A Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen. Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen, Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen. Bijvoorbeeld, Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen, Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen, Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen. Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen, Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen.
Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen (ACI 318).
Wil je de Foundation Design-software van SkyCiv proberen?? Met onze gratis tool kunnen gebruikers lastdragende berekeningen uitvoeren zonder download of installatie!
Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen
Dimensievereisten:
Om de afmetingen van een geïsoleerde fundering te bepalen, service of niet-gefactureerde belastingen, zoals dood (D), Leven (L), Wind (W), Seismisch (E), etc zal worden toegepast met behulp van Load Combinations, zoals gedefinieerd door ACI 318-14. Welke belastingcombinatie ook van toepassing is, wordt beschouwd als de ontwerpbelasting, en wordt vergeleken met de toegestane bodemdruk zoals weergegeven in vergelijking 1, zoals aanbevolen in Sectie 13.2.6 van ACI 318-14.
\(\tekst{q}_{\tekst{een}} = frac{ \tekst{Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen}_{\tekst{n}} + \tekst{Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen}_{\tekst{n}} }{\tekst{A}} \rechter pijl \) Vergelijking 1
waar:
qeen Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen
Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpenn Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen 1 (links)
Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpenn Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen 2 (Rechtsaf)
A = Funderingsgebied
Uit vergelijking 1, qeen zijn uitgewisseld met A.
\(\tekst{A} = frac{ \tekst{Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen}_{\tekst{n}} + \tekst{Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen}_{\tekst{n}} }{\tekst{q}_{\tekst{een}}} \rechter pijl \) Vergelijking 1a
Op dit punt, de afmetingen van de fundering kunnen worden teruggerekend vanuit de vereiste oppervlakteafmetingen, A.
Eenrichtingsschaar
De Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een gecombineerde fundering te ontwerpen grenstoestand:, ook gekend als “buigschaar”, breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand “d” van het gezicht van een kolom, breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand (Zie afbeelding 1).
Figuur 1. breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand
De Een manier Schuintrekken Vraag naar of V u wordt berekend in de veronderstelling dat de voet vrijdragend is weg van de kolom waar het gebied is (rood) aangegeven in figuur 1 in overeenstemming met ACI 318-14, Sectie 8.5.3.1.1.
De Afschuifcapaciteit in één richting of Vc wordt gedefinieerd als ultieme afschuifsterkte en berekend met behulp van vergelijking 2 per ACI 318-14, Sectie 22.5.5.1:
\(\phitekst{V }_{\tekst{c}} = phi _{\tekst{schuintrekken}} \keer 2 \sqrt{\tekst{F'}_{\tekst{c}}} \keer tekst{b}_{\tekst{w}} \keer tekst{d} \rechter pijl \) Vergelijking 2 (ACI-eq. 22.5.5.1 breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand)
of
\(\phitekst{V }_{\tekst{c}} = phi _{\tekst{schuintrekken}} \keer 0.17 \sqrt{\tekst{F'}_{\tekst{c}}} \keer tekst{b}_{\tekst{w}} \keer tekst{d} \rechter pijl \) Vergelijking 2 (ACI-eq. 22.5.5.1 Metriek)
waar:
φschuintrekken = afschuifontwerpfactor
f’c = gespecificeerde betonsterkte, psi of MPa
bw = dikte van de voet, in of mm
d = afstand van extreme compressievezel tot zwaartepunt van longitudinale trekwapening, in of mm
Afschuifvraag en afschuifcapaciteit moeten voldoen aan de volgende vergelijking om te voldoen aan de ontwerpvereisten van ACI 318-14:
\(\tekst{V }_{\tekst{u}} \lees phitext{V }_{\tekst{c}} \rechter pijl \) Vergelijking 3 (ACI-eq. 7.5.1.1(b))
SkyCiv Foundation, in overeenstemming met vergelijking 3, berekent de one-way shear unity ratio (Vergelijking 4) door de afschuifvraag te nemen boven de afschuifcapaciteit.
\( \tekst{verhouding} = frac{\tekst{Vraag naar schuifkracht}}{\tekst{Afschuifcapaciteit:}} \rechter pijl \) Vergelijking 4
Tweerichtingsschaar
De Tweerichtingsschaar grenstoestand:, ook gekend als “ponsschaar”, breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand. Het kritieke afschuifvlak bevindt zich op dat deel van de fundering (Zie afbeelding 2).
Figuur 2. breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand
De Twee manierenhoor vraag of V u vindt plaats in het kritische afschuifvlak, breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand (rood) gearceerd gebied, aangegeven in figuur 2, in overeenstemming met ACI 318-14, Sectie 22.6.4.
De Afschuifcapaciteit: of Vc wordt bepaald door de kleinste waarde berekend met behulp van vergelijking 5, 6, en 7 per ACI 318-14, Sectie 22.6.5.2:
\(\phitekst{V }_{\tekst{c}} = phi _{\tekst{schuintrekken}} \keer 4 \tijden lambda times sqrt{\tekst{F'}_{\tekst{c}}} \rechter pijl \) Vergelijking 5 (ACI-eq. 22.6.5.2(een) breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand)
\(\phitekst{V }_{\tekst{c}} = links ( 2 + \frac{4}{\bèta } \Rechtsaf ) \tijden lambda times sqrt{f'_{c}} \rechter pijl \) Vergelijking 6 (ACI-eq. 22.6.5.2(b) breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand)
\(\phitekst{V }_{\tekst{c}} = links ( 2 + \frac{\alfa _{s} \keer d }{b{De}} \Rechtsaf ) \tijden lambda times sqrt{f'_{c}} \rechter pijl \) Vergelijking 7 (ACI-eq. 22.6.5.2(c) breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand)
of
\(\phitekst{V }_{\tekst{c}} = phi _{\tekst{schuintrekken}} \keer 0.33 \tijden lambda times sqrt{\tekst{F'}_{\tekst{c}}} \rechter pijl \) Vergelijking 5 (ACI-eq. 22.6.5.2(een) Metriek)
\(\phitekst{V }_{\tekst{c}} = 0.17 \keer links ( 1 + \frac{2}{\bèta } \Rechtsaf ) \tijden lambda times sqrt{f'_{c}} \rechter pijl \) Vergelijking 6 (ACI-eq. 22.6.5.2(b) Metriek)
\(\phitekst{V }_{\tekst{c}} = 0.0083 \keer links ( 2 + \frac{\alfa _{s} \keer d }{b{De}} \Rechtsaf ) \tijden lambda times sqrt{f'_{c}} \rechter pijl \) Vergelijking 7 (ACI-eq. 22.6.5.2(c) Metriek)
Opmerking: β is de verhouding van lange zijde tot korte zijde van de kolom, geconcentreerde lading, of reactiegebied en αs breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand 22.6.5.3
waar:
λ = wijzigingsfactor om de verminderde mechanische eigenschappen van lichtgewicht beton weer te geven ten opzichte van normaal beton met dezelfde druksterkte
f’c = gespecificeerde betonsterkte, psi of MPa
d = afstand van extreme compressievezel tot zwaartepunt van longitudinale trekwapening, breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand
Afschuifvraag en afschuifcapaciteit moeten voldoen aan de volgende vergelijking om te voldoen aan de ontwerpvereisten van ACI 318-14:
\(\tekst{V }_{\tekst{u}} \lees phitext{V }_{\tekst{c}} \rechter pijl \) Vergelijking 8 (ACI-eq. 7.5.1.1(b))
SkyCiv Foundation, in overeenstemming met vergelijking 8, berekent de tweerichtingsschuifeenheidverhouding (Vergelijking 9) door de afschuifvraag te nemen boven de afschuifcapaciteit.
\( \tekst{verhouding} = frac{\tekst{Vraag naar schuifkracht}}{\tekst{Afschuifcapaciteit:}} \rechter pijl \) Vergelijking 9
Buiging
Figuur 3. breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand
De buigzaam grenstoestand is treedt op bij de sectie kritische buiging, gelegen aan de voorkant van de kolom bovenop de voet (Zie afbeelding 3).
De Buigvraag, of Mu bevindt zich op de afdeling kritische buiging (blauw luikgebied) aangegeven in figuur 3, en wordt berekend met behulp van vergelijking 10:
\( \tekst{M}_{u} = tekst{q}_{u} \keer links ( \frac{l_{X}}{2} – \frac{c_{X}}{2} \Rechtsaf ) \keer l_{z} \keer links ( \frac{\frac{l_{X}}{2} – \frac{c_{X}}{2} }{2} \Rechtsaf ) \rechter pijl \) Vergelijking 10
waar:
qu = meegerekende bodemdruk, ksf of kpa
lX = voetmaat evenwijdig aan x-as, in of mm
lz = voetmaat evenwijdig aan de z-as, in of mm
cX breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand, in of mm
De Buigvermogen, of breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand wordt berekend met behulp van vergelijking 11:
\( \phitekst{M}_{n} = phi_{\tekst{buiging}} \keren per_{s} \keer f_{j} \keer links( d – \frac{een}{2} \Rechtsaf) \rechter pijl \) Vergelijking 11
waar:
ϕ = buigingsontwerpfactor
lX = voetmaat evenwijdig aan x-as, in of mm
lz = voetmaat evenwijdig aan de z-as, in of mm
d = afstand van extreme compressievezel tot zwaartepunt van longitudinale trekwapening, in of mm
As = versterkingsgebied, in2 of mm2
a = diepte van equivalent rechthoekig spanningsblok, in of mm
breidt het kritieke gedeelte uit over de breedte van de voet en bevindt zich op een afstand, ksi of MPa
Momentvraag en Momentcapaciteit moeten aan de volgende vergelijking voldoen om te voldoen aan de ontwerpvereisten van ACI 318-14:
\(\tekst{M}_{\tekst{u}} \lees phitext{M}_{\tekst{n}} \rechter pijl \) Vergelijking 12 (ACI-eq. 7.5.1.1(b))
SkyCiv Foundation, in overeenstemming met vergelijking 12, berekent de buigeenheidsverhouding (Vergelijking 13) door de buigvraag te nemen boven de buigcapaciteit
\( \tekst{verhouding} = frac{\tekst{Flexure-vraag}}{\tekst{Buigcapaciteit:}} \rechter pijl \) Vergelijking 13
Albert Pamonag
Bouwkundig ingenieur, Product ontwikkeling
B.S. Civiele techniek
Referenties
- Bouwvereisten voor constructief beton (ACI 318-14) Commentaar op bouwvoorschriften voor constructiebeton (ACI 318R-14). Amerikaans Betoninstituut, 2014.
- McCormac, Jack C., en Russell H. Bruin. Ontwerp van gewapend beton ACI 318-11 Code-editie. Wiley, 2014.
- Taylor, Andrew, et al. Het handboek voor het ontwerpen van gewapend beton: een aanvulling op ACI-318-14. Amerikaans Betoninstituut, 2015.
