Руководство по расчетам при проектировании изолированного фундамента на основе СПБ А23.3-14

Фонд SkyCiv занимается проектированием изолированного фундамента в соответствии с CSA A23.3-14¹ и NBCC. 2010².

Хотите попробовать программное обеспечение SkyCiv Foundation Design? Наш инструмент позволяет пользователям выполнять расчеты конструкции фундамента без какой-либо загрузки или установки.!

Калькулятор проектирования фундамента

Расчетные параметры изолированного фундамента

Некоторые представленные расчеты аналогичны ACI. 318, что также является одним из отсылок к его аналогу из CSA..

Требования к размерам

Определить размеры изолированного фундамента, служебные или нефакторные грузы, такие как мертвые (D), Жить (L), ветер (W), сейсмический (Е), и т.д. будут применяться с использованием комбинаций нагрузок, согласно определению NBCC 2010. Какое бы сочетание нагрузок ни использовалось, оно будет считаться расчетной нагрузкой., и будет разделен на допустимое давление почвы, как показано в уравнении 1.

\(\текст{А} = frac{\текст{п}_{\текст{N}}}{\текст{Q}_{\текст{все}}} \правая стрелка \) Уравнение 1

где:
Q_все = допустимое давление на грунт
п_N = нефакторизованная расчетная нагрузка
A = Площадь фундамента

Односторонний сдвиг

Чтобы проверить Онлайн-калькулятор фундамента для бетонных подушек, Критическая плоскость сдвига (См. Рисунок 1) находится на расстоянии “d” от лица колонны.

фигура 1. Критический плоский сдвиг одностороннего сдвига

В В одну сторону ножницы требовать или V_е рассчитывается исходя из предположения, что основание консольно отделено от колонны, где находится (красный) показано на рисунке 2, в соответствии с Интегрированный модуль расчета железобетона с экспортируемыми и подробными отчетами по проекту, Раздел 13.3.6.

В Емкость одностороннего сдвига или V_с определяется как предел прочности на сдвиг и рассчитывается по формуле 2 в Интегрированный модуль расчета железобетона с экспортируемыми и подробными отчетами по проекту, Раздел 11.3.4.

\(\текст{V}_{\текст{с}} = phi _{\текст{с}} \раз лямбда раз sqrt{\текст{е»}_{\текст{с}}} \раз текст{б}_{\текст{вес}} \раз текст{d} \правая стрелка \) Уравнение 2 (CSA A23.3-14 уравнение. 11-6)

где:
φ_с = коэффициент сопротивления бетона
λ = коэффициент модификации плотности бетона
е’_с = заданная прочность бетона, МПа
б_вес = ширина фундамента, мм
d = эффективная глубина сдвига, мм

Требование к сдвигу и способность к сдвигу должны соответствовать следующему уравнению, чтобы соответствовать проектным требованиям Интегрированный модуль расчета железобетона с экспортируемыми и подробными отчетами по проекту:

\(\текст{V}_{\текст{е}} \лек фи текст{V}_{\текст{с}} \правая стрелка \) Уравнение 3 (Интегрированный модуль расчета железобетона с экспортируемыми и подробными отчетами по проекту уравнение. 11.3)

Фонд SkyCiv, в соответствии с уравнением 3, рассчитывает коэффициент единства одностороннего сдвига (Уравнение 4) взяв требование сдвига над сдвигающей способностью.

\( \текст{Коэффициент единства} = frac{\текст{Спрос на сдвиг}}{\текст{Емкость сдвига}} \правая стрелка \) Уравнение 4

Двусторонний сдвиг

В Двусторонний сдвиг предельное состояние, также известный как пробивные ножницы, расширяет его критическую секцию на расстояние “д/2” от лица колонны и по периметру колонны. Плоскость критического сдвига расположена в этой части основания. (См. Рисунок 2).

фигура 2. Критическая плоскость сдвига двухстороннего сдвига

В Два путиуслышать требование или V_е происходит в плоскости критического сдвига, расположен на расстоянии “д/2” где (красный) заштрихованная область, показано на рисунке 2, в соответствии с Интегрированный модуль расчета железобетона с экспортируемыми и подробными отчетами по проекту, Раздел 13.3.3.

В Емкость сдвига или V_с определяется наименьшим значением, рассчитанным по уравнению 5, 6, и 7 в Интегрированный модуль расчета железобетона с экспортируемыми и подробными отчетами по проекту, Раздел 13.3.4.1

\(\текст{V}_{\текст{с}} = слева ( 1 + \гидроразрыва{2}{\бета_{\текст{с}}} \право ) \раз 0.19 \раз lambda times phi _{\текст{с}} \раз sqrt{f'_{с}} \правая стрелка \) Уравнение 5 (Интегрированный модуль расчета железобетона с экспортируемыми и подробными отчетами по проекту уравнение. 13.5)

\(\текст{V}_{\текст{с}} = слева ( \гидроразрыва{\альфа_{\текст{s}} \раз текст{d}}{\текст{б}_{\текст{О}}} + 0.19 \право ) \раз lambda times phi _{\текст{с}} \раз sqrt{f'_{с}} \правая стрелка \) Уравнение 6 (Интегрированный модуль расчета железобетона с экспортируемыми и подробными отчетами по проекту уравнение. 13.6)

\(\текст{V}_{\текст{с}} знак равно 0.38 \раз lambda times phi _{\текст{с}} \раз sqrt{f'_{с}} \правая стрелка \) Уравнение 7 (Интегрированный модуль расчета железобетона с экспортируемыми и подробными отчетами по проекту уравнение. 13.7)

Заметка: б_с это отношение длинной стороны к короткой стороне колонны, сосредоточенная нагрузка, или область реакции и α_s дан кем-то 13.3.4.1

где:
λ = коэффициент модификации плотности бетона
е’_с = заданная прочность бетона на сжатие, МПа
d = расстояние от волокна экстремального сжатия до центра тяжести арматуры продольного растяжения, мм

Требование к сдвигу и способность к сдвигу должны соответствовать следующему уравнению, чтобы соответствовать проектным требованиям CSA A23.3-14.:

\(\текст{V}_{\текст{е}} \лек фи текст{V}_{\текст{с}} \правая стрелка \) Уравнение 8 (Интегрированный модуль расчета железобетона с экспортируемыми и подробными отчетами по проекту уравнение. 11.3)

Фонд SkyCiv, в соответствии с уравнением 8, рассчитывает коэффициент единства двустороннего сдвига (Уравнение 9) взяв требование сдвига над сдвигающей способностью.

\( \текст{Коэффициент единства} = frac{\текст{Спрос на сдвиг}}{\текст{Емкость сдвига}} \правая стрелка \) Уравнение 9

прогиб

фигура 3. Критическая секция изгиба

В гибкий предельное состояние возникает при секция критического изгиба, расположен в торце колонны наверху фундамента (См. Рисунок 3).

В Момент спроса, или M_е находится в секции критического изгиба (область синей штриховки) показано на рисунке 3, и рассчитывается по формуле 10.

\( \текст{M}_{U} = текст{Q}_{U} \раз осталось ( \гидроразрыва{l_{Икс}}{2} – \гидроразрыва{c_{Икс}}{2} \право ) \раз l_{с участием} \раз осталось ( \гидроразрыва{\гидроразрыва{l_{Икс}}{2} – \гидроразрыва{c_{Икс}}{2} }{2} \право ) \правая стрелка \) Уравнение 10

где:
Q_U = фактор давления почвы, кПа
L_Икс = размер фундамента по оси X, мм
L_{с участием} = размер фундамента вдоль оси Z, мм
с_Икс = размер столбца по оси X, мм

В Момент сопротивления, или Mр рассчитывается по формуле 11.

\( \текст{M}_{р} = phi_{\текст{s}} \раз A_{s} \раз f_{и} \раз осталось( d – \гидроразрыва{а }{2} \право) \правая стрелка \) Уравнение 11

где:
φ_s = коэффициент сопротивления для ненапряженных арматурных стержней
d = расстояние от волокна экстремального сжатия до центра тяжести арматуры продольного растяжения, мм
А_s = площадь армирования, мм²
a = глубина эквивалентного прямоугольного напряженного блока, мм
fy = прочность арматуры, МПа

NEW SkyCiv Foundation with FEA

As of March 2024, the Foundation Design Module has integrated the Finite Element Analysis (UGLY) solver into its capabilities. This new feature allows users to conduct in-depth soil pressure and wood armer analyses while still performing all structural checks specified by CSA A23.3-14, including all verifications mentioned above. Summary of the FEA Results is included in the comprehensive report.