O objetivo deste artigo é ilustrar como o Fundação SkyCiv pode ser usado com um projeto real. Isso inclui: computar a capacidade do nível de serviço para pressão de suporte, estabilidade de apoio, tamanho da base; e nível de resistência para a espessura da fundação e reforço. Embora o projeto real mencionado neste artigo contenha membros de aço, vamos nos concentrar apenas no design da fundação.
Antecedentes do Projeto
Este projeto apresentado foi desenhado e construído por BetaQuad Construction and Service Co., e está localizado no centro de Luzon, Filipinas. É usado para produção comercial de cimento, tendo uma capacidade de produção diária de 30,000 toneladas métricas. A pegada geral do projeto durante a construção foi de aproximadamente 800 m2. Visto abaixo, a porção de aço da estrutura está agindo como uma estrutura de resistência à carga lateral (3F com mezanino). Em todo este projeto tem 43 fundamentos isolados que são necessários para o projeto estrutural.
A base do código de Design que se aplicou ao design da Fundação foi NSCP 2015. NSCP 2015 é semelhante a ACI 318-14 código , qual ACI 318-14 está disponível em nosso SkyCiv Foundation Design Module.
Figura 1 : Foto do projeto no local durante a construção
Modelo e parâmetros SkyCiv
Modelando a estrutura acima no SkyCiv Structural 3D plataforma significa que os designers foram capazes de tirar proveito do várias ferramentas de modelagem que estão disponíveis para todos os usuários SkyCiv.
Figura 2 : 3Renderização do modelo 3D estrutural SkyCiv
Parâmetros de construção
Para um design de sapata, os parâmetros de construção mais importantes que são necessários para o projeto de base isolada seriam as características sísmicas do local, e as propriedades do material da base. Para a localização deste projeto no centro de Luzon, Filipinas, a zona sísmica correspondente é Zona Sísmica 4.
Para os materiais de fundação, 20.68 MPa concreto resistente foi usado junto com 415 MPa aço de reforço de resistência ao escoamento. É importante ao passar por um design de base usando o módulo SkyCiv Foundation Design, ou qualquer software, se essas propriedades do material foram inseridas corretamente, ou então haverá ramificações ondulantes para o design.
Recomendações Geotécnicas
A maioria dos projetos exige relatórios geotécnicos, que delineiam as propriedades do solo e as características gerais do local. Usando as informações geotécnicas fornecidas pelo engenheiro geotécnico deste projeto, constatou-se que o site possui as seguintes propriedades:
Altura do solo = 2 metros
Capacidade de suporte do solo = 192 KPa.
Peso unitário do solo = 16 kN / m3
Essas características são necessárias ao projetar qualquer tipo de fundação, e, portanto, deve ser registrado para posterior entrada no módulo SkyCiv Foundation.
Carregar combinações
O SkyCiv Foundation Design Module pode realizar as combinações de carga básicas e são representados como Cargas de Serviço e Fatoradas. Além disso, o módulo de design considerará automaticamente os parâmetros sísmicos quando o terremoto for carregado (E) tem qualquer valor na entrada.
Para Projeto Geotécnico (Nível de serviço):
As combinações de carga aplicáveis para o projeto geotécnico, que são aplicáveis tanto para ASCE 7-10 e NSCP 2015 códigos de design, são as seguintes:
[1] D + eu
[2] D + eu + E / 1.4
[3] D + E / 1.4
Para Projeto Estrutural (Nível Fatorado):
As combinações de carga de aplicação para o projeto estrutural que são aplicáveis tanto para ASCE 7-10 e NSCP 2015 códigos de design são os seguintes:
[1] 1.4D
[2] 1.2D + 1.6eu
[3] 1.2D + 1.0E + 1.0eu
[4] 0.9D + 1.0E
Desenho das Fundações
O fluxo de trabalho real do projeto das fundações vem logo após a conclusão da análise estrutural de nossa estrutura, onde podemos interpretar as reações das estruturas.
Resultados da análise estrutural & Reações
Antes de entrar no módulo de base para projetar os fundamentos do projeto, as reações da coluna de base para cada base devem ser anotadas na parte de análise do Structural 3D para que possam ser inseridas no módulo de projeto da fundação. Estas reações foram determinadas a partir de uma análise estrutural. Usando resultados de envelope, o pior caso para cada fundação foi considerado. Essas forças foram exportadas por meio de um arquivo .CSV em uma forma facilmente tabulada para serem copiadas no Módulo de Projeto de Base.
Figura 3-a: Reações da base da coluna a partir do modelo estrutural 3D
No Figura 3-a, o S3D apresenta as cargas de reação que podem ser extraídas e importadas para o SkyCiv Foundation Design Module.
Entrada & Saída do módulo Foundation
Com as forças registradas, o módulo SkyCiv Foundation pode ser usado para analisar e verificar os designs dessas sapatas. O módulo permite que os engenheiros adicionem quantas fundações forem necessárias para o projeto. Então neste caso, os engenheiros projetaram e verificaram o 43 bases de forma independente. Figura 3-b mostra a interface do usuário e a apresentação quando há mais de uma base sendo considerada para o design.
Figura 3-b: Guia Foundation Design
Indo além, cada projeto de fundação incorpora uma ferramenta fácil de usar, fluxo de trabalho linear, onde todas as informações registradas das etapas anteriores podem ser inseridas.
Figura 3-c: Interface de usuário do módulo de design de base
Uma vez que os requisitos de projeto são estabelecidos e as propriedades e cargas do material são inseridas, a base está pronta para o design. A apresentação dos resultados do projeto após clicar no Verificar Design botão pode ser visto em Figura 3-d. Esses resultados são facilmente compreensíveis, como eles são apresentados como razões de unidade. Essas relações apresentam a experiência / capacidade para cada estado limite individual. Quando um acaba 1.0, a Status da base ficará vermelha e mostrará “Falhou”. De outra forma, aquela célula ficará verde e mostrará “Passar”. Isso torna mais fácil verificar rapidamente quais fundações podem precisar de ajustes ou mais trabalho no processo de design.
Figura 3-d: Resultados do projeto de amostra
Conforme indicado em Figura 3-d, os cinco estados limites diferentes que são verificados durante o projeto são:
- Tamanho da Base
- Estabilidade como capotamento e deslizamento
- Tesoura unidirecional
- Cisalhamento de duas vias
- Flexure
Para cavar mais fundo nas relações de unidade de cada estado limite, os engenheiros podem ver os Relatórios de design da base, que são acessíveis para cada fundação. Esses relatórios abrem a caixa preta do software de engenharia estrutural, fornecendo diagramas e cálculos manuais detalhados juntos em um PDF profissional que pode ser exportado e usado para uso no projeto. Ver Figura 3-e abaixo para ver a aparência de um desses relatórios:
Figura 3-e: Trecho de exemplo de um relatório detalhado do Foundation Design
Albert Pamonag, são influenciados principalmente pelas dimensões da sapata
Engenheiro estrutural, Desenvolvimento de Produto
