Keermuurontwerpcontroles volgens ACI 318-19

Tijdens het proces van een betonnen vrijdragende keermuurontwerp, de eerste stap is het definiëren van de voorlopige afmetingen en controleer de stabiliteit van deze voorlopige geometrie tegen kantelen, glijden, en lager. Het voltooien van deze stabiliteitscontroles omvat de berekening van alle krachten die op de keerstructuur werken. die ladingen, wanneer in rekening gebracht, zijn de input die nodig zijn om ontwerpcontroles uit te voeren op de betonnen keermuur en zorgen voor de afmetingen en de aangebrachte wapening, zal in staat zijn om de ultieme belasting te weerstaan. Met behulp van onze keermuurontwerpsoftware, het is mogelijk om de stabiliteitscontroles uit te voeren die nodig zijn tijdens het proces van een betonnen keermuurontwerp.

Probeer onze keermuurcalculator

samengevat, ontwerpcontroles op de verschillende componenten van een betonnen keermuur omvatten::

• Stang
  • Kritieke sectie: Gelegen aan de basis van de stengel, aan de voorkant van de keermuurbasis. Voor controle van de schuifsterkte, ACI 318 maakt het mogelijk om het gedeelte op afstand te gebruiken d van de basis als de kritische.
  • werkende krachten: Ingehouden actieve bodemdruk en extra druk door toeslagbelastingen.
  • Effecten om te controleren: Buiging en afschuiving bij de kritische sectie van de steunmuur van de cantilever.
• Hiel
  • Kritieke sectie: Gelegen op het raakvlak tussen de stengel en de muurvoet. Voor controle van de schuifsterkte, ACI 318 maakt het mogelijk om het gedeelte op afstand te gebruiken d van de interface als de kritische.
  • werkende krachten: Vastgehouden bodemgewicht, eigen gewicht van de hiel, en verticaal werkende toeslag. Bodemdruk onder de basis kan worden meegenomen, maar wordt meestal verwaarloosd omdat het conservatief is.
  • Effecten om te controleren: Afschuiving en buiging bij de hiel van de uitkragende keermuur van het kritieke gedeelte.
• Teen
  • Kritieke sectie: Gelegen aan de voorkant van de stengel. Voor controle van de schuifsterkte, ACI 318 maakt het mogelijk om het gedeelte op afstand te gebruiken d vanaf de voorkant van de stengel als de kritische.
  • werkende krachten: Lagerdruk onder de teen. Passief eigengewicht van de grond dat boven de teen werkt, wordt meestal verwaarloosd, omdat het kan eroderen of worden verwijderd.
  • Effecten om te controleren: Afschuiving en buiging bij het kritieke gedeelte van de teen van de uitkragende keermuur.
• Schuifsleutel (indien inbegrepen)
  • Kritieke sectie: Gelegen op de interface tussen de breeksleutel en de muurvoet.
  • werkende krachten: Passieve bodemdruk.
  • Effecten om te controleren: Afschuiving bij de kritische sectie van de sleutel van de uitkragende keermuur.

Belastingsfactoren volgens ACI-318

Bij het uitvoeren van een ontwerpcontrole op een betonnen uitkragende keermuur volgens de eisen van ACI-318, alle externe krachten die op de constructie inwerken en een interne kracht genereren op het kritieke gedeelte, worden naar hun aard in aanmerking genomen, als volgt:

• Voor zijdelingse gronddrukken, vanwege het gewicht van de grond en extra belastingen, de factor voor het berekenen van de ultieme toestandsbelastingen is \(1.6\)
• Voor het eigengewicht van de constructie, de factor voor het berekenen van de ultieme toestandsbelastingen is \(1.2\)

Deze factoren weerspiegelen de waarschijnlijkheid dat de berekende waarde wordt overschreden “exact” toe te passen, voor het geval van het eigengewicht van de constructie, de kans op overschrijding is vrij klein, en daarom ligt de factor dichtbij 1.0, echter, externe krachten zoals het gewicht en de zijdelingse druk van de vastgehouden grond en de toeslagen zullen eerder een hogere waarde aannemen, en daarom ligt de bezettingsgraad dichter bij 2 dan 1.

Weerstandsreductiefactoren volgens ACI-318

Afgezien van het vergroten van de krachten die op de constructie inwerken, de weerstand wordt ook verminderd door enkele factoren toe te passen, volgens de LRFD (Ontwerp van belastings- en weerstandsfactoren) benadering. Elke weerstandswaarde wordt als volgt verlaagd:

• Voor buigweerstand, ervan uitgaande dat het lid spanningsgecontroleerd is, de reductiefactor is \(0.9\)
• Voor schuifweerstand, de reductiefactor is \(0.75\)

Ontwerpvereisten volgens ACI-318

Het vergelijken van de ultieme interne krachten van de staat met de verminderde weerstand van de leden tegen die interne kracht, het is mogelijk om te bepalen of het aangebrachte betonprofiel en de ingebedde wapening sterk genoeg zijn of niet. Dit kan worden uitgedrukt in de volgende twee vergelijkingen:

• Voor nominale momentweerstand \(M_n) en het ultieme staatsmoment \(M_u\)

\(\phi \; M_n \geq M_u\)

• Voor nominale schuifweerstand \(V_n\) and ultimate state shear force\(V_u\)

\(\phi \; V_n \geq V_u\)

Aanvullende vereisten volgens ACI-318

Naast het voldoen aan de hierboven genoemde vereisten, ACI-318 presenteert enkele aanvullende vereisten voor het succesvol voltooien van een betonnen keermuurontwerp:

• De berekende wapening voor de doorbuiging van een onderdeel van de constructie wordt gecontroleerd aan de hand van de minimaal vereiste buigversterking van de ligger. Volgens ACI-318, vanwege het gebrek aan redundantie wordt de liggerformule gebruikt in plaats van de eenrichtingsplaatformule:

\(EEN_{s, \; min} = frac{3 \sqrt{f'_c}}{f_y} b_w d\)

• Zodra het vereiste staaloppervlak voor buiging is berekend, de sectie wordt gecontroleerd om er zeker van te zijn dat deze onder spanning staat, met andere woorden ervoor zorgen dat het wapeningsstaal meegeeft voordat het beton scheurt:

\(\varepsilon_t = frac{\varepsilon_c}{c}(gelijkstroom) > 0.005\)

Waarbij \(c = frac{een}{\bèta_1}\), \(a = 1.31 Als), \(\varepsilon_c = 0.003\) (uitgaande van betonscheuren op dat rekniveau), en \(d\) is de afstand van de drukrand tot het midden van de wapening onder spanning.

• Voor elk onderdeel van de vrijdragende betonnen keermuur wordt een minimaal dwarsversterkingsoppervlak berekend, met behulp van de verhoudingen uit de tabel 11.6.1 van ACI-318
• Voor elk onderdeel van de vrijdragende betonnen keermuur worden ook de ontwikkeling en de verbindingslengtes berekend, met behulp van de criteria die zijn opgegeven 25.4.2 van ACI-318

SkyCiv keermuurcalculator

Met al die individuele belastingen is het nu mogelijk om de wrijvingskracht te berekenen. De betaalde versie toont ook de volledige berekeningen, zodat je stap voor stap kunt zien, hoe de stabiliteit van een keermuur tegen kantelen te berekenen?, glijden en lager! Met het betaalde account, Ook is het mogelijk om ontwerpcontroles volgens ACI uit te voeren op de keermuur.

Keermuurcalculator

Oscar Sanchez
Productontwikkelaar
BEng (Civiel)
LinkedIn