せん断補強が不要な場合) 方程式を使用して計算されます 6 あたり に 1992, セクション 6.2.2.

\(\text{V}_{\text{Rd,c}} = (\text{C}_{\text{Rd,c}} \times k \times (100 \times \rho_{1} \times \text{f}_{\text{ck}})^{\frac{1}{3}}) \times \text{b}_{\text{w}} \times \text{d} \rightarrow \) 方程式 6 (に 1992 Eq. 6.2.a)

最小で

\(\text{V}_{\text{Rd,c}} = (0.035 \times k^{\frac{3}{2}} \times \text{f}_{\text{ck}}^{\frac{1}{2}}) \times \text{b}_{\text{w}} \times \text{d} \rightarrow \) 方程式 9 (に 1992 Eq. 6.2.b)

どこ:
C_Rd,c = 0.18/γの推奨値_C
k =係数 1 + √(200/d) ≤ 2.0
r₁ = A_sl / b_wd≤ 0.02
f_ck =指定されたコンクリート強度, MPa
b_w =基礎の幅, んん
d =極端な圧縮繊維から縦方向の張力補強の重心までの距離, んん

ENの最終的な制限状態を満たすために、せん断需要とせん断容量を検証する必要があります 1990:

\(\text{E}_{\text{d}} \leq \text{R}_{\text{d}} \rightarrow \) 方程式 4 (に 1990 6.4.1)

SkyCiv Foundation, 式に準拠 4, 一方向せん断ユニティ比を計算します (方程式 7) せん断耐力よりもせん断需要をとることによって.

\( \text{Unity Ratio} = \frac{\text{Shear Demand}}{\text{Shear Capacity}} \rightarrow \) 方程式 7

双方向せん断

の 双方向せん断 限界状態, としても知られている パンチングシアー, クリティカルセクションをある距離まで拡張します “2d” 柱の面から、そして柱の周囲から. 重要なせん断面は、基礎のそのセクションにあります (図を参照してください 3).

図 3. 双方向せん断の臨界せん断面

の ふたつのやり方需要を聞く または V _編 臨界せん断面で発生します, 図に示されている 3, に従って に 1992, セクション 6.4.2.

の せん断耐力 または V _Rd,c, 一方向せん断能力と同様 (せん断補強が不要な場合), ENに基づいて計算されます 1992 セクション 6.2.2 (式を参照. 8).

\(\text{V}_{\text{Rd,c}} = (\text{C}_{\text{Rd,c}} \times k \times (100 \times \rho_{1} \times \text{f}_{\text{ck}})^{\frac{1}{3}}) \times \text{u}_{\text{1}} \times \text{d} \rightarrow \) 方程式 8 (に 1992 Eq. 6.2.a)

最小で

\(\text{V}_{\text{Rd,c}} = (0.035 \times k^{\frac{3}{2}} \times \text{f}_{\text{ck}}^{\frac{1}{2}}) \times \text{u}_{\text{1}} \times \text{d} \rightarrow \) 方程式 9 (に 1992 Eq. 6.2.b)

 

どこ:
あなた₁ =基本的な制御境界線, んん
他の変数は、一方向のせん断容量で同様に定義されています.

一般に, せん断需要とせん断容量は、ENの最終的な制限状態を満たすために、次の方程式を満たす必要があります 1990:

\(\text{E}_{\text{d}} \leq \text{R}_{\text{d}} \rightarrow \) 方程式 4 (に 1990 6.4.1)

SkyCiv Foundation, 方程式に従って 4, 双方向せん断ユニティ比を計算します (方程式 10) せん断耐力よりもせん断需要をとることによって.

\( \text{Unity Ratio} = \frac{\text{Shear Demand}}{\text{Shear Capacity}} \rightarrow \) 方程式 10

 

FEA を備えた新しい SkyCiv 財団

3月現在 2024, Foundation Design モジュールには有限要素解析が統合されています (醜い) ソルバーの機能を調べる. この新機能により、ユーザーはENによって指定されたすべての構造チェックを実行しながら、詳細な土壌圧力と木材アーマー分析を実施できます。 1992 そして 1997, 上記のすべての検証を含む. FEA 結果の概要は包括的なレポートに含まれています.

 

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