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..

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

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

Из уравнения 1, Q_а обмениваются А.

\(\текст{А} = frac{\текст{п}_{\текст{N}}}{\текст{Q}_{\текст{а }}} \правая стрелка \) 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.

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

\(\текст{M}_{вместимость} = frac{1}{\гамма_{S,пт}} \раз f_{йк} \раз A_{s} \раз осталось( d – \гидроразрыва{s}{2} \право) \правая стрелка \) 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.

\(\текст{V}_{\текст{Rd,с}} знак равно (\текст{С}_{\текст{Rd,с}} \раз краз (100 \раз rho_{1} \раз текст{е}_{\текст{ск}})^{\гидроразрыва{1}{3}}) \раз текст{б}_{\текст{вес}} \раз текст{d} \правая стрелка \) Уравнение 6 (В 1992 уравнение. 6.2.а )

с минимумом

\(\текст{V}_{\текст{Rd,с}} знак равно (0.035 \раз k^{\гидроразрыва{3}{2}} \раз текст{е}_{\текст{ск}}^{\гидроразрыва{1}{2}}) \раз текст{б}_{\текст{вес}} \раз текст{d} \правая стрелка \) 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:

\(\текст{Е}_{\текст{d}} \лек текст{р}_{\текст{d}} \правая стрелка \) 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.

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

\(\текст{V}_{\текст{Rd,с}} знак равно (\текст{С}_{\текст{Rd,с}} \раз краз (100 \раз rho_{1} \раз текст{е}_{\текст{ск}})^{\гидроразрыва{1}{3}}) \раз текст{U}_{\текст{1}} \раз текст{d} \правая стрелка \) Уравнение 8 (В 1992 уравнение. 6.2.а )

с минимумом

\(\текст{V}_{\текст{Rd,с}} знак равно (0.035 \раз k^{\гидроразрыва{3}{2}} \раз текст{е}_{\текст{ск}}^{\гидроразрыва{1}{2}}) \раз текст{U}_{\текст{1}} \раз текст{d} \правая стрелка \) 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:

\(\текст{Е}_{\текст{d}} \лек текст{р}_{\текст{d}} \правая стрелка \) 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.

\( \текст{Коэффициент единства} = frac{\текст{Спрос на сдвиг}}{\текст{Емкость сдвига}} \правая стрелка \) Уравнение 10

 

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 EN 1992 и 1997, including all verifications mentioned above. Summary of the FEA Results is included in the comprehensive report.

 

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