Beispiel für Basisplatten Design mit CSA S16:19 und CSA A23.3:19
Problemanweisung
Bestimmen Sie, ob die entworfene Verbindung zu Base-Plattenverbindung für a ausreicht 25 kN Kompressionsbelastung, 5 kN Vy Scherbelastung 5 kN Vz Querlast.
Gegebene Daten
Spalte:
Spaltenabschnitt: HS152x152x6.4
Säulenbereich: 3610 mm2
Säulenmaterial: 350W.
Grundplatte:
Grundplattenabmessungen: 350 mmx 350 mm
Grundplattendicke: 20 mm
Grundplattenmaterial: 300W.
Fugenmörtel:
Fugendicke: 0 mm
Beton:
Konkrete Abmessungen: 450 mmx 450 mm
Betondicke: 300 mm
Betonmaterial: 20.68 MPa
Geknackt oder ungekrönt: Geknackt
Anker:
Ankerdurchmesser: 12.7 mm
Effektive Einbettungslänge: 250 mm
Stahlmaterial: ASTM F1554 G36
Gewinde in der Scherebene: Im Lieferumfang enthalten
Ankerende: Kreisförmige Platte
Schweißnähte:
Schweißtyp: Complete Joint Penetration (CJP)
Ankerdaten (von Skyciv -Taschenrechner):
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Hinweis
Der Zweck dieses Konstruktionsbeispiels besteht darin, die schrittweisen Berechnungen für Kapazitätsnachweise bei gleichzeitiger Scher- und Axiallast zu demonstrieren. Einige der erforderlichen Prüfungen wurden bereits in den vorherigen Entwurfsbeispielen besprochen. Bitte beachten Sie die in den einzelnen Abschnitten bereitgestellten Links.
Schritt-für-Schritt-Berechnungen
Prüfen #1: Berechnen Sie die Schweißkapazität
Vorausgesetzt, die Stützendrucklast wird über Schweißnähte übertragen, Wir müssen das berücksichtigen resultierende Belastung der Druck- und Scherbelastungen bei der Bestimmung der Festigkeit der Schweißnähte.
Bewertung der Schweißkapazität, Wir bestimmen zuerst die Gesamtschweißlänge basierend auf den Spaltenabmessungen.
\(L_{\Text{w}} = frac{EIN_{\Text{col}}}{t_{\Text{col}}} = frac{3610\ \Text{mm}^ 2}{6.35\ \Text{mm}} = 568.5\ \Text{mm}\)
Als nächstes, Wir drücken die Nachfrage in Form von aus Kraft pro Längeneinheit.
\(v_{Zur Info} = frac{V_u}{L_w} = frac{5\ \Text{kN}}{568.5\ \Text{mm}} = 0.008795\ \Text{kN / mm}\)
\(v_{fz} = frac{V_z}{L_w} = frac{5\ \Text{kN}}{568.5\ \Text{mm}} = 0.008795\ \Text{kN / mm}\)
Die resultierende Last wird bestimmt als:
\(r_f = \sqrt{(v_{Zur Info})^ 2 + (v_{fz})^ 2}\)
\(r_f = \sqrt{(0.008795\ \Text{kN / mm})^ 2 + (0.008795\ \Text{kN / mm})^ 2} = 0.012438\ \Text{kN / mm}\)
Dann, Wir bestimmen die CJP weld capacity per unit length. Zuerst, we check the base metal capacities of both column and base plate using CSA S16:19 Klausel 13.13.2.1(ein).
\(v_{r,\Text{col}} = 0.67\phi_{\Text{col}}F_{u,\Text{col}} = 0.67 \mal 0.67 \mal 6.35\ \Text{mm} \mal 450\ \Text{MPa} = 1.2827\ \Text{kN / mm}\)
\(v_{r,\Text{bp}} = 0.67\phi_{\Text{bp}}F_{u,\Text{bp}} = 0.67 \mal 0.67 \mal 20\ \Text{mm} \mal 450\ \Text{MPa} = 4.0401\ \Text{kN / mm}\)
Dann, we check the weld metal capacity using CSA S16:19 CLause 13.13.2.1(b).
\(v_{r,\Text{schweißen}} = 0.67\phi_{\Text{schweißen}}X_u = 0.67 \mal 0.67 \mal 6.35\ \Text{mm} \mal 430\ \Text{MPa} = 1.2257\ \Text{kN / mm}\)
Wir nehmen dann die Mindestkapazität an governing capacity.
\(v_r = \min (v_{r,\Text{bp}}, v_{r,\Text{col}}, v_{r,\Text{schweißen}}) = min (4.0401\ \Text{kN / mm}, 1.2827\ \Text{kN / mm}, 1.2257\ \Text{kN / mm}) = 1.2257\ \Text{kN / mm}\)
Schon seit 0.012 kN < 1.23 kN Die Schweißkapazität ist ausreichend.
Prüfen #2: Berechnen Sie die Lagerkapazität der Säule
Ein Bemessungsbeispiel für die Tragfähigkeit der Stütze wird bereits im Grundplatten-Bemessungsbeispiel für Kompression besprochen. Die Schritt-für-Schritt-Berechnung finden Sie unter diesem Link.
Prüfen #3: Berechnen Sie die Kapazität der Grundplattenbiegung aufgrund der Kompressionslast
Ein Designbeispiel für die Biegenachgiebigkeit der Grundplatte wurde bereits im Grundplatten-Designbeispiel für Kompression besprochen. Die Schritt-für-Schritt-Berechnung finden Sie unter diesem Link.
Prüfen #4: Betonlagerkapazität
Ein Bemessungsbeispiel für die Betontragfähigkeit wird bereits im Grundplatten-Bemessungsbeispiel für Druck besprochen. Die Schritt-für-Schritt-Berechnung finden Sie unter diesem Link.
Prüfen #5: Betonausbrechkapazität (Vy Shear)
Ein Entwurfsbeispiel für die Betonausbrechkapazität aufgrund von Vy-Scherung wird im Grundplatten-Entwurfsbeispiel für Scherung erläutert. Die Schritt-für-Schritt-Berechnung finden Sie unter diesem Link.
Prüfen #6: Betonausbrechkapazität (Vz-Schere)
Ein Bemessungsbeispiel für die Betonausbrechkapazität aufgrund von Vz-Schub wird bereits im Grundplatten-Bemessungsbeispiel für Scherung besprochen. Die Schritt-für-Schritt-Berechnung finden Sie unter diesem Link.
Prüfen #7: Ausbrechkapazität für Beton
Ein Bemessungsbeispiel für die Widerstandsfähigkeit des Betonabschnitts gegen Ausbrechen wird bereits im Beispiel für die Bemessung der Grundplatte für Scherung besprochen. Die Schritt-für-Schritt-Berechnung finden Sie unter diesem Link.
Prüfen #8: Scherfestigkeit der Ankerstange
Ein Bemessungsbeispiel für die Schubtragfähigkeit der Ankerstange wird bereits im Grundplatten-Bemessungsbeispiel für Scherung besprochen. Die Schritt-für-Schritt-Berechnung finden Sie unter diesem Link.
Entwurfszusammenfassung
Mit der Skyciv Base Plate Design Software kann automatisch einen Schritt-für-Schritt-Berechnungsbericht für dieses Entwurfsbeispiel erstellen. Es enthält auch eine Zusammenfassung der durchgeführten Schecks und deren resultierenden Verhältnisse, Die Informationen auf einen Blick leicht zu verstehen machen. Im Folgenden finden Sie eine Stichprobenzusammenfassungstabelle, Welches ist im Bericht enthalten.
SKYCIV -Beispielbericht
Sehen Sie sich den Detaillierungsgrad und die Klarheit an, die Sie von einem SkyCiv-Grundplatten-Designbericht erwarten können. Der Bericht umfasst alle wichtigen Designprüfungen, Gleichungen, und Ergebnisse werden in einem klaren und leicht lesbaren Format präsentiert. Es entspricht vollständig den Designstandards. Klicken Sie unten, um einen Beispielbericht anzuzeigen, der mit dem SkyCiv-Grundplattenrechner erstellt wurde.
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