As informações apresentadas nesta página destinam-se a demonstrar a convergência do projeto de seção da ACI 318-2014 provisions for pile foundations that can be achieved with SkyCiv. Todos os exemplos são retirados dos seguintes livros:
Livro 1: Ruwan Rajapakse, Pile Design and Construction Rules of Thumb, 2016.
Livro 2: American Concrete Institute, Designing Concrete Structures: Interaction Diagram for Concrete Columns, 2007.
Livro 3: Hsiao, J. Kent (2012), Efeitos do eixo de flexão no momento de carga (PM) Diagramas de interação para colunas circulares de concreto usando um número limitado de barras de reforço longitudinais, Jornal Eletrônico de Engenharia Estrutural 12(1)
Vertical Geotechnical Capacity
Livro 1: Exemplo 7.4.1 Compute the ultimate bearing capacity of the pile:
| Detalhes | |
|---|---|
| Seção | |
| Diâmetro | 500 milímetros |
| Comprimento | 10 m |
| Soil Properties | |
| Unidade de peso | 17.3 kN / m3 |
| a força de atrito que impedirá o deslizamento da parede é a carga vertical total multiplicada pelo coeficiente de atrito solo-concreto definido para o material do solo da subestrutura e a força de deslizamento é o resultado da pressão lateral do solo retido e da pressão associada à presença da sobrecarga | 30 Graus |
| Coesão | 0 KPa |
| Tabela de águas subterrâneas | Não presente |
| Resultados | ||
|---|---|---|
| Parâmetro | Manual | SkyCiv |
| Vertical Effective Pressure | 173 kPa | 173 kPa |
| Base Resistance term | 713.3 kN | 713.338 kN |
| Average Effective Vertical Stress | 86.5 kPa | 86.500 kPa |
| Shaft Frictional Resistance Term | 703.5 kN | 703.510 kN |
| Ultimate Bearing Capacity | 1,416.8 kN | 1,416.848 kN |
Livro 1: Exemplo 7.4.2 Compute the ultimate bearing capacity of the pile:
| Detalhes | |
|---|---|
| Seção | |
| Diâmetro | 500 milímetros |
| Comprimento | 10 m |
| Soil Properties | |
| Unidade de peso | 17.3 kN / m3 |
| a força de atrito que impedirá o deslizamento da parede é a carga vertical total multiplicada pelo coeficiente de atrito solo-concreto definido para o material do solo da subestrutura e a força de deslizamento é o resultado da pressão lateral do solo retido e da pressão associada à presença da sobrecarga | 30 Graus |
| Coesão | 0 KPa |
| Tabela de águas subterrâneas | 3 m |
| Resultados | ||
|---|---|---|
| Parâmetro | Manual | SkyCiv |
| Vertical Effective Pressure | 104.33 kPa | 104.330 kPa |
| Base Resistance term | 430.19 kN | 430.188 kN |
| Average Effective Vertical Stress | ||
| 0-3m | 25.95 kPa | 25.950 kPa |
| 3-10m | 78.12 kPa | 78.115 kPa |
| Shaft Frictional Resistance Term | ||
| 0-3m | 63.32 kN | 63.316 kN |
| 3-10m | 444.72 kN | 444.720 kN |
| Total Shaft Frictional Resistance Term | 508.04 kN | 508.036 kN |
| Ultimate Bearing Capacity | 938.22 kN | 938.224 kN |
Livro 1: Exemplo 7.4.3 Compute the ultimate bearing capacity of the pile:
| Detalhes | |
|---|---|
| Seção | |
| Diâmetro | 500 milímetros |
| Comprimento | 12 m |
| Camada 1-Propriedades do Solo | |
| Espessura | 5 m |
| Unidade de peso | 17.3 kN / m3 |
| a força de atrito que impedirá o deslizamento da parede é a carga vertical total multiplicada pelo coeficiente de atrito solo-concreto definido para o material do solo da subestrutura e a força de deslizamento é o resultado da pressão lateral do solo retido e da pressão associada à presença da sobrecarga | 30 Graus |
| Coesão | 0 KPa |
| Tabela de águas subterrâneas | Não presente |
| Camada 2 - Propriedades do Solo | |
| Espessura | 7 m |
| Unidade de peso | 16.9 kN / m3 |
| a força de atrito que impedirá o deslizamento da parede é a carga vertical total multiplicada pelo coeficiente de atrito solo-concreto definido para o material do solo da subestrutura e a força de deslizamento é o resultado da pressão lateral do solo retido e da pressão associada à presença da sobrecarga | 32 Graus |
| Coesão | 0 KPa |
| Tabela de águas subterrâneas | Não presente |
| Resultados | ||
|---|---|---|
| Parâmetro | Manual | SkyCiv |
| Vertical Effective Pressure | 204.8 kPa | 204.800 kPa |
| Base Resistance term | 1,166.2 kN | 1,166.159 kN |
| Average Effective Vertical Stress | ||
| Camada 1 | 43.3 kPa | 43.250 kPa |
| Camada 2 | 145.7 kPa | 145.650 kPa |
| Shaft Frictional Resistance Term | ||
| Camada 1 | 176.1 kN | 175.878 kN |
| Camada 2 | 891.6 kN | 891.295 kN |
| Ultimate Bearing Capacity | 2,233.9 kN | 2,233.332 kN |
Livro 1: Exemplo 7.4.4 Compute the ultimate bearing capacity of the pile:
| Detalhes | |
|---|---|
| Seção | |
| Diâmetro | 500 milímetros |
| Comprimento | 15 m |
| Camada 1-Propriedades do Solo | |
| Espessura | 5 m |
| Unidade de peso | 17.3 kN / m3 |
| a força de atrito que impedirá o deslizamento da parede é a carga vertical total multiplicada pelo coeficiente de atrito solo-concreto definido para o material do solo da subestrutura e a força de deslizamento é o resultado da pressão lateral do solo retido e da pressão associada à presença da sobrecarga | 30 Graus |
| Coesão | 0 KPa |
| Tabela de águas subterrâneas | 3 m |
| Camada 2 - Propriedades do Solo | |
| Espessura | 7 m |
| Unidade de peso | 16.9 kN / m3 |
| a força de atrito que impedirá o deslizamento da parede é a carga vertical total multiplicada pelo coeficiente de atrito solo-concreto definido para o material do solo da subestrutura e a força de deslizamento é o resultado da pressão lateral do solo retido e da pressão associada à presença da sobrecarga | 32 Graus |
| Coesão | 0 KPa |
| Resultados | ||
|---|---|---|
| Parâmetro | Manual | SkyCiv |
| Vertical Effective Pressure | 137.9 kPa | 137.780 kPa |
| Base Resistance term | 785.2 kN | 784.538 kN |
| Average Effective Vertical Stress | ||
| 0-3m | 26 kPa | 25.950 kPa |
| 3-5m | 59.4 kPa | 59.390 kPa |
| 5-15m | 102.4 kPa | 102.330 kPa |
| Shaft Frictional Resistance Term | ||
| 0-3m | 63.4 kN | 63.316 kN |
| 3-5m | 96.6 kN | 96.605 kN |
| 5-15m | 895.2 kN | 894.573 kN |
| Ultimate Bearing Capacity | 1,840.4 kN | 1,839.032 kN |
Axial & Flexural Capacities
Livro 2: Example E702 Compute the axial and flexural capacities, (ΦPN, ΦMN)
| Detalhes | |
|---|---|
| Seção | |
| Cross-section | Retangular |
| Profundidade | 12 no |
| Largura | 12 no |
| Reforço | |
| Diâmetro da barra | 4-#8 |
| Materiais | |
| Concrete Strength | 4,000 psi |
| Steel Yield Strength | 60,000 psi |
| Resultados | ||
|---|---|---|
| Parâmetro | Manual | SkyCiv |
| Gross Area (UMAg) | 144 no2 | 144.0 no2 |
| Steel Reinforcement Area (UMAst) | 3.16 no2 | 3.142 no2 |
| ΦPN at Pure Compression | 347.60 kips | 347.055 kips |
| Neutral Axis Depth (c} | 5.40 no | 5.622 no |
| Equivalent Stress Block Depth (uma} | 4.590 no | 4.779 no |
| Strain at Top Reinforcement | 0.001612 | 0.00167 |
| Stress at Top Reinforcement | 46.75 ksi | 48.316 ksi |
| Steel Force at Top Reinforcement | 68.49 ksi | 70.554 kips |
| Strain at Bottom Reinforcement | 0.0022762 | 0.00207 |
| Stress at Bottom Reinforcement | 60 ksi | 60 ksi |
| Steel Force at Bottom Reinforcement | -94.80 ksi | -94.248 kips |
| Force in Concrete | 187.27 ksi | 194.987 kips |
| ΦPN at Balanced condition | 108.33 kips | 112.324 kips |
| ΦMN at Balanced condition | 70.97 kip-ft | 69.990 kip−ft |
Livro 3: Exemplo 1 Compute the axial and flexural capacities, (ΦPN, ΦMN)
| Detalhes | |
|---|---|
| Seção | |
| Cross-section | Round |
| Diâmetro | 508 milímetros |
| Reforço | |
| Diâmetro da barra | 6-#10 |
| Materiais | |
| Concrete Strength | 20.7 MPa |
| Steel Yield Strength | 414 MPa |
| Resultados | ||
|---|---|---|
| Parâmetro | Manual | SkyCiv |
| Gross Area (UMAg) | 202,682 milímetros2 | 202,682.992 milímetros2 |
| Steel Reinforcement Area (UMAst) | 4,825.49 milímetros2 | 4,825.486 milímetros2 |
| ΦPN at Pure Compression | 2,850 kN | 2,849.108 kN |
| Neutral Axis Depth (c} | 263 milímetros | 262.840 milímetros |
| Equivalent Stress Block Depth (uma} | 223.5 milímetros | 223.414 milímetros |
| Strains on the reinforcements, eeu | ||
| e1 | 0.00227 | 0.00227 |
| e2 | 0.00119 | 0.00119 |
| e3 | -0.000984 | -0.00098 |
| e4 | -0.00207 | -0.00207 |
| Stresses on the reinforcements, fe | ||
| fs1 | 414 MPa | 414.0 MPa |
| fs2 | 238 MPa | 237.270 MPa |
| fs3 | -196.8 MPa | -196.910 MPa |
| fs4 | -414 MPa | -414.0 MPa |
| Forces on the reinforcements, Feu | ||
| F1 | 325 kN | 318.808 kN |
| F2 | 361 kN | 353.346 kN |
| F3 | -322 kN | -316.729 kN |
| F4 | -339 kN | -332.959 kN |
| Force in Concrete | 1,510 kN | 1,510.382 kN |
| ΦPN at Balanced condition | 1,006.96 kN | 1,005.293 kN |
| ΦMN at Balanced condition | 248.62 kN-m | 246.426 kN-m |
