As informações apresentadas nesta página destinam-se a demonstrar a convergência do projeto de seção do AS 2159 & 3600 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: 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
Profundidade	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
Fator de Rigidez (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 (Em profundidade: 3.5m)	843.9 kPa	843.943 kPa
Passive Force (Em profundidade: 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 (Em profundidade: 3.5m)	1,373.5 kN-m	1,373.517 kN-m
Moment about the Rotation Point (Em profundidade: 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