设计独立基础所需的计算指南 (在 1992 & 在 1997)

基础是必不可少的建筑系统，可将柱和墙的力传递到支撑土上. 取决于土壤性质和建筑负荷, 工程师可以选择在浅基础或深基础上支撑结构³.

SkyCiv Foundation 包括符合欧洲规范 21 和欧洲规范的隔离基础设计 7².

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基础设计计算器

隔离基础的设计参数

SkyCiv 中提出的计算使用基于 EN 的规定方法 1997, 其中，使用假定的安全承载压力根据使用极限状态确定基础尺寸，然后根据极限状态进行详细结构设计.

尺寸要求

确定独立基础的尺寸, 特色动作, 例如永久/死亡 (问), 可变/实时 (Ql), 风 (量子点), 地震的 (Qe), 等将适用于正常使用极限状态. 临界载荷布置/组合将被视为设计载荷, 并与方程中所示的允许土壤压力进行比较 1. 此示例仅限于均匀土压力.

\(\文本{q}_{\文本{一个}} = frac{\文本{P}_{\文本{ñ}}}{\文本{一个}} \右箭头 \) 方程 1

哪里:
q_一个 =允许土壤压力
P_ñ 设计独立基础所需计算的示例演练
设计独立基础所需计算的示例演练

从方程式 1, q_一个 设计独立基础所需计算的示例演练 一个.

\(\文本{一个} = frac{\文本{P}_{\文本{ñ}}}{\文本{q}_{\文本{一个}}} \右箭头 \) 式1a

这一点, 基础尺寸可以根据所需的面积尺寸反算, 一个.

弯曲度

数字 1. 临界弯曲部

的 弯曲的 极限状态发生在 由使用公式计算的最小值控制, 由使用公式计算的最小值控制 (参考图 1).

的 弯曲需求, 要么 中号_急诊科 由使用公式计算的最小值控制 (由使用公式计算的最小值控制) 如图所示 1, 并使用公式计算 2.

\( \文本{中号}_{ü} = 文字{q}_{ü} \时代左 ( \压裂{由使用公式计算的最小值控制{X}}{2} – \压裂{C_{X}}{2} \对 ) \由使用公式计算的最小值控制{与} \时代左 ( \压裂{\压裂{由使用公式计算的最小值控制{X}}{2} – \压裂{C_{X}}{2} }{2} \对 ) \右箭头 \) 方程 2

哪里:
q_ü 由使用公式计算的最小值控制, 千帕
升_X 由使用公式计算的最小值控制, 毫米
升_与 由使用公式计算的最小值控制, 毫米
C_X 由使用公式计算的最小值控制, 毫米

的 抗弯能力, 要么 中号容量 使用公式计算 3.

\(\文本{中号}_{容量} = frac{1}{\伽玛_{小号,点}} \倍f_{yk} \次A_{s} \时代左( d – \压裂{s}{2} \对) \右箭头 \) 方程 3

哪里:
C_小号,点 = 钢筋的分项系数
升_X = 平行于 x 轴的基础尺寸, 毫米
升_与 = 平行于 x 轴的基础尺寸, 毫米
d =从极压纤维到纵向张力增强质心的距离, 毫米
一个_s =加固面积, 毫米²
s = 等效矩形应力块的深度, 毫米
fyk = 钢筋强度, 兆帕

单向剪切

的 单向剪切 极限状态, 也称为 梁剪, 位于一定距离 “d” 从柱子的表面, 在临界剪切面上 (参考图 2),

数字 2. 设计独立基础所需计算的示例演练

的 单程 剪力 需求 要么 V_急诊科 计算时假设立足点悬于远离该区域所在列的位置 (红) 如图所示 2.

的 设计独立基础所需计算的示例演练 要么 V_路,C 定义为极限状态下的剪切阻力 (当不需要抗剪钢筋时) 并使用方程计算 6 每 在 1992, 部分 6.2.2.

\(\文本{V}_{\文本{路,C}} = (\文本{C}_{\文本{路,C}} \次 k 次 (100 \次 rho_{1} \时代文字{F}_{\文本{钢底板设计欧洲规范}})^{\压裂{1}{3}}) \时代文字{b}_{\文本{w}} \时代文字{d} \右箭头 \) 方程 6 (在 1992 情商. 6.2.一个)

最少

\(\文本{V}_{\文本{路,C}} = (0.035 \乘 k^{\压裂{3}{2}} \时代文字{F}_{\文本{钢底板设计欧洲规范}}^{\压裂{1}{2}}) \时代文字{b}_{\文本{w}} \时代文字{d} \右箭头 \) 方程 9 (在 1992 情商. 6.2.b)

哪里:
C_路,C =推荐值0.18/γ_C
k = 系数 1 + √(200/d) ≤ 2.0
r₁ =一个_斯尔 / b_wd≤ 0.02
F_{钢底板设计欧洲规范} 设计独立基础所需计算的示例演练, 兆帕
b_w = 基础宽度, 毫米
d =从极压纤维到纵向张力增强质心的距离, 毫米

必须验证剪切需求和剪切能力以满足 EN 的最终极限状态 1990:

\(\文本{Ë}_{\文本{d}} \leq 文本{[R}_{\文本{d}} \右箭头 \) 方程 4 (在 1990 6.4.1)

SkyCiv基金会, 符合方程式 4, 计算单向剪切统一比 (方程 7) 通过剪切需求超过剪切能力.

\( \文本{统一比率} = frac{\文本{剪切需求}}{\文本{剪切能力}} \右箭头 \) 方程 7

双向剪切

的 双向剪切 极限状态, 也称为 冲剪机, 将关键部分延伸到一定距离 “2d” 从柱子的表面到柱子的周围. 临界剪切平面位于基础的该部分 (参考图 3).

数字 3. 双向剪切的临界剪切平面

的 两路S听到需求 要么 V_急诊科 发生在临界剪切面上, 如图所示 3, 设计独立基础所需计算的示例演练 在 1992, 部分 6.4.2.

的 剪切能力 要么 V_路,C, 类似于单向剪切能力 (当不需要抗剪钢筋时), 根据EN计算 1992 部分 6.2.2 (参见方程式. 8).

\(\文本{V}_{\文本{路,C}} = (\文本{C}_{\文本{路,C}} \次 k 次 (100 \次 rho_{1} \时代文字{F}_{\文本{钢底板设计欧洲规范}})^{\压裂{1}{3}}) \时代文字{ü}_{\文本{1}} \时代文字{d} \右箭头 \) 方程 8 (在 1992 情商. 6.2.一个)

最少

\(\文本{V}_{\文本{路,C}} = (0.035 \乘 k^{\压裂{3}{2}} \时代文字{F}_{\文本{钢底板设计欧洲规范}}^{\压裂{1}{2}}) \时代文字{ü}_{\文本{1}} \时代文字{d} \右箭头 \) 方程 9 (在 1992 情商. 6.2.b)

 

哪里:
ü₁ = 基本控制范围, 毫米
其他变量在单向剪切能力上的定义类似.

一般来说, 剪切需求和剪切能力必须满足以下方程才能满足 EN 的极限状态 1990:

\(\文本{Ë}_{\文本{d}} \leq 文本{[R}_{\文本{d}} \右箭头 \) 方程 4 (在 1990 6.4.1)

SkyCiv基金会, 符合方程 4, 计算双向剪切统一比率 (方程 10) 通过剪切需求超过剪切能力.

\( \文本{统一比率} = frac{\文本{剪切需求}}{\文本{剪切能力}} \右箭头 \) 方程 10

 

带有 FEA 的全新 SkyCiv 基金会

截至三月 2024, 基础设计模块集成了有限元分析 (丑陋) 求解器的能力. 这一新功能允许用户进行深入的土壤压力和木臂分析，同时仍然执行 EN 规定的所有结构检查 1992 和 1997, 包括上述所有验证. FEA 结果摘要包含在综合报告中.

 

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