在线手册 RFEM 6 | 混凝土基础

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005731

Hedi Boukraa, M.Sc.

2024-07-11

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混凝土基础

基础理论

设计规范

独立基础的设计属性

设计

结果

文档

地基破坏

在基底破坏验算中，您可以选择输入用户定义的允许地基应力值，或者根据 EN 1997-1 的规定，在考虑土层和土壤参数的情况下进行基底破坏阻力的计算。

用户定义的允许地基应力值

在此验算类型中，现有的地基应力与指定的允许地基应力进行比较。

基底接缝中的应力和荷载偏心距的确定

需要计算包括附加基础荷载 V_z,+add 的设计剪力，以及基础底部中心的附加设计弯矩 M_y,+add 和 M_x,+add，以确定有效竖向荷载的偏心距：

e_{x} = - \frac{M_{y, + add}}{V_{z, + add}}

e_{y} = \frac{M_{x, + add}}{V_{z, + add}}

产生的作用的偏心距，包括在 x 和 y 方向上的附加基础荷载

有效基础面积的确定

在基底破坏验算中，只考虑实际存在的基础面积的一部分，即在其中合力作用于中心的部分。

L^{'} = m a x (w_{x} - 2 \cdot |e_{x}|; w_{y} - 2 \cdot |e_{y}|)

B^{'} = m i n (w_{x} - 2 \cdot |e_{x}|; w_{y} - 2 \cdot |e_{y}|)

A^{'} = B^{'} \cdot L^{'}

基础有效长度 L'、基础宽度 L' 和底部 A'

现有地基应力

可以确定现有的地基应力：

σ_{v o r h} = \frac{{V^{'}}_{d}}{A^{'}}

地基破坏作用的设计值

验算

现有的地基应力与指定的地基应力进行比较：

η = \frac{{V^{'}}_{d} / A^{'}}{{R^{'}}_{d} / A^{'}} \leq 1.0

设计准则地面破坏

EN 1997-1 附录 D 中的基底破坏阻力

根据 EN 1997-1 的基底破坏验算[1]，涉及的是垂直于基础底面的作用与阻力设计值之间的比较。采用 [1] 6.5.2.2 中列出的一种计算方法。在该标准的附录 D 中提供了一个关于基底破坏阻力的分析计算的实例。

对于稳固条件下基底破坏阻力的确定

基底破坏阻力的特征值可以根据 [1] 附录 D 的公式 (D.2) 在稳固条件下进行确定：

R_{k} / A^{'} = \underset{σ_{c}}{\underset{⏟}{c^{'} \cdot N_{c} \cdot b_{c} \cdot s_{c} \cdot i_{c}}} + \underset{σ_{q}}{\underset{⏟}{q^{'} \cdot N_{q} \cdot b_{q} \cdot s_{q} \cdot i_{q}}} + \underset{σ_{γ}}{\underset{⏟}{0.5 \cdot γ^{'} \cdot B^{'} \cdot N_{γ} \cdot b_{γ} \cdot s_{γ} \cdot i_{γ}}}

σ_c	黏聚力产生的应力
σ_q	因基础深度产生的应力
σ_γ	基础宽度产生的应力

地基失效承载力标准值按照 EN 1997-1 附录 D (合并)

承载力系数 (N_c, N_q, N_γ): 这些系数根据土壤条件和摩擦角进行计算。

N_{q} = e^{π \cdot \tan (φ_{d}^{'})} \cdot \tan^{2} (45 ° + φ_{d}^{'} / 2)

N_{c} = (N_{q} - 1) \cdot \cot (φ_{d}^{'})

N_{γ} = 2 \cdot (N_{q} - 1) \cdot \tan (φ_{d}^{'}) sofern φ^{'} / 2 (raue Sohlfläche)

抗力系数

形状系数 (s_c, s_q, s_γ): 这些系数考虑基础的几何形状，如矩形或正方形的底面。

s_{q} = 1 + B^{'} / L^{'} \cdot \sin (φ_{d}^{'})

s_{c} = (s_{q} \cdot N_{q} - 1) / (N_{q} - 1)

s_{γ} = 1 - 0, 3 \cdot B^{'} / L^{'}

矩形或二次平面的形状系数

基础底面倾斜系数 (b_c, b_q, b_γ): 基础底面倾斜系数考虑基础底面坡度 α，并在基底破坏验算中计算。

b_{q} = (1 - α \cdot \tan (φ_{d}^{'}))^{2}

b_{c} = b_{q} - (1 - b_{q}) / (N_{c} \cdot \tan (φ_{d}^{'}))

b_{γ} = b_{q}

面积系数

倾斜系数 (i_c, i_q, i_γ): 这些系数考虑到倾斜荷载的影响。

m_{B} = (2 + B^{'} / L^{'}) / (1 + B^{'} / L^{'})

m_{L} = (2 + L^{'} / B^{'}) / (1 + L^{'} / B^{'})

m = m_{L} \cdot \cos^{2} (ω) + m_{B} \cdot \sin^{2} (ω)

i_{q} = (1 - H_{d} / (V_{d} + A^{'} \cdot c_{d}^{'} \cdot \cot (φ_{d}^{'})))^{m}

i_{c} = i_{q} - (1 - i_{q}) / (N_{c} \cdot \tan (φ_{d}^{'}))

i_{γ} = (1 - H_{d} / (V_{d} + A^{'} \cdot c_{d}^{'} \cdot \cot (φ_{d}^{'})))^{m + 1})

坡度系数

力倾斜角与倾斜系数的几何关系

对于非稳固条件下基底破坏阻力的确定

对于非稳固条件，使用以下公式：

R_{k} / A^{'} = (π + 2) \cdot c_{u} \cdot b_{c} \cdot s_{c} \cdot i_{c} + q

地基承载力承载力标准值按照欧洲规范 EN 1997-1 附录 D（不排水）

验算

基底破坏作用的设计值与基底破坏阻力的设计值进行比较：

η = \frac{{V^{'}}_{d} / A^{'}}{{R^{'}}_{d} / A^{'}} \leq 1.0

设计准则地面破坏

信息

作用（Actions A）、土壤参数（Material M）和阻力（Resistance R）应根据 [1] A.3 所述的部分安全系数 𝛾 进行削减。

上级章节

外部稳定性 - 岩土验算