Конструкция изолированного фундамента в соответствии с EN 1992 & В 1997

Руководство по расчетам, необходимым для проектирования изолированного фундамента (В 1992 & В 1997)

Фундамент является важной строительной системой, которая передает силы колонн и стен на поддерживающий грунт.. В зависимости от свойств грунта и строительных нагрузок, инженер может выбрать поддержку конструкции на неглубокой или глубокой системе фундамента³.

SkyCiv Foundation включает в себя проектирование изолированного фундамента, соответствующего Еврокоду 2¹ и Еврокоду. 7².

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

Расчеты, представленные в SkyCiv, используют предписывающий метод, основанный на EN 1997, где используется предполагаемое безопасное опорное давление для определения размера фундамента на основе предельного состояния пригодности к эксплуатации, за которым следует подробный проект конструкции на основе предельного состояния по предельной прочности.

Требования к размерам

Определить размеры изолированного фундамента, характерные действия, такие как Постоянный / Мертвый (Q), Переменная/живая (Ql), ветер (кв), сейсмический (Ке), и т. д. будет применяться для предельного состояния работоспособности. Расположение/сочетание критической нагрузки будет считаться расчетной нагрузкой., и сравнивается с допустимым давлением почвы, как показано в уравнении 1. Этот пример ограничен только однородным давлением грунта..

\(\text{q}_{\text{a}} = \frac{\text{P}_{\text{n}}}{\text{A}} \rightarrow \) Уравнение 1

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

Из уравнения 1, Q_а обмениваются А.

\(\text{A} = \frac{\text{P}_{\text{n}}}{\text{q}_{\text{a}}} \rightarrow \) Уравнение 1a

С этой точки зрения, размеры фундамента могут быть рассчитаны обратно из требуемого размера площади, А.

прогиб

фигура 1. Критическая секция изгиба

В гибкий предельное состояние возникает при секция критического изгиба, расположен в торце колонны наверху фундамента (См. Рисунок 1).

В Гибкий спрос, или M_ЭД находится в секции критического изгиба (область синей штриховки) показано на рисунке 1, и рассчитывается по формуле 2.

\( \text{M}_{u} = \text{q}_{u} \times \left ( \frac{l_{x}}{2} – \frac{c_{x}}{2} \right ) \times l_{z} \times \left ( \frac{\frac{l_{x}}{2} – \frac{c_{x}}{2} }{2} \right ) \rightarrow \) Уравнение 2

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 Изгибная способность, или Mвместимость рассчитывается по формуле 3.

\(\text{M}_{capacity} = \frac{1}{\gamma_{S,pt}} \times f_{yk} \times A_{s} \times \left( d – \frac{s}{2} \right) \rightarrow \) Уравнение 3

где:
с_S,пт = частный коэффициент для арматурной стали
L_Икс = размер фундамента параллельно оси x, мм
L_{с участием} = размер фундамента параллельно оси z, мм
d = расстояние от волокна экстремального сжатия до центра тяжести арматуры продольного растяжения, мм
А_s = площадь армирования, мм²
s = глубина эквивалентного прямоугольного блока напряжения, мм
fyk = прочность арматуры, МПа

Односторонний сдвиг

В Онлайн-калькулятор фундамента для бетонных подушек предельное состояние, также известный как сдвиг балки, находится на расстоянии “d” от лица колонны, в плоскости критического сдвига (См. Рисунок 2),

фигура 2. Критический плоский сдвиг одностороннего сдвига

В В одну сторону ножницы требовать или V_ЭД рассчитывается исходя из предположения, что основание консольно отделено от колонны, где находится (красный) показано на рисунке 2.

В Емкость одностороннего сдвига или V_Rd,с определяется как сопротивление сдвигу в конечном предельном состоянии (когда нет необходимости в поперечной арматуре) и рассчитано с использованием уравнения 6 в В 1992, Раздел 6.2.2.

\(\text{V}_{\text{Rd,c}} = (\text{C}_{\text{Rd,c}} \times k \times (100 \times \rho_{1} \times \text{f}_{\text{ck}})^{\frac{1}{3}}) \times \text{b}_{\text{w}} \times \text{d} \rightarrow \) Уравнение 6 (В 1992 уравнение. 6.2.а )

с минимумом

\(\text{V}_{\text{Rd,c}} = (0.035 \times k^{\frac{3}{2}} \times \text{f}_{\text{ck}}^{\frac{1}{2}}) \times \text{b}_{\text{w}} \times \text{d} \rightarrow \) Уравнение 9 (В 1992 уравнение. 6.2.б)

где:
С_Rd,с = рекомендуемое значение 0,18/γ_С
k = коэффициент 1 + √(200/d) ≤ 2.0
р₁ = А_сл / б_весд ≤ 0.02
е_ск = заданная прочность бетона, МПа
б_вес = ширина фундамента, мм
d = расстояние от волокна экстремального сжатия до центра тяжести арматуры продольного растяжения, мм

Потребность в сдвиге и способность к сдвигу должны быть проверены на соответствие предельному состоянию по EN. 1990:

\(\text{E}_{\text{d}} \leq \text{R}_{\text{d}} \rightarrow \) Уравнение 4 (В 1990 6.4.1)

Фонд SkyCiv, в соответствии с уравнением 4, рассчитывает коэффициент единства одностороннего сдвига (Уравнение 7) взяв требование сдвига над сдвигающей способностью.

\( \text{Unity Ratio} = \frac{\text{Shear Demand}}{\text{Shear Capacity}} \rightarrow \) Уравнение 7

Двусторонний сдвиг

В Двусторонний сдвиг предельное состояние, также известный как пробивные ножницы, расширяет его критическую секцию на расстояние “2d” от лица колонны и по периметру колонны. Плоскость критического сдвига расположена в этой части основания. (См. Рисунок 3).

фигура 3. Критическая плоскость сдвига двухстороннего сдвига

В Два путиуслышать требование или V_ЭД происходит в плоскости критического сдвига, показано на рисунке 3, в соответствии с В 1992, Раздел 6.4.2.

В Емкость сдвига или V_Rd,с, аналогично способности сдвига в одну сторону (когда нет необходимости в поперечной арматуре), рассчитывается на основе EN 1992 Раздел 6.2.2 (См. уравнение. 8).

\(\text{V}_{\text{Rd,c}} = (\text{C}_{\text{Rd,c}} \times k \times (100 \times \rho_{1} \times \text{f}_{\text{ck}})^{\frac{1}{3}}) \times \text{u}_{\text{1}} \times \text{d} \rightarrow \) Уравнение 8 (В 1992 уравнение. 6.2.а )

с минимумом

\(\text{V}_{\text{Rd,c}} = (0.035 \times k^{\frac{3}{2}} \times \text{f}_{\text{ck}}^{\frac{1}{2}}) \times \text{u}_{\text{1}} \times \text{d} \rightarrow \) Уравнение 9 (В 1992 уравнение. 6.2.б)

 

где:
U₁ = базовый контрольный периметр, мм
Другие переменные, аналогичным образом определенные для способности к одностороннему сдвигу.

В общем, Потребность в сдвиге и способность к сдвигу должны соответствовать следующему уравнению, чтобы соответствовать предельному состоянию EN 1990:

\(\text{E}_{\text{d}} \leq \text{R}_{\text{d}} \rightarrow \) Уравнение 4 (В 1990 6.4.1)

Фонд SkyCiv, в соответствии с уравнением 4, рассчитывает коэффициент единства двустороннего сдвига (Уравнение 10) взяв требование сдвига над сдвигающей способностью.

\( \text{Unity Ratio} = \frac{\text{Shear Demand}}{\text{Shear Capacity}} \rightarrow \) Уравнение 10

 

НОВЫЙ Фонд SkyCiv с FEA

По состоянию на март 2024, Модуль проектирования фундамента интегрировал анализ методом конечных элементов. (UGLY) решатель в его возможности. Эта новая функция позволяет пользователям проводить углубленный анализ давления почвы и деревянного армирования, одновременно выполняя все структурные проверки, указанные в EN. 1992 и 1997, включая все проверки, упомянутые выше. Краткое изложение результатов ВЭД включено в подробный отчет..

 

Бесплатный калькулятор бетонных оснований

Попробуйте бесплатный калькулятор бетонных оснований SkyCiv для проектирования фундаментов фундаментов., комбинированные опоры, Онлайн-калькулятор фундамента для бетонных подушек, Онлайн-калькулятор фундамента для бетонных подушек, и больше.

Калькулятор проектирования фундамента