*Sizing of Pile Caps(Part-2)*
Pile cap ဆိုတာ Single Footing နဲ႕
သိပ္မကြာလွပါဘူး ... ကြာသြားတာက
Pile cap ဆိုတာ Single Footing နဲ႕
သိပ္မကြာလွပါဘူး ... ကြာသြားတာက
#Difference:1
Single/isolated footing ေအာက္မွာ
အမာခံ Sufficient Soil Bearing ရွိျပီး
အ့ဲဒီ Soil pressures က footing ကို
Uniformly distributed Loadအျဖစ္
ညီညီညာညာ uplift လုပ္ေပးပါတယ္
Cap ရဲ႕ေအာက္မွာက Pile တစ္ခု(သို႕)
Group လိုက္ ရွိျပီး အ့ဲဒီ Pile က ျပန္ျပီး
ေထာက္ကန္ေပးတ့ဲ Reaction ေတြက
Cap ကို Concentrated point load
အျဖစ္ သီးျခားစီ uplift ျပန္တြန္းပါတယ္
#Difference:2
Cap ေအာက္က Bearing Capacity က
Single Footing ထက္ပိုမ်ားတတ္ပါတယ္
Cap ရဲ႕ေအာက္က ေထာက္ထားတ့ဲ
Pile အားလံုးရဲ႕ Capacity Reactions
ေတြကို Cap ရဲ႕ Area နဲ႕ျပန္စားၾကည့္ရင္
ဥပမာ - DL+LL = 450 tons
9'x9' pile cap
number of piles, n = 9
one pile capacity = 30 tons
Pile reactions = 9x50 = 450 tons
Upward force = Downward force
So, 9 piles can resist DL+LL.
for comparison only,
Q = 9x50/ (9x9) = 5.55 tsf
9'x9' square footing
Q = DL+LL/ Area
Q = 450/ (9x9) = 5.55 tsf
Point to remember-
#ေရာသြားမွာစိုးလို႕ Shallow
Foundation ျဖစ္တ့ဲ Square footing
Design လုပ္တ့ဲ foundation depth
level မွာ 5.55 tsf ရဖို႕ခဲယဥ္းပါတယ္
အ့ဲဒီ Depth မွာ 5.55 tsf ရခ့ဲရင္ ေတာ့ Deep foundation ျဖစ္တ့ဲ Pile မလိုပဲ
9'x9' square footing နဲ႕တင္ ရပါျပီ)
Q = 1 tsf ရတယ္ဆိုပါေတာ့
Area = DL+LL/ Q
Area = 270/ 1 = 270 Sft
L x B = 16.4' x 16.4'
Pile 9 လံုးခံထားတ့ဲ 9'x9' cap တစ္ခုက
DL+LL = 270 tons ခံႏိုင္ တ့ဲအခ်ိန္မွာ
DL+LL = 270 tons ေလာက္ကိုခံႏိုင္ ဖို႕
16.4'x16.4' ေလာက္ၾကီးတ့ဲ Square
Footing လိုလိမ့္မယ္လို႕ေကာက္ခ်က္ခ်ပါတယ္
Note:1
အ့ဲဒါေၾကာင့္ Cap Area က Single
Footing ထက္စာရင္ ငယ္ပါလိမ့္မယ္
Note:2
Cap ရဲ႕ Depth/ Thickness က ေတာ့ ပံုမွန္ Footing ထက္ပိုထူလာတတ္ပါတယ္
Pile reaction ေတြက Point load
အျဖစ္သက္ေရာက္တာက တစ္ေၾကာင္း
Comparison လုပ္ၾကည့္တ့ဲအခါ
Uplift Soil Pressures တန္ဖိုးကလဲ
ပိုမ်ားလာတတ္တာတစ္ေၾကာင္းမို႕လို႕ပါ
Pile Cap အ ေၾကာင္းထပ္တင္ေပးပါမယ္
Design Basis ဗဟုသုတရၾကပါေစဗ်ာ
မွ်ေဝတယ္ဆိုတာ မဂၤလာတစ္ပါးပါ
Aung Myat Thu(TU-Taunggyi)
Millimetre-Training and Design Group
9:55PM, 11.11.2014(Thuesday)
Reference:p.g.586, Chapter(16)
Design of Concrete Structures
14th Edition, Arthur H.Nilson
16.10-Pile Caps
Piles are generally arranged in
groups or clusters, one under
each column.
The group is capped by a spread
footing or cap that distributes
the column load to all piles in
the group.
These pile caps are in most ways
very similar to footings on soil,
except for two features.
#Difference:1
For one, reactions on caps act
as concentrated loads at the
individual piles, rather than as
distributed pressures.
#Difference:2
For another,if the total of all pile
reactions in a cluster is divided
by the area of footing to obtain
an equivalent uniform pressure
(for purposes of comparison only),
it is found that this equivalent
pressure is considerably higher
in pile caps than for spread footings.
This mean that moments,and
particularly #shears are also
correspondingly larger, which
requires #greater depths than
for a spread footing of similar
horizontal dimensions.
Single/isolated footing ေအာက္မွာ
အမာခံ Sufficient Soil Bearing ရွိျပီး
အ့ဲဒီ Soil pressures က footing ကို
Uniformly distributed Loadအျဖစ္
ညီညီညာညာ uplift လုပ္ေပးပါတယ္
Cap ရဲ႕ေအာက္မွာက Pile တစ္ခု(သို႕)
Group လိုက္ ရွိျပီး အ့ဲဒီ Pile က ျပန္ျပီး
ေထာက္ကန္ေပးတ့ဲ Reaction ေတြက
Cap ကို Concentrated point load
အျဖစ္ သီးျခားစီ uplift ျပန္တြန္းပါတယ္
#Difference:2
Cap ေအာက္က Bearing Capacity က
Single Footing ထက္ပိုမ်ားတတ္ပါတယ္
Cap ရဲ႕ေအာက္က ေထာက္ထားတ့ဲ
Pile အားလံုးရဲ႕ Capacity Reactions
ေတြကို Cap ရဲ႕ Area နဲ႕ျပန္စားၾကည့္ရင္
ဥပမာ - DL+LL = 450 tons
9'x9' pile cap
number of piles, n = 9
one pile capacity = 30 tons
Pile reactions = 9x50 = 450 tons
Upward force = Downward force
So, 9 piles can resist DL+LL.
for comparison only,
Q = 9x50/ (9x9) = 5.55 tsf
9'x9' square footing
Q = DL+LL/ Area
Q = 450/ (9x9) = 5.55 tsf
Point to remember-
#ေရာသြားမွာစိုးလို႕ Shallow
Foundation ျဖစ္တ့ဲ Square footing
Design လုပ္တ့ဲ foundation depth
level မွာ 5.55 tsf ရဖို႕ခဲယဥ္းပါတယ္
အ့ဲဒီ Depth မွာ 5.55 tsf ရခ့ဲရင္ ေတာ့ Deep foundation ျဖစ္တ့ဲ Pile မလိုပဲ
9'x9' square footing နဲ႕တင္ ရပါျပီ)
Q = 1 tsf ရတယ္ဆိုပါေတာ့
Area = DL+LL/ Q
Area = 270/ 1 = 270 Sft
L x B = 16.4' x 16.4'
Pile 9 လံုးခံထားတ့ဲ 9'x9' cap တစ္ခုက
DL+LL = 270 tons ခံႏိုင္ တ့ဲအခ်ိန္မွာ
DL+LL = 270 tons ေလာက္ကိုခံႏိုင္ ဖို႕
16.4'x16.4' ေလာက္ၾကီးတ့ဲ Square
Footing လိုလိမ့္မယ္လို႕ေကာက္ခ်က္ခ်ပါတယ္
Note:1
အ့ဲဒါေၾကာင့္ Cap Area က Single
Footing ထက္စာရင္ ငယ္ပါလိမ့္မယ္
Note:2
Cap ရဲ႕ Depth/ Thickness က ေတာ့ ပံုမွန္ Footing ထက္ပိုထူလာတတ္ပါတယ္
Pile reaction ေတြက Point load
အျဖစ္သက္ေရာက္တာက တစ္ေၾကာင္း
Comparison လုပ္ၾကည့္တ့ဲအခါ
Uplift Soil Pressures တန္ဖိုးကလဲ
ပိုမ်ားလာတတ္တာတစ္ေၾကာင္းမို႕လို႕ပါ
Pile Cap အ ေၾကာင္းထပ္တင္ေပးပါမယ္
Design Basis ဗဟုသုတရၾကပါေစဗ်ာ
မွ်ေဝတယ္ဆိုတာ မဂၤလာတစ္ပါးပါ
Aung Myat Thu(TU-Taunggyi)
Millimetre-Training and Design Group
9:55PM, 11.11.2014(Thuesday)
Reference:p.g.586, Chapter(16)
Design of Concrete Structures
14th Edition, Arthur H.Nilson
16.10-Pile Caps
Piles are generally arranged in
groups or clusters, one under
each column.
The group is capped by a spread
footing or cap that distributes
the column load to all piles in
the group.
These pile caps are in most ways
very similar to footings on soil,
except for two features.
#Difference:1
For one, reactions on caps act
as concentrated loads at the
individual piles, rather than as
distributed pressures.
#Difference:2
For another,if the total of all pile
reactions in a cluster is divided
by the area of footing to obtain
an equivalent uniform pressure
(for purposes of comparison only),
it is found that this equivalent
pressure is considerably higher
in pile caps than for spread footings.
This mean that moments,and
particularly #shears are also
correspondingly larger, which
requires #greater depths than
for a spread footing of similar
horizontal dimensions.
![Civil Engineer မ်ားသိထားရမယ့္
#Some_Sources_of_Uncertainty
(သို႕မဟုတ္)
#Design_to_Construction ကြာဟမႈမ်ားမွ အ ေျခခံ (7)ခ်က္
However, there are a number of
sources of uncertainty in the
analysis, design and construction.
1.
Acutal loads may differ
from those assumed!
တကယ္သက္ေရာက္မယ့္ Load
unit weight ေတြက မူလခန္႕မွန္း
ထားတာနဲ႕လြဲသြားႏိုင္ ပါတယ္ ...
ေလ်ာ့သြားတာက ကိစၥမရွိေပမယ့္
ထပ္တိုးလာတာက ကိစၥရွိပါသည္
ဥပမာ -
မူလ 4" slab က ေန Level Error
ဝင္ လို႕ သံေခ်ာင္းေတြဖံုးဖိရင္း 5"ထု
ျဖစ္သြားတာမ်ိဳးမွာ 1" ဆိုေပမယ့္
1 ေပပတ္လည္ဆိုရင္ (1/12)x1x1x150
= 12.5 lbs ပိုေလးလာျပီး သင့္ရဲ႕
အ ေဆာက္အဦးက sq. ft 1000 ရွိရင္
12500 lb ~ 5.5 Ton ပိုေလးသြားျပီး
၁၀ ထပ္ဆိုရင္ 55 Ton ပိုေလးလာမယ္
Design to Construction ျဖစ္ဖို႕
သတိထားေဆာင္ ရြက္ သင့္ ပါတယ္
မလုပ္သင့္တ့ဲ ဆိုးရြားအက်င့္တစ္ခုက
နဂိုမူလက ၅ထပ္ Structure အပ္ျပီး
တကယ္ေဆာက္ေတာ့ တစ္ထပ္တိုးျပီး
၆ ထပ္ျဖစ္သြားတာမ်ိဳးပါပဲ .. က်ေနာ္လဲ
သူမ်ားယံုမိလို႕ ကိုယ္တိုင္ ခံစားခ့ဲရဖူးပါတယ္ ...
ေစာေစာကလို 4" slab ရဲ႕ weight တင္
တစ္ေပပတ္လည္ (4/12)x150 = 50 lb
1000 Sq ft > 50000 lb~22Ton
6 ထပ္ဆိုေတာ့ 132 Ton .. [ဒါေတာင္
ထပ္တိုးလာတ့ဲ Column နဲ႕ Beam
weight ေတြမပါေသးပါဘူး] ...
ဒီလို ကိစၥမွာ Dead Load Factor
1.4 လဲ Safe ျဖစ္ႏိုင္ မည္ မဟုတ္ပါ။
2.
Actual loads may be distributed
in a different manner from those assumed.
ဒါကလဲ ျဖစ္ေလ့ရွိတ့ဲသ ေဘာပါပဲ ...
ဥပမာ-Brick Walling ေတြက မူလ
Drawing အရ ခ်ထားတ့ဲေနရာမွာမရွိ
(Revised ပါးစပ္ Drawing အရပဲ)
တျခားေနရာေရာက္သြားတာမ်ိဳးေပါ့
ၾကားဖူးမွာပါ .. Labour ေတြေပးတ့ဲ
Beam နာမည္တခ်ိဳ႕က .. ရယ္ ရပါတယ္
ပံုမပါဘင္း = ပံုမွာမပါပဲထည့္ခိုင္းလို႕
ေရႊ႕ဘင္း = ပံုမွာျပထားတ့ဲေနရာက ေရႊ႕ခိုင္းလို႕
Topic 1 နဲ႕ 2 အရ ေပးခ်င္ တာက
#Structural Opinion
ဒါေၾကာင့္ Structural Engr အျဖစ္
ရပ္တည္မယ့္ မ်ိဳးဆက္သစ္မ်ားအ ေနနဲ႕
က်ေနာ့္ကိုဆရာထိုက္ မွာဖူးသလို
ဘယ္ Load Calculation ကိုမွ
Under-estimate မလုပ္ထားသင့္ပါဘူး
#Construction Opinion
Construction Engr အျဖစ္ ရပ္တည္မယ့္
ညီ/ညီမ မ်ားအ ေနနဲ႕လဲ Structure
Engineer ကိုမတိုင္ ပင္ ပဲ မိမိဆႏၵနဲ႕
Architectural Reason အရ
မူလ Structure Design ကိုျပဳျပင္
ေျပာင္းလဲတာမ်ိဳး မလုပ္သင့္ပါဘူး
3.
The assumptions and simplications
in analysis may result in
calculated load effects, i.e
moments and shears, from
those that act on the structure.
ဥပမာ-Architectural & Functional
Design Consideration အရ Level
ေတြ ၃ ~ ၆ လက္မ Up (or)Down ျပီး
Beam ေတြ Slab ေတြ နိမ့္တာျမင့္တာ
ဒါကလဲ Construction Site ေတြမွာ
ေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ားၾကံဳရမယ့္ ကိစၥပါပဲ
Gap က Software သံုးျပီး Design
လုပ္တ့ဲအခါ Beam နဲ႕ Slab Level
Column Position ေတြကို တကယ့္
Construction မွာလို Plan အရ
ဟိုကပ္ ဒီကပ္ေတြ neglect လုပ္ျပီး
အားလံုး Center to Center အတိုင္း
Preliminary Design ပဲလုပ္ၾကလို႕ပါ
Normal Building ေတြအတြက္
Safey Margin ထဲဝင္ ႏိုင္ ေပမယ့္
Irregular နဲ႕ High-rise Building ေတြ
(အထူးသျဖင့္ Seismic Design နဲ႕
Slender Column Design ေတြ)
အတြက္ေတာ့ အမ်ားၾကီး Neglect
မလုပ္သင့္ေတာ့ပါဘူး ... Ecc လို႕ေခၚတ့ဲ
Eccentricity ကိုစဥ္းစားသင့္ပါတယ္
မဟုတ္ ရင္ ေတာ့ ကိုယ္လုပ္တ့ဲ
Structure Calculation ပိုင္းဆိုင္ ရာ
Moment/Shear ေတြက တကယ္
ျဖစ္လာမယ့္ Load Effects(Moment,
Shear,etc.) ေတြနဲ႕လြဲေနျပီးသားပါပဲ
4.
The actual structural behaviour
may differ from that assumed,
owing to imperfect knowledge.
က်ေနာ္ကိုယ္တိုင္ လဲ Imperfect ပါ
ဥပမာ-နားလည္သူနည္းေသးတ့ဲ
Shear Wall Design မ်ိဳးေပါ့ ..Rebar
Detailing ကအစ Column လိုတမ်ိဳး
Cantilever Beam လိုတမ်ိဳး
Slab လို တမ်ိဳး စဥ္းစားရ ေတာ့
တကယ့္ Lateral Force လာရင္
ဘယ္ Action ဝင္ မလဲဆိုတာမသိႏိုင္
သိရင္ well-experienced .. မသိရင္
အ့ဲဒါ Imperfect Knowledge ပါပဲ
အ့ဲဒီေတာ့ အထင္ နဲ႕ Structure ကို
စဥ္းစားပါ ... ဒါေပမယ့္ အထင္ နဲ႕
မဆံုးျဖတ္တာ အ ေကာင္းဆံုးပါပဲ ...
Reference တစ္ခုေတာ့ ရွိရပါတယ္
5.
Actual member dimensions
may differ from those specified.
Formwork သမားနဲ႕ဆိုင္ ပါတယ္
#တစ္မူးတစ္ပဲအျမဲလြဲ ဆိုသလို
1 လက္မ ေလာက္ Member Size လြဲတာ Structural weakness အမ်ားၾကီး
မျဖစ္လာႏိုင္ ေပမယ့္ Beam Size
3'x5' ကို 3'x4' ျဖစ္ျပီး 1' ေလာက္ထိ
Formwork Error ျဖစ္ ရင္ ေတာ့
#၁ေပမကြာဆရာမျဖစ္ .. ဆိုသလို
၁ေပကြာေတာ့ဆရာျဖစ္သြားမွာေပါ့
6.
Reinforcements may not be
in its specified position.
Rebar သံေခ်ာင္းေတြ သူ႕ေနရာနဲ႕သူ
မရွိႏိုင္ တာပါ ... က်ယ္ျပန္႕ပါတယ္
ထင္ သာျမင္ သာ ဥပမာ တစ္ခုက -
Slab Rebar ဆင္ တ့ဲအခါပါပဲ ...
Theory အရ Calculation အရ
Short Span မွာ Main Steel ထားရလဲ
ခန္းဖြဲ႕ Span တစ္ခုခ်င္း ဘယ္သူမွ
လိုက္စဥ္းစားျပီး သံမဆင္ ေပးပါဘူး
10 ခန္းမွာ 8 ခန္းမွန္ ရင္ 8 ခန္းရဲ႕
Short Span အတိုင္း Main Steel
ဆင္ ပါတယ္ ... က်န္တ့ဲ 2 ခန္းက ေတာ့
Main နဲ႕ Distribution Steel က
(Bottom & Top) Level မွားေနမွာပါပဲ
အ့ဲဒီအခ်က္ကို Structure သမားက
Calculation Stage မွာကတည္းက
Effective Depth ကိုကစားျပီး As ကို
ပိုပိုသာသာတြက္ခ်က္ထားေပးသင့္ပါတယ္
7.
Actual material strengths may
be different from those specified.
ဒါကအမ်ားၾကီးက်ယ္ျပန္႕တ့ဲကိစၥပါပဲ ...
Rebar နဲ႕Concrete မွာ Concrete ပဲ
ဥပမာ ေျပာပါေတာ့မယ္ .. Paper မွာ
Concrete Compressive Strength
3000 psi နဲ႕ design လုပ္ထားရင္
တကယ္ေဆာက္ ရင္ လဲ 3000 psi
ေက်ာ္ ရပါမယ္ ... ေလ်ာ့လို႕မရပါဘူး
နဂိုကမွ Construction Procedure
အဆင့္တိုင္းမွာ error မရွိေအာင္ အျမဲ
ထိန္းေနရတာမို႕ တကယ္အလုပ္လုပ္မယ့္
Structural Concrete ကိုေတာ့ အထိ
ခံလို႕မရပါဘူး ... 1:2:4 နဲ႕ေဖ်ာ္လဲ Concrete ပဲ
1:3:6 နဲ႕ေဖ်ာ္လဲ Concrete ပါပဲ
ဒါေပမယ့္ Strength ကြာျခားပါတယ္
ဒီစာေၾကာင္းေလး 7 ခ်က္လံုးဟာ တကယ့္
Construction မွာက်ယ္ျပန္႕လွပါတယ္
က်ေနာ္ေျပာခ့ဲတာ ဥပမာတစ္ခုစီပဲ
ရွိပါေသးတယ္ ... စာရွည္မွာစိုးလို႕
Case ေတြထပ္ျပီး အက်ယ္တဝင့္
မ ေဆြးေႏြးေတာ့ပါဘူး ... ေနာက္မွ
ဒီ ၇ ခ်က္ကို ေဆာင္းပါးအ ေနနဲ႕
အ ေသးစိတ္ေရးျပီး မ်ိဳးဆက္သစ္
ေက်ာင္းသား/သူ မ်ားအတြက္ pdf.
file နဲ႕ presentation ေပးပါမယ္
အႏွစ္ခ်ဳပ္သိေစခ်င္ တာက ေတာ့
Structural Engineer ေတြရဲ႕
Basic Load Combination
= 1.4DL + 1.7LL နဲ႕တျခားေသာ
Load Combination ေတြဆိုတာ
Structural Engineer ေတြနာမည္
အတြက္ယူထားတာမဟုတ္ပါဘူး ...
Design လုပ္လိုက္တ့ဲ Structure မွာ
ေနထိုင္ မယ့္ သူေတြ ဒီ Structure ရဲ႕
သက္တမ္းတစ္ေလွ်ာက္ Serviceability အျပည့္နဲ႕Safety Margin အတြင္းမွာ
ေနထိုင္ သြားႏိုင္ ဖို႔ အတြက္ယူထားတာပါ
Structure ပိုင္း အ ေနနဲ႕လဲ
Structure ပိုင္း မ ေပါ့သင့္သလို
Construction ပိုင္းအ ေနနဲ႕လဲ
Construction ပိုင္းမ ေလွ်ာ့သင့္ပါဘူး
တန္ဖိုးရွိတ့ဲအခ်ိန္ေတြေပးျပီး
ေဆြးေႏြးတာေက်းဇူးပါခင္ ဗ်ာ
မွ်ေဝတယ္ဆိုတာ မဂၤလာတစ္ပါးပါ
Aung Myat Thu(TU-Taunggyi)
Reference: တျခားကမဟုတ္ပါဘူး
2nd Year, CST လို႕က်ေနာ္တို႕ေခၚတ့ဲ
Fundamental of Concrete, Steel
& Timber Structure (CE-2014)
Reinforced Concrete Structure
14th edition, Arthur H.Nilson
Chapter-1-Introduction
1.4 Serviceability, Strength and
Structural Safety(page.13)
In addition, in the establishment
of a safety specification, considerations
must be given to the consequences of failure.
In some cases, a failure would
be merely an inconvenience.
In other cases, loss of life and
significant loss of property may
be involved.
A further consideration should
be the nature of failure, should it occour.
It is evident that the selection of
an appropriate SAFETY MARGIN
is not a simple matter.](https://scontent-a-sin.xx.fbcdn.net/hphotos-prn1/v/t1.0-9/s480x480/10868278_1601582766730506_4424919009280560797_n.jpg?oh=48a044af2fd16ac3da649bedd8b12ae9&oe=552D8E55)
