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COMO 2159 & 3600 Verificação do projeto da pilha

AS-Verification-Books-Preview
Information presented on this page is intended to demonstrate the section design convergence of AS 2159 & 3600 provisions for pile foundations that can be achieved with SkyCiv. All examples are taken from the following books:

Livro 1: Ruwan Rajapakse, Pile Design and Construction Rules of Thumb, 2016.

Livro 2: Lonnie Pack, Australian Guidebook for Structural Engineers, 2018.

Discrepancies between the manual calculation and SkyCiv results are expected due to the recent changes in AS 3600. Lonnie Packs follows the previous version of the standard (COMO 3600-2009), as SkyCiv implements the most recent release (COMO 3600-2018).

Vertical Geotechnical Capacity

Exemplo 7.4.1 (Livro 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

 

Exemplo 7.4.2 (Livro 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 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

 

Exemplo 7.4.3 (Livro 1): 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

 

Exemplo 7.4.4 (Livro 1): 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

Exemplo 4.6 (Livro 2): Determine a capacidade de compressão e flexão da seção a seguir:

Detalhes
Seção
Depth 600 milímetros
Largura 400 milímetros
Reforço
Top Bars 4-N20 Bars
Middle Bars 2-N20 Bars
Bottom Bars 4-N20 Bars
Shear Bars R10-200
Materiais
Concrete Strength 40 MPa
Rebar Strength 500 MPa

 

Resultados
Parâmetro Manual (COMO 3600 2009) SkyCiv (COMO 3600 2018)
Centróide de plástico (dq) 300 milímetros 300 milímetros
uma 1 0.85 0.85
uma 2 0.85 0.790
c 0.77 0.870
Squash Load Point (ΦNuo) 5,774 kN 5,774.389 kN
Compression Block Area (UMAc) 89,040 milímetros2 99,597.600 milímetros2
Concrete Compressive Force (Finclui cálculos detalhados passo a passo) 3,027 kN 3,147.284 kN
Top Bar Strain (es(principal)) 0.0023 0.00227
Middle Bar Strain (es(mid)) -0.0001 -0.00014
Bottom Bar Strain (es(As unidades têm comprimento elevado à potência de)) -0.0025 -0.00256
Ultimate Axial Capacity (Nvocê) 2,913.5 kN 3,030.648 kN
Design Axial Capacity (ϕNvocê) 1,748 kN 1,818.389 kN
Ultimate Bending Capacity (Mvocê) 837.4 kN-m 818.739 kN-m
Design Bending Capacity (ϕMvocê) 502 kN-m 491.243 kN-m

 

Laterally Loaded Piles

Exemplo 5.2 (Livro 2): Calculate the horizontal geotechnical capacity of free-headed pile found on a stiff-over consolidated clay with the following pile and soil parameters:

Detalhes
Pile Data
Pile Length 3.5 metros
Pile Diameter 0.6 metros
Soil Properties
Unidade de peso 16 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 45 Graus
Coesão 2 KPa
Geotechnical Reduction Factor 0.45
Material
Concrete Strength 40 MPa
Concrete Modulus 32,800 MPa
Concrete Placement Factor 1

 

Resultados
Parâmetro Manual SkyCiv
Stiffness Factor (R) 1,845 milímetros 1,845.203 milímetros
Critical Length 3,690 milímetros 3,690.405 milímetros
Equivalent Eccentricity 725 milímetros 725 milímetros
Passive Soil Pressure (At depth: 3.5m) 843.9 kPa 843.943 kPa
Passive Force (At depth: 3.5m) 354.4 kN 354.456 kN
Moment about V*Deflexão de viga simplesmente apoiada Outro exemplo de deflexão é a deflexão de uma viga simplesmente apoiada (At depth: 3.5m) 1,373.5 kN-m 1,373.517 kN-m
Moment about the Rotation Point (At depth: 3.5m) 124.1 kN-m 124.060 kN-m
Unfactored Horizontal Capacity 184 kN-m 184.077 kN
Factored Horizontal Capacity 82.8 kN-m 82.835 kN

 

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