محاضرات هندسة الاساسات د. طارق نجيب p2

85
June 8, 2022 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 1 SHALLOW FOUNDATIONS SHALLOW FOUNDATIONS PART 2 PART 2 ة ل ح ض ل ا ساسات الأ ة ل ح ض ل ا ساسات الأ ى ن ا ث ل ء ا ز ج ل ا ى ن ا ث ل ء ا ز ج ل ا

Upload: hasan

Post on 28-Jul-2015

860 views

Category:

Documents


54 download

DESCRIPTION

محاضرات هندسة الاساسات د. طارق نجيب الجزء الثاني

TRANSCRIPT

Page 1: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 1

SHALLOW FOUNDATIONSSHALLOW FOUNDATIONSPART 2PART 2

الضحلة الضحلة األساسات األساسات

الثانى الثانى الجزء الجزء

Page 2: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

WallWall

b/4

b

Design of Wall FootingDesign of Wall Footing تصميم تصميمالحوائط الحوائط قواعد قواعد

Due to the lower strength of brick than concrete, the critical section for continuous wall is at b/4 within the wall widthأقل الطوب الحائط مقاومة ألن نظرا%

إفتراض فيتم الخرسانة مقاومة منبعد على يقع الحرج القطاع 4/1أن

الحائط داخل فى الحائط A strip of 1.0 m in the shortعرضdirection is to be designed for moment and shear. Minimum steel is to be taken in the longitudinal direction, punching will be

safe .عرضها شريحة تصميم يتم

القصير 1 االتجاه فى مترأما والقص، العزوم على

فيتم الطولى االتجاه فىتسليح حديد نسبة أقل أخذ

بأن العلم مع ممكنة،. آمن يكون سوف االختراق

April 13, 2023 2Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 3: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 3

ECCENTRICALLY LOADED ECCENTRICALLY LOADED FOOTINGSFOOTINGS

بحمل المنفصلة القواعد بحمل تصميم المنفصلة القواعد تصميممركزى مركزى غير غير

Page 4: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

1

2

Soil Pressure

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 4

12

P

MP

M e tyEccentrici ,

L

e*6 1

L*B

P

21

Page 5: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 5

Soil Stress DistributionSoil Stress Distribution

+

=

OR

OR

P M

Page 6: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 6

Soil Stress – Soil Stress – التربة التربة إجهادات إجهادات11 ≤ q ≤ qallall soil soil ( نقطة عند اإلجهاد نقطة )أن عند اإلجهاد عن( 11أن يزيد عن( ال يزيد ال

التربة تحمل التربة قدرة تحمل قدرة3 Cases may be encountered3 Cases may be encountered عند إحتماالت ثالثة عند توجد إحتماالت ثالثة توجد

((22نقطة )نقطة ) Case )1(: Case )1(: 22 compression compression ( نقطة عند اإلجهاد نقطة )أن عند اإلجهاد ( ( 22أن

ضغطضغطCase )2(: Case )2(: 22 = zero = zero ( نقطة عند اإلجهاد نقطة )أن عند اإلجهاد صفر( = صفر( = 22أنCase )3(: Case )3(: 22 tension tension ( نقطة عند اإلجهاد نقطة )أن عند اإلجهاد شد( شد( 22أن

Cases )1( and )2( are acceptable, Cases )1( and )2( are acceptable, ( ( 22و( )و( )11الحالتين )الحالتين )مقبولتينمقبولتينCase )3( needs special treatmentCase )3( needs special treatment

الحالة ) الحالة )تحتاج خاصة( 33تحتاج معالجة خاصة( إلى معالجة إلىOption )1(: Offsetting the column distance )e(Option )1(: Offsetting the column distance )e(Option )2(: Calculate the actual soil pressure, and Option )2(: Calculate the actual soil pressure, and design the footing for such case.design the footing for such case.

مسافة(: 11االختيار )االختيار ) العمود مسافة(: ترحيل العمود ((ee))ترحيلالحالى(: 22االختيار )االختيار ) الوضع على التربة ضغط الحالى(: حساب الوضع على التربة ضغط حساب

عليه عليه والتصميم والتصميم

Page 7: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 7

Soil stresses under eccentrically loaded footings

التربة إجهادات توزيعغير بحمل محملة قاعدة أسفل

محورى

P M

e

e < L/6

ORe = L/6

ORe > L/6

P/A

=

+M/Z

Page 8: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 8

If the resultant lies within core of section, no tension, if it lies outside core there will be tension

داخل فى المحصلة وقعت إذاشد يحدث فلن القطاع قلب

وعند الأركان، عندالقلب خارج خروجهاالجانب فى شد المقابليحدث

P

e

L/6

B/6

L

B

Page 9: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 9

PM

e

Moving the footing under the column, used with the moment is fixed in value and direction

العمود أسفل القاعدة تحريكمكان) نقل إمكانية لعدم

) وتستخدم ، Z معماريا العمودثبات حالة فى الطريقة هذه

العزم وإتجاه قيمة

Page 10: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

B

LApril 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 10

رقم ) (: 2الاختيارفى لعزوم المعرضة للقاعدة

إزالة يتم الاتجاهينمن للشد المعرضة المساحة

للقاعدة الفعالة المساحةL'

B'

eL

eB

For footing subjected to Mx and My:Option )2(: Removing the tension zone from the footing area to be L' * B'L' = L – 2 eL

B' = B – 2 eB

Page 11: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Example )2(: Eccentrically Loaded Isolated Footing

Design a reinforced concrete isolated footing to support the followings column loads at the ground surface:D.L. = 800 kN, L.L. = 600 kNMD.L. = 250 kN.m, ML.L. = 150 kN.mHD.L = 50 kN, HL.L=25 kN. Column dimensions, 80 x 40 cmqall soil = 1.50 kg/cm2, fcu = 30 N/mm2, fy = 360 N/mm2.F.L. = - 2.00 m from the ground level )G.L.(.Design a footing such that the soil pressure will be approximately uniform.

April 13, 2023 11Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 12: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

0.40

April 13, 2023 12Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

PM

F.L.

0.80

HG.L.

2.0 m

L

B

Page 13: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 13

SolutionSolution

AAR.C.R.C. = P / q = P / qallall = 151.20 / 15.0 = 10.08 m = 151.20 / 15.0 = 10.08 m22

-Column Service Loads PColumn Service Loads Pcc = P = PD.L.D.L. + P + PL.L.L.L.

- PPcc = 800 + 600 = 1400 kN = 140.0 ton = 800 + 600 = 1400 kN = 140.0 ton

-P at F.L. = 1.10 x PP at F.L. = 1.10 x Pcc = 140.0 x 1.08 = 151.2 ton = 140.0 x 1.08 = 151.2 tonDimensions of P.C. footing Dimensions of P.C. footing القاعدة القاعدة أبعاد أبعادالعاديةالعادية

m 3.40 3.37 2

0.40 -0.8 10.08

2

b-a A L p.c. cp ..

m 3.00 2.97 2

0.40-0.8 -10.08

2

b-a -A B p.c. cp ..

Page 14: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 14

-M at F.L. = MM at F.L. = MD.L.D.L. + M + ML.L.L.L. + M + MHH

-MMHH = )H = )HD.L.D.L. + H + HL.L.L.L. (* D (* DF.L.F.L.

-MMHH = )5.0 + 2.5( * 2.0 = 15.0 t.m = )5.0 + 2.5( * 2.0 = 15.0 t.m-M at F.L. = 25.0 + 15.0 + 15.0 = 55.0 t.mM at F.L. = 25.0 + 15.0 + 15.0 = 55.0 t.m

m 0.36 0.364 151.20

55.0

P

M e

L

e*6 1

L*B

P

21

(64.021

)1*14.82

3.40

0.36*6 1

3.4*3.0

151.20

11 = at F.L. = M = at F.L. = MD.L.D.L. + M + ML.L.L.L. + M + MHH

Page 15: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

0.40

0.80

3.40 m

3.00

m0.36

PM

0.36

Uniform soil pressureالتربة لضغط منتظم توزيع

2

R.C.n

t/m 14.82 3.0*3.4

151.20

A

P f

April 13, 2023 15Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 16: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

2

R.C.

uun

t/m 22.02 3.0*3.4

224.64

A

P f

0.40

0.80

3.40 m

3.00

m0.36

1.66 m0.94 m

-Ultimate Column Load Ultimate Column Load PPcucu = 1.4*P = 1.4*PD.L.D.L. + 1.6*P + 1.6*PL.L.L.L.

- PPcucu = 1.4*80.0 + 1.6*60.0 = 208.0 ton = 1.4*80.0 + 1.6*60.0 = 208.0 ton

-PPuu at F.L. = 1.08 x P at F.L. = 1.08 x Pcc = 208.0 x 1.08 = 224.64 ton = 208.0 x 1.08 = 224.64 ton

-Ultimate Contact Pressure:Ultimate Contact Pressure:

April 13, 2023 16Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 17: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

x1

Critical Section for Moment Long Direction

e

a -L x CR

2..

1 ab

I

I

LR.C.

Flexural Design

1.0

2

0.1*'/

21x

*f mM unu

m 1.66 0.36

0.80 3.40 - x

21

m.t/m' 30.34 * 22.02 mMu 2

0.1*66.1'/

2

April 13, 2023 17Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 18: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

2s

ymin s mm 917 550 *1000 * d b

f A

360

6.06.0

Flexural Design

2scu

u

d*b*f

M R

d*b*f

f * A s

y

cus

From Chart, for R = 0.033, = 0.04

0.033 55*100*300

10* R 2

5

34.30

2s mm 1833.33 550 *1000*

360

30 *0.040 A

As = 18.33 cm2

As = 1016 /m'

April 13, 2023 18Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 19: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Critical Section for Moment in Short Direction

m1.30

0.40 3.00 - y

21

Flexural Design

2

0.1*'/

21y

f mMunu

y 1

ab

LR.C.

1.0

BR

.C.

m.t/m' 18.61

* 22.02 mMu

2

0.1*30.1'/

2

April 13, 2023 19Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

0.021

55*100*300

10* R 2

5

61.18

From Chart, for R = 0.021, = 0.025

Page 20: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Critical Section for Moment in Short DirectionFlexural Design

April 13, 2023 20Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

2s mm962.50 550 *1000*

360

30 * 0.021 A

As = 9.63 cm2

As = 516 /m'

Page 21: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

fun

x2

BR.C.

LR.C.

Check of ShearCheck of Shear

e

d a - -L x CR

2..

2

ab

QQshsh = 22.02* 1.39 * 3.00 = 91.82 ton = 22.02* 1.39 * 3.00 = 91.82 ton

d/2Check of Shear:Check of Shear:

cuR.C.

shu q

d * B

Q q

m 1.39

0.55 0.80 - 3.40 - x 385.136.0

22

2u kg/cm 5.56

55*300 q

1000*82.91

April 13, 2023 21Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 22: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Check of ShearCheck of Shear

cc = 1.50 = 1.50

2

2cu

kg/cm7.20

N/mm 0.72 30

0.16 q

50.1

c

cucu

f 0.16 q

Shear Allowable

qquu )5.56 kg/cm )5.56 kg/cm22( < q( < qcucu )7.20 kg/cm )7.20 kg/cm22( O.K.( O.K.

April 13, 2023 22Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 23: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

BR

.C.

LR.C.

Check of PunchingCheck of Punching

QQpp=f=funun [L [LR.C.R.C. B BR.C.R.C. –a –app*b*bpp ] ]

d/2

d/2

Punching Section Perimeter: Punching Section Perimeter: bbpunchpunch = 2 [)a+d( + )b+d(] = 2 [)a+d( + )b+d(]

bbpunchpunch = 2 [)1.35( + )0.95(] = 4.60 m = 2 [)1.35( + )0.95(] = 4.60 m

aapp = )a+d( = 0.80 + 0.55 = 1.35 m = )a+d( = 0.80 + 0.55 = 1.35 m

bbp p = )b+d( = 0.40 + 0.55 = 0.95 m= )b+d( = 0.40 + 0.55 = 0.95 m

aapp

bbpp

QQpp= 22.02*[3.40*3.00 – = 22.02*[3.40*3.00 –

1.35*0.95] = 196.36 t1.35*0.95] = 196.36 t

April 13, 2023 23Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 24: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Check of PunchingCheck of Punching2

c

cucup N/mm 1.6 1.41

30 0.316

f 0.316 q

5.1

c

cu

p

pcup

f

b

a 0.50 0.316 q

c

cu

pcup

f

b

d 0.20 0.80 q

2cup N/mm 1.41

30

0.80 0.50 0.316 q

5.1

40.0

2cup N/mm 2.43

30.0

0.20 0.80 q

50.160.4

55.0*4

April 13, 2023 24Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 25: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Check of PunchingCheck of Punching

qqupup )7.76 kg/cm )7.76 kg/cm22( < q( < qcupcup 14.10 kg/cm 14.10 kg/cm22 ( O.K. ( O.K.

2

punch

upup kg/cm 7.76

55 *460

1000 * 196.36

d * b

Q q

April 13, 2023 25Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

For footing subjected to large lateral loads, check of For footing subjected to large lateral loads, check of sliding should be performed. Sliding resistance will sliding should be performed. Sliding resistance will be: Footing base resistance with underlying soils.be: Footing base resistance with underlying soils.Passive earth pressure due to wall embedmentPassive earth pressure due to wall embedmentحيث كبيرة، أفقية لقوى المعرضة للقواعد الانزلاق اختبار عمل حيث يجب كبيرة، أفقية لقوى المعرضة للقواعد الانزلاق اختبار عمل يجب

: المقاوم التربة وضغط أسفلها التربة مع القاعدة إحتكاك الانزلاق : يقاوم المقاوم التربة وضغط أسفلها التربة مع القاعدة إحتكاك الانزلاق يقاوم

Page 26: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Example )3(: Isolated Footing Under Moment and Horizontal Forces

Design a reinforced concrete isolated footing to support the followings column loads at the ground surface:D.L. = 800 kN, L.L. = 600 kNMD.L. = 250 kN.m, ML.L. = 150 kN.mHD.L = 50kN, HL.L=25 kN. Column dimensions, 80 x 40 cmqall soil = 1.50 kg/cm2, fcu = 30 N/mm2, fy = 360 N/mm2.F.L. = - 2.00 m from the ground level )G.L.(.

April 13, 2023 26Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 27: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

0.40

April 13, 2023 27Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

PM

F.L.

0.80

HG.L.

2.0 m

L

B

Page 28: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 28

SolutionSolutionDimensions of P.C. footing to avoid tension in Dimensions of P.C. footing to avoid tension in the soil:the soil:L ≥ 6 e L ≥ 6 e to avoid tension on the soilto avoid tension on the soilL = 6*e + aL = 6*e + aOr to be calculated by the usual method, Or to be calculated by the usual method, whichever is largerwhichever is larger

عن يزيد لكى القاعدة طول اختيار عن يجب يزيد لكى القاعدة طول اختيار 66يجبحسابها يتم أو المركز عن البعد حسابها مرات يتم أو المركز عن البعد مرات

أكبرهما ويؤخذ العادية أكبرهما بالطريقة ويؤخذ العادية m 0.36بالطريقة151.20

55.0

P

M e

LL1p.c.1p.c. = 6*e + a = 6*e + a = 6 * 0.36 + 0.80 = 2.96 ≈ 3.00 m = 6 * 0.36 + 0.80 = 2.96 ≈ 3.00 m

Page 29: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 29

AAR.C.R.C. = P / q = P / qallall = 151.20 / 15.0 = 10.08 m = 151.20 / 15.0 = 10.08 m22

-Column Service Loads PColumn Service Loads Pcc = P = PD.L.D.L. + P + PL.L.L.L.

- PPcc = 800 + 600 = 1400 kN = 140.0 ton = 800 + 600 = 1400 kN = 140.0 ton

-P at F.L. = 1.10 x PP at F.L. = 1.10 x Pcc = 140.0 x 1.08 = 151.2 ton = 140.0 x 1.08 = 151.2 tonDimensions of P.C. footing Dimensions of P.C. footing القاعدة القاعدة أبعاد أبعادالعاديةالعادية

Therefore, LTherefore, Lp.c.p.c. is chosen to be 3.40 m is chosen to be 3.40 m

m 3.00 2.97 2

0.40 -0.8 -10.08

2

b-a -A B p.c. cp ..

m 3.40 3.37 2

0.40 -0.8 10.08

2

b-a A L p.c. cp ..2

Page 30: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 30

11 = 14.82*)1 + 0.635( = 14.82*)1 + 0.635(

= 24.23 t/m= 24.23 t/m22 > 15.0 t/m > 15.0 t/m22, unsafe, unsafe

3.4

0.36*6 1

3.4*3.0

151.20

L

e*6 1

L*B

P

21

22 = 14.82*)1 - 0.635( = 14.82*)1 - 0.635(

= 5.41 t/m= 5.41 t/m22 > 0.0 )no tension(, safe > 0.0 )no tension(, safe

The footing length is increased to 5.00 m to The footing length is increased to 5.00 m to reduce the soil stress reduce the soil stress 11. For such large footing, . For such large footing,

increase the footing weight to be 0.15 of the increase the footing weight to be 0.15 of the column load.column load.

إلى القاعدة طول زيادة إلى يتم القاعدة طول زيادة لتخفيض 5.005.00يتم لتخفيض متر مترالقيم إلى التربة على الواقعة القيم اإلجهادات إلى التربة على الواقعة اإلجهادات

. القاعدة وزن زيادة كذلك ويتم بها . المسموح القاعدة وزن زيادة كذلك ويتم بها المسموح.0.150.15إلى إلى العمود حمل .من العمود حمل من

Page 31: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 31

11 = 10.73*)1 + 0.408( = 10.73*)1 + 0.408(

= 15.11 t/m= 15.11 t/m22 ≈ 15.0 t/m ≈ 15.0 t/m22, considered safe, considered safe22 = 10.73*)1 – 0.408( = 10.73*)1 – 0.408(

= 6.35 t/m= 6.35 t/m22 > 0.0 )no tension(, safe > 0.0 )no tension(, safe

-P at F.L. = 1.15 x PP at F.L. = 1.15 x Pcc = 140.0 x 1.15 = 161.0 ton = 140.0 x 1.15 = 161.0 ton

m0.34 161.0

55.0

P

M e

5.0

0.34*6 1

5.0*3.0

161.0

L

e*6 1

L*B

P

21

Page 32: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

161

55.0

Soil Pressure under the P.C. footingالعادية القاعدة أسفل التربة على اإلجهادات توزيع

15.11 t/m2

6.35 t/m2

R.C.

P.C.

Column

April 13, 2023 32Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 33: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 33

- Assume t- Assume tp.c.p.c. = 40 cm = 40 cm

- Reinforced Concrete Dimensions:- Reinforced Concrete Dimensions:LLR.C.R.C. = L = Lp.c.p.c. – 2 x = 5.00 – 2 * 0.40 = 4.20 m – 2 x = 5.00 – 2 * 0.40 = 4.20 m

BBR.C.R.C. = B = Bp.c.p.c. – 2 x = 3.00 – 2 * 0.40 = 2.20 m – 2 x = 3.00 – 2 * 0.40 = 2.20 m

AAR.C.R.C. = L = LR.C.R.C. * B * BR.C.R.C. = 4.20 * 2.20 = 9.24 m = 4.20 * 2.20 = 9.24 m22

R.C. Footing Design R.C. Footing Design القاعدة القاعدة تصميم تصميم Forces and Moments at the interface between Forces and Moments at the interface between المسلحةالمسلحةreinforced and plain concrete footings:reinforced and plain concrete footings:-Ultimate Column Load Ultimate Column Load PPcucu = 1.4*P = 1.4*PD.L.D.L. + 1.6*P + 1.6*PL.L.L.L.

- PPcucu = 1.4*80.0 + 1.6*60.0 = 208.0 ton = 1.4*80.0 + 1.6*60.0 = 208.0 ton

Page 34: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

0.40

April 13, 2023 34Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

0.80

4.20 m2.

20 m

5.00 m

3.00

m

R.C.

P.C.

Page 35: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 35

-MMuu at R.C. top level = 1.4 M at R.C. top level = 1.4 MD.L.D.L. + 1.6 M + 1.6 ML.L.L.L. + M + MHH

-MMHuHu = )H = )HD.L.D.L. + H + HL.L.L.L. (* (* DDR.C.R.C.

-MMHH = )1.4*5.0 + 1.6*2.5( * = )1.4*5.0 + 1.6*2.5( * 1.601.60 = 17.60 t.m = 17.60 t.m-M at R.C.-P.C. InterfaceM at R.C.-P.C. Interface

= 1.4*25.0 + 1.6*15.0 + 17.6 = 76.60 t.m= 1.4*25.0 + 1.6*15.0 + 17.6 = 76.60 t.m

(53.021

)1* 22.51

4.20

0.37*6 1

2.20*4.2

208.0 fu

DDR.C.R.C. = D = DF.L.F.L. – t – tp.c.p.c. = 2.00 – 0.40 = 1.60 m = 2.00 – 0.40 = 1.60 m

m 0.37 0.368 208.0

76.60

P

M e

u

u 1

ffu1u1 = 22.51*)1 + 0.53( = 34.44 t/m = 22.51*)1 + 0.53( = 34.44 t/m22

ffu2u2 = 22.51*)1 – 0.53( = 10.58 t/m = 22.51*)1 – 0.53( = 10.58 t/m22

Page 36: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

208 t

76.6

Contact Pressure between R.C. & P.C.والعادية المسلحة القاعدة بين التالمس ضغط توزيع

34.4 t/m2

10.58 t/m2

fu3 =24.76 t/m2

x1

April 13, 2023 36Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

2u t/m 24.76 10.58 34.40 - 34.40 - f

20.4

70.1*3

Page 37: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Critical Section for Moment Long Direction

2

..1

a -L x CR

2uu1avgun t/m 29.58

22

ff f

76.2440.342

Flexural Design

m.t/m'42.75 x

xfmM avgunu 2

7.1*7.1*58.29

2**'/ 1

1

April 13, 2023 37Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

m1.70

0.80 4.20 - x

21

2scu

u

d*b*f

M R 0.047

55*100*300

10* R 2

5

75.42

Page 38: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

2s

ymin s mm 917 550 *1000 * d b

f A

360

6.06.0

Flexural Design

d*b*f

f * A s

y

cus

From Chart, for R = 0.047, = 0.058

2s mm 2658.33550 *1000*

360

30 * 0.058 A

As = 26.58 cm2 As = 722 /m'

April 13, 2023 38Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 39: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Critical Section for Moment in Short DirectionFlexural Design

y 1

ab

LR.C.

1.0

BR

.C.

April 13, 2023 39Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

2uu1avguns t/m 31.57

22

ff f

73.2840.342

m0.90

0.40 2.20 - y

21

2

0.1*'/

21y

f mMunu

m.t/m' 12.79

* 31.57 mMu

2

0.1*90.0'/

2

2u t/m 28.73 10.58 34.40 - 34.40 - f

20.4

00.1*4

Page 40: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Critical Section for Moment in Short DirectionFlexural Design

April 13, 2023 40Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

0.014 55*100*300

10* R 2

5

79.12

From Chart, for R = 0.014, = 0.020

d*b*f

f * A s

y

cus

As = 9.17 cm2, As = 516 /m'

2s mm 916.67 550 *1000*

360

30 *0.020 A

Page 41: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

x2

BR.C.

LR.C.

Check of ShearCheck of Shear

2..

2

d a - -L x CR

ab

QQshsh = 30.35* 1.43 * 2.20 = 95.48 ton = 30.35* 1.43 * 2.20 = 95.48 ton

d/2Check of Shear:Check of Shear:

cuR.C.

shu q

d * B

Q q

m

0.55 0.80 - 4.20 - x 43.1

22

April 13, 2023 41Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

2shearuu1avgunshear t/m 30.35

22

ff f

29.2640.34

2shearu t/m 26.29 10.58 34.40 - 34.40 - f 20.4

43.1*

Page 42: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Check of ShearCheck of Shear

cc = 1.50 = 1.50

22cu kg/cm7.20 N/mm 0.72

30 0.16 q

50.1

c

cucu

f 0.16 q :Shear Allowable

qquu )7.89 kg/cm )7.89 kg/cm22( > q( > qcucu )7.20 kg/cm )7.20 kg/cm22( Unsafe.( Unsafe.

April 13, 2023 42Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

2u kg/cm 7.89

55*220 q

1000*48.95

Increase d to 60 cm, and t to 65 cm, then xIncrease d to 60 cm, and t to 65 cm, then x22 = 1.40 = 1.40

m, fm, fu-shear-avgu-shear-avg = 30.43 t/m = 30.43 t/m22, Q, Qshsh =93.72 ton, =93.72 ton,

qquu = 7.10 kg/cm = 7.10 kg/cm2 2 < 7.20 kg/cm< 7.20 kg/cm22, O.K., O.K.

Page 43: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

d/2208

76.6

Contact Pressure for Punchingاالختراق الختبار التالمس ضغط توزيع

34.4 t/m210.58 t/m2

fu5 =26.46 t/m2fu6 =18.52 t/m2

1.40 m1.40 m

April 13, 2023 43Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

2u t/m 26.46 10.58 34.40 - 34.40 - f

20.4

40.1*5

2u t/m 18.52 10.58 34.40 - 34.40 - f

20.4

80.2*6

Page 44: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

BR

.C.

LR.C.

Check of PunchingCheck of Punching

QQpp=f=funun [L [LR.C.R.C. B BR.C.R.C. –a –app*b*bpp ] ]

d/2

d/2

Punching Section Perimeter: Punching Section Perimeter: bbpunchpunch = 2 [)a+d( + )b+d(] = 2 [)a+d( + )b+d(]

bbpunchpunch = 2 [)1.40( + )1.00(] = 4.80 m = 2 [)1.40( + )1.00(] = 4.80 m

aapp = )a+d( = 0.80 + 0.60 = 1.40 m = )a+d( = 0.80 + 0.60 = 1.40 m

bbp p = )b+d( = 0.40 + 0.60 = 1.00 m= )b+d( = 0.40 + 0.60 = 1.00 m

aapp

bbpp

QQpp= 22.49*[4.20*2.20 – = 22.49*[4.20*2.20 –

1.40*1.00] = 176.32 t1.40*1.00] = 176.32 t

April 13, 2023 44Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

ffu-punch-avgu-punch-avg = )26.46 + 18.52(/2 = 22.49 t/m = )26.46 + 18.52(/2 = 22.49 t/m22

Page 45: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Check of PunchingCheck of Punching2

c

cucup N/mm 1.6 1.41

30 0.316

f 0.316 q

5.1

c

cu

p

pcup

f

b

a 0.50 0.316 q

c

cu

pcup

f

b

d 0.20 0.80 q

2cup N/mm 1.41

30

0.80 0.50 0.316 q

5.1

40.0

2cup N/mm 2.50

30.0

0.20 0.80 q

50.180.4

60.0*4

April 13, 2023 45Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 46: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Check of PunchingCheck of Punching

qqupup )6.12 kg/cm )6.12 kg/cm22( < q( < qcupcup 14.10 kg/cm 14.10 kg/cm22 ( O.K. ( O.K.

2

punch

upup kg/cm 6.12

60 *480

1000 * 176.32

d * b

Q q

April 13, 2023 46Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Check of footing sliding, F.S. = FCheck of footing sliding, F.S. = FResistingResisting/F/FSlidingSliding::FFSlidingSliding = Horizontal forces= Horizontal forces

FFResistingResisting = P tan = P tan for sand, for sand, = ½ up to ¾ = ½ up to ¾ FFResistingResisting = C= Caa * L for clay, C * L for clay, Caa ≈ 0.80 C, ≈ 0.80 C,

L = footing lengthL = footing lengthIgnore passive resistance for shallow depths, and Ignore passive resistance for shallow depths, and take it for relatively large depths.take it for relatively large depths.F.S. > 1.50F.S. > 1.50

Page 47: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Check of Development LengthCheck of Development LengthLLdd = 60 = 60 for deformed high grade bars for deformed high grade bars

)long direction()long direction(LLd1d1 = 60*2.20 = 132 cm = 60*2.20 = 132 cm

xx11 = 170 cm > L = 170 cm > Ldd O.K. O.K.

)short direction()short direction(LLd2d2 = 60*1.60 = 96 cm )short direction( = 60*1.60 = 96 cm )short direction(

yy11 = 90 cm < L = 90 cm < Ld2d2, bend bars upward , bend bars upward

516 /m'722 /m'

المسلحةالعادية

April 13, 2023 47Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 48: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 48

DESIGN OF COMBINED DESIGN OF COMBINED FOOTINGSFOOTINGS

المشتركة القواعد المشتركة تصميم القواعد تصميم

Page 49: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 49Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

FOUNDATION ENGINEERINGFOUNDATION ENGINEERING1- Site Investigation1- Site Investigation2- Design of Shallow Foundations:2- Design of Shallow Foundations:

a- Design of Isolated Footings.a- Design of Isolated Footings.b- Design of Isolated Footings under b- Design of Isolated Footings under

Eccentric Loads.Eccentric Loads.c- Design of Combined Footings.c- Design of Combined Footings.d- Design of Strap Beam.d- Design of Strap Beam.e- Design of Raft Foundationse- Design of Raft Foundations

Page 50: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 50

Combined FootingCombined Footing

المشتركة المشتركة القواعد القواعد

Plain Concrete

Reinforced ConcreteReinforced Concrete

Pc2

Pc1

Page 51: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 51Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Combined Footings are used in:Combined Footings are used in:1- Two adjacent columns with interfering footings.1- Two adjacent columns with interfering footings.2- To connect neighbor column with an interior 2- To connect neighbor column with an interior columncolumn

: عندما المشتركة القواعد :تستخدم عندما المشتركة القواعد تستخدملعمودين -1 -1 المنفصلة القواعد لعمودين تداخل المنفصلة القواعد تداخل

..متجاورينمتجاورينداخلية -2 -2 بقاعدة الجار قاعدة داخلية لربط بقاعدة الجار قاعدة ..لربط

Page 52: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 52Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

المل~كيةالمل~كيةحد حد جارجارعمودعمود

Property Property LineLine

Neighbor Neighbor ColumnColumn

Page 53: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 53Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

c2c1

cr P P

S * P x

2Resultant: R = Pc1 + Pc2

LP.C. = 2 * xr + C1/2 + C2/2 + )1 ~ up to 2 m(

RPc1 Pc2

xr

S

L

For the plain concrete footing:

Page 54: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 54Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

soil-all

c2cCP q

P P A

1

..

*10.1

P.C.

CPCP L

A B ..

..

Dimensions of Plain Concrete = LP.C. * BP.C.

Choose Plain Concrete thickness, tP.C.

Projection distance, x = tP.C.

العادية الخرسانة تخانة اختيار يتمالمسلحة القاعدة عن العادية القاعدة رفرفة تساوى وهى

Dimensions of Reinforced Concrete:

LR.C. = LP.C. – 2 * x BR.C. = BP.C. – 2 * x

Assume the thickness of R.C. المسلحة للقاعدة تخانة إفتراض يتم

Page 55: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 55Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

For Columns C1 and C2 respectivelyللعمودين ) (2و( )1وذلك

Ultimate Column Loads

Puc1 = 1.4 * Pc1 Dead + 1.6 * Pc1 Live

Puc2 = 1.4 * Pc2 Dead + 1.6 * Pc2 Live

القاعدتين بين التالمس ضغط حساب يتمالمتر على موزع كحمل والمسلحة العادية

يلى كما المسلحة القاعدة طول من الطولى t/m'

L

P P f

R.C.

uc2ucun

1

1

Page 56: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Combined Footing Pressure and Deflections

April 13, 2023 56Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Page 57: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 57Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

RPuc1 Puc2

xr

S

LR.C.

fun1 )t/m'(

Mmax. 1

Mmax. 2Mmax. 3

Page 58: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 58Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

RPuc1 Puc2

xr

S

LR.C.

fun1 )t/m'(

d/2d/2

Qsh1Qsh2

Page 59: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 59Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Design for Flexure in the Longitudinal Directionالطولى االتجاه فى العزوم نتيجة التصميم

Reinforced concrete depth and main upper Reinforcements are determined using Mmax1

الخرسانية القاعدة تخانة تحديد يتمالتسليح وكذلك المسلحة

العزم طريق عن الرئيسى Mmax1Lower longitudinal reinforcements underالعلوىcolumn )2( are determined using Mmax2

أسفل السفلى الطولى التسليح تحديد يتمالعزم( 2العمود ) طريق Mmax2عن

Page 60: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 60Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Longitudinal Reinforcementsالطولى التسليح

Pc1Pc2

Page 61: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 61Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Design for Flexure in the Short Directionالقصير االتجاه فى العزوم نتيجة التصميم

Assume that all the column load is distributed under the column as a hidden beam on width only with extension of d/2 from each side

على يوزع العمود حمل أن إفتراض يتممع مدفونة ككمرة المسلحة القاعدة عرض

تصميم d/2مسافة يتم حيث جانب، كل منالعزوم هذه على القصير االتجاه

Page 62: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 62Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Hidden Beams

d/2d/2 d/2d/2

Puc2Puc1

Page 63: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 63Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Reinforcements in the Short Directionالقصير االتجاه فى التسليح

Puc1Puc2

d/2 d/2d/2 d/2

Page 64: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 64Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

d/2d/2

QQp1 p1 =P=Puc1uc1 - f - funun *[a *[ap1p1*b*bp1p1 ] ]

QQp2 p2 =P=Puc2uc2 - f - funun *[a *[ap2p2*b*bp2p2 ] ]

ap1

bp1bp2

d/2d/2

ap2

Check of Punchingاالختراق اختبار

Page 65: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb 65

Example )4(: Design of Combined Footing Example )4(: Design of Combined Footing From Dr. Mashour Ghonaim BookFrom Dr. Mashour Ghonaim Book

Design a combined footing to support the two columns shown in Figure. Column C1, 0.30 * 0.40 m, working load = 1320 kNColumn C2, 0.30 * 0.70 m, working load = 1960 kNAllowable soil pressure = 175 kN/m2

Concrete, fcu = 25 N/mm2; Steel, fy = 400 N/mm2

S = 3.60 m0.30 0.30

0.700.40

C1 C2

Page 66: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 66Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Resultant: R = Pc1 + Pc2 = 132.0 + 196.0 = 328.0 ton

LP.C. = 2 * xr + C1/2 + C2/2 + )1 ~ up to 2 m(

RPc1=132t Pc2=196t

xr =2.15

S = 3.60 m

L

For the plain concrete footing:

m 2.15 196132

3.60* 196

P P

S * P x

c2c1

cr

2

Solution

Page 67: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 67Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Plain concrete footing dimensions:Lp.c. = 6.00 m, Bp.c. = 3.45 m, tp.c. Taken 40 cm

LP.C. = 2 * 2.15 + 0.20 + 0.35 + 1.15 = 6.00 m

2

soil-all

c21c.C.P m 20.62

17.50

196132*10.1

q

P P*10.1 A

m 3.45 3.44 6.00

62.20

L

A B

P.C.

.C.P.C.P

S = 3.60 m0.300.30

0.700.40R

3.0 m 3.0 m

2.15 m

3.45

Page 68: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 68Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Dimensions of Reinforced Concrete:

LR.C. = LP.C. – 2 * x = 6.00 – 2 * 0.40 = 5.20 m

BR.C. = BP.C. – 2 * x = 3.45 – 2 * 0.40 = 2.65 m

Assume the thickness of R.C. = 80 cm

Projection distance x = tp.c. = 40 cm

Puc1 = 1.5 * Pc1 = 1.50 * 132.0 = 198.0 ton

Puc2 = 1.5 * Pc2 = 1.50 * 196.0 = 294.0 ton

t/m' 94.62

5.20

294.0198.0

L

P P /m'f

R.C.

uc21uc1un

Ultimate contact pressure per meter run

Page 69: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 69Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Point of zero shear:Puc1 = fun1 * x , 198 = 94.62 * x, x = 2.09 mMoment at point of zero shear )Mmax1(:

m.t 118.072

2.09*94.62 -0.45-2.09*198.0 M

2

1max

198 294

x=2.09

3.60

5.20 m94.62 t/m'

0.45 1.15

1234 P1P2

Page 70: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 70Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Moments at different points

Point M )m.t(

(1) 30.27

(2) 3.55

(3) -19.61

(4) 2.96

m.t 57.622

1.15*94.62 M

2

2max

m.t 58.92

0.45*94.62 M

2

3max

Page 71: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 71Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Bending Moment Diagram

R198 2942.15

3.60

5.20 m94.62 t/m'

0.45 1.15

1234

118.07

62.57

9.58 30.273.55

19.61

2.96

19.61

Page 72: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 72Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

R198 2942.15

3.60

5.20 m94.62 t/m'

0.45 1.15

1234 P1P2

d/2d/2

Shear Force Diagram

108.81

185.19

155.42

42.58117.54

41.16101.96

Page 73: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Flexural Design in the Long Direction

April 13, 2023 73Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

m.t/m'44.55 2.65

118.07

B

M 'm/M

R.C.

1maxmax

2scu

u

d*b*f

M R 0.033

73*100*250

10*55.44 R 2

5

For R = 0.033, = 0.04 d*b*f

f * A s

y

cus

'm/mm1825.0 730 *1000*400

25 *0.040 A 2

s

As = 620/m'

For a concrete cover of 7 cm, d = 80 – 7 = 73 cm

Page 74: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Flexural Design in the Long Direction

April 13, 2023 74Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Under column C2, M1 = 30.27 m.t

m.t/m' 11.43 2.65

30.27

B

M 'm/M

R.C.

11

R = 0.009, take = 0.02, As = 9.13 cm2

Therefore, for moments at points )2(, )3(, )4( take the minimum area steel of As = 12.00 cm2 = 616/m'

2s

ymin s mm1095 730 *1000 *

400

6.0 d b

f

6.0 A

As min = 10.95 cm2, As min = 6 16 mm/m'

Page 75: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 75Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

In the short direction, d1 = d – 2 = 73 – 2 = 71 cmbc1 = ac1 + 0.25 + d1/2

= 0.40 + 0.25 + 0.71/2 = 1.005 m ≈ 1.01 mbc2 = ac2 + 2*)d1/2( = 0.70 + 2*)0.71/2( = 1.41 m

198 294

bc1=1.01

0.25 d1/2

bc2=1.41

d1/2d1/2

رقم = )bc1حيث العمود حمل عليها سيوزع التى الشريحة ،( 1عرضbc2( = رقم العمود حمل عليها سيوزع التى الشريحة (2عرض

Flexural Design in the Short Direction

Page 76: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 76Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

t/m'110.94 2.65

294.0

B

P f

R.C.

uc2'2u

Flexural Design in the Short Direction

t/m' 74.72 2.65

198.0

B

P f

R.C.

uc1'1u

294 t

f'u2 = 110.94 t/m'

2.65

198 t

f'u1 = 74.72 t/m'

2.65

1.18

Page 77: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 77Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

m.t 52.02 2

1.18*72.74

2

yf M

221'

uc1'

1u

m.t77.24 2

1.18*94.110

2

yf M

221'

uc2'

2u

Flexural Design in the Short Direction

For R = 0.043, = 0.0522

2scu

u

d*b*f

M R 0.043

71*141*250

10*24.77 R 2

5

d*b*f

f * A s

y

cus

2s mm 0.3267710*1410*

400

25 * .0520 A

Under column C2, M'u2 = 77.24 m.t

Page 78: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 78Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Flexural Design in the Short Direction

For R = 0.041, = 0.04920.041 71*101*250

10*02.55 R 2

5

2s mm 0.2194710*1005*

400

25 * .04920 A

Under column C1, M'u1 = 52.02 m.t

As = 32.67 cm2 = 922 رقم ) العمود أسفل سفلى كغطاء الحديد هذا وضع ( 2يتم

مقداره عرض على متر 1.41موزع

As = 21.94 cm2 = 622 رقم ) العمود أسفل سفلى كغطاء الحديد هذا وضع ( 1يتم

مقداره عرض على متر 1.01موزع

Page 79: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 79Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

R198 2942.15

3.60

5.20 m94.62 t/m'

0.45 1.15

1234 P1P2

d/2d/2

Shear Force Diagram

108.81

185.19

155.42

42.58117.54

41.16101.96

Page 80: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Design for Shear

April 13, 2023 80Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

QQshsh = 117.54 ton = 117.54 ton

Check of Shear:Check of Shear:

cuR.C.

shu q

d * B

Q q

cc = 1.50 = 1.50

qquu )6.08 kg/cm )6.08 kg/cm22( < q( < qcucu )6.50 kg/cm )6.50 kg/cm22( Safe.( Safe.

2u kg/cm 08.6

73*265

1000*54.117 q

c

cucu

f 0.16 q :Shear Allowable

22cu kg/cm6.50 N/mm0.65

50.1

25 0.16 q

Page 81: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 81Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

ap2

bp

2

ap1

bp

1

Check of Punching

aap2p2 = )a = )a22+d( = 0.70 + 0.73 = 1.43 m+d( = 0.70 + 0.73 = 1.43 m

bbp2 p2 = )b= )b22+d( = 0.30 + 0.73 = 1.03 m+d( = 0.30 + 0.73 = 1.03 m

QQp2p2=P=Puc2uc2 - f - funun [a [ap2p2*b*bp2p2 ] = 294.0 – 35.70*[1.43*1.03] ] = 294.0 – 35.70*[1.43*1.03]

= 241.42 ton= 241.42 ton

Punching Section Perimeter: Punching Section Perimeter: bbpunch2punch2 = 2 [)1.43( + )1.03(] = 4.92 m = 2 [)1.43( + )1.03(] = 4.92 m

2

R.C.

2cc1un

t/m35.70 65.2*20.5

294198

A

PP f

Page 82: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Check of PunchingCheck of Punching

April 13, 2023 82Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

2

c

cucup N/mm 1.6 1.29

5.1

25 0.316

f 0.316 q

c

cu

p

pcup

f

b

a 0.50 0.316 q

c

cu

pcup

f

b

d 0.20 0.80 q

2cup N/mm1.20

5.1

25

0.70

30.0 0.50 0.316 q

2cup N/mm 2.59

50.1

25.0

92.4

73.0*4 0.20 0.80 q

Page 83: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

Check of PunchingCheck of Punching

qqupup )6.72 kg/cm )6.72 kg/cm22( < q( < qcupcup 12.00 kg/cm 12.00 kg/cm22 ( O.K. ( O.K.

April 13, 2023 83Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

2

punch

upup kg/cm 6.72

73 * 492

1000 * 241.42

d * b

Q q

Page 84: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 84Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Longitudinal Reinforcements, التسليحالطولى

Page 85: محاضرات هندسة الاساسات  د. طارق نجيب P2

April 13, 2023 85Shallow Foundations, P1, Tarek Nageeb

Reinforcements in the Short Directionالقصير االتجاه فى التسليح

Under Column C2

Under Column C1