Παράδειγμα σχεδιασμού πλάκας βάσης χρησιμοποιώντας AISC 360-22 και ACI 318-19
Προβληματική δήλωση
Προσδιορίστε εάν η σχεδιασμένη σύνδεση στήλης-πλάκας βάσης είναι επαρκής για α 25 kips φορτίο συμπίεσης, 3 kips Με διατμητικό φορτίο 1 δέρμα μόσχου ακατέργαστου Διατμητικό φορτίο Vz.
Δεδομένα
Στήλη:
Ενότητα στήλης: HSS6x0.312
Επιφάνεια στήλης: 5.220 σε2
Υλικό στήλης: A36
Πλάκα βάσης:
Διαστάσεις πλάκας βάσης: 12 σε x 12 σε
Πάχος πλάκας βάσης: 1/2 σε
Υλικό πλάκας βάσης: A36
Πηκτώ:
Πάχος ενέματος: 3/4 σε
Σκυρόδεμα:
Διαστάσεις σκυροδέματος: 13 σε x 13 σε
Πάχος σκυροδέματος: 8 σε
Σκυρόδεμα: 3000 psi
Ραγισμένα ή αδιευκρίνιστα: Ραγισμένος
Άγκυρες:
Διάμετρος άγκυρας: 1/2 σε
Αποτελεσματικό μήκος ενσωμάτωσης: 5 σε
Υλικό χάλυβα: A325N
Νήματα σε επίπεδο διάτμησης: Συμπεριλαμβανομένος
Anchor Ending: Ορθογώνιο Πλάκα
Συγκολλήσεις:
Μέγεθος συγκόλλησης: 1/4 σε
Η ταξινόμηση μετάλλων πλήρωσης: Ε70ΧΧ
Transfer compression load via welds: Ναί
Δεδομένα αγκυροβόλησης (από Υπολογιστής Skyciv):
Μοντέλο στο δωρεάν εργαλείο SkyCiv
Μοντελοποιήστε το παραπάνω σχέδιο πλάκας βάσης χρησιμοποιώντας το δωρεάν διαδικτυακό μας εργαλείο σήμερα! Δεν απαιτείται εγγραφή.
Σημείωση
Ο σκοπός αυτού του παραδείγματος σχεδιασμού είναι να επιδείξει τους βαθμιαίους υπολογισμούς για ελέγχους χωρητικότητας που περιλαμβάνουν ταυτόχρονα διατμητικά και αξονικά φορτία. Ορισμένοι από τους απαιτούμενους ελέγχους έχουν ήδη συζητηθεί στα προηγούμενα παραδείγματα σχεδιασμού. Ανατρέξτε στους συνδέσμους που παρέχονται σε κάθε ενότητα.
Υπολογισμοί βήμα προς βήμα
Ελεγχος #1: Υπολογίστε τη χωρητικότητα συγκόλλησης
Δεδομένου ότι το φορτίο συμπίεσης της στήλης μεταφέρεται μέσω συγκολλήσεων, πρέπει να εξετάσουμε το προκύπτον φορτίο των φορτίων θλίψης και διάτμησης για τον προσδιορισμό της αντοχής των συγκολλήσεων.
Για αξιολόγηση της χωρητικότητας συγκόλλησης, καθορίζουμε πρώτα το Συνολικό μήκος συγκόλλησης με βάση τις διαστάσεις της στήλης.
\(ΜΕΓΑΛΟ_{\κείμενο{συγκόλληση}} = pi d_{\κείμενο{διάσελο}} = pi φορές 6\ \κείμενο{σε} = 18.85\ \κείμενο{σε}\)
Επόμενο, εκφράζουμε τη ζήτηση με όρους δύναμη ανά μονάδα μήκους.
\(c_u = \frac{N_x}{ΜΕΓΑΛΟ_{\κείμενο{συγκόλληση}}} = frac{25\ \κείμενο{δέρμα μόσχου ακατέργαστου}}{18.85\ \κείμενο{σε}} = 1.3263\ \κείμενο{kip/in}\)
\(v_{uy} = frac{V_y}{ΜΕΓΑΛΟ_{\κείμενο{συγκόλληση}}} = frac{3\ \κείμενο{δέρμα μόσχου ακατέργαστου}}{18.85\ \κείμενο{σε}} = 0.15915\ \κείμενο{kip/in}\)
\(v_{να} = frac{V_z}{ΜΕΓΑΛΟ_{\κείμενο{συγκόλληση}}} = frac{1\ \κείμενο{δέρμα μόσχου ακατέργαστου}}{18.85\ \κείμενο{σε}} = 0.053052\ \κείμενο{kip/in}\)
Το προκύπτον φορτίο προσδιορίζεται ως:
\(r_u = sqrt{(c_u)^ 2 + (v_{uy})^ 2 + (v_{να})^ 2}\)
\(r_u = sqrt{(1.3263\ \κείμενο{kip/in})^ 2 + (0.15915\ \κείμενο{kip/in})^ 2 + (0.053052\ \κείμενο{kip/in})^ 2}\)
\(r_u = 1.3369\ \κείμενο{kip/in}\)
Τότε, καθορίζουμε το χωρητικότητα συγκόλλησης φιλέτου per unit length using AISC 360-22 Εξ. J2-4. Note that for HSS sections, kds είναι πάντα ίσο με 1.0.
\(κ_{δδ} = 1.0 + 0.5\μεγάλος(\χωρίς(\θήτα)\μεγάλος)^{1.5} = 1 + 0.5 \times \big(\χωρίς(0)\μεγάλος)^{1.5} = 1\)
\(\phi r_n = phi \, 0.6 ΦΑ_{Exx} E_w k_{δδ} = 0.75 \φορές 0.6 \φορές 70\ \κείμενο{ksi} \φορές 0.177\ \κείμενο{σε} \φορές 1 = 5.5755\ \κείμενο{kip/in}\)
The next capacity to check is the base metal capacity of the connecting elements. This is also expressed as force per unit length. Χρησιμοποιούμε AISC 360-22 Εξ. J4-4 for both the column and base plate capacities.
\( \phi r_{nbm,διάσελο} = \phi\,0.6\,F_{εσύ,διάσελο}\,αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{διάσελο} = 0.75 \φορές 0.6 \φορές 58\ \κείμενο{ksi} \φορές 0.291\ \κείμενο{σε} = 7.5951\ \κείμενο{kip/in} \)
\( \phi r_{nbm,bp} = \phi\,0.6\,F_{εσύ,bp}\,αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{bp} = 0.75 \φορές 0.6 \φορές 58\ \κείμενο{ksi} \φορές 0.5\ \κείμενο{σε} = 13.05\ \κείμενο{kip/in} \)
Στη συνέχεια λαμβάνουμε την ελάχιστη χωρητικότητα ως το governing base metal capacity.
\(\phi r_{nbm} = \min\big(\phi r_{nbm,bp},\ \phi r_{nbm,διάσελο}\μεγάλος) = min(13.05\ \κείμενο{kip/in},\ 7.5951\ \κείμενο{kip/in}) = 7.5951\ \κείμενο{kip/in}\)
Τελικά, we compare both the fillet weld capacity and the base metal capacity against the weld demand.
Από 1.3369 kip/in < 5.5755 kip/in και 1.3369 kip/in < 7.5951 kip/in Η χωρητικότητα συγκόλλησης είναι επαρκής.
Ελεγχος #2: Υπολογίστε την ικανότητα ρουλεμάν της στήλης
Ένα παράδειγμα σχεδίασης για τη φέρουσα ικανότητα της στήλης έχει ήδη συζητηθεί στο Παράδειγμα σχεδίασης πλάκας βάσης για συμπίεση. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για τον βήμα προς βήμα υπολογισμό.
Ελεγχος #3: Υπολογίστε τη χωρητικότητα κάμψης πλάκας βάσης λόγω φορτίου συμπίεσης
Ένα παράδειγμα σχεδίασης για την ικανότητα κάμψης της πλάκας βάσης έχει ήδη συζητηθεί στο Παράδειγμα σχεδίασης πλάκας βάσης για συμπίεση. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για τον βήμα προς βήμα υπολογισμό.
Ελεγχος #4: Χωρητικότητα έδρας σκυροδέματος
Ένα παράδειγμα σχεδίασης για τη φέρουσα ικανότητα σκυροδέματος έχει ήδη συζητηθεί στο Παράδειγμα Σχεδιασμού Πλάκας Βάσης για Συμπίεση. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για τον βήμα προς βήμα υπολογισμό.
Ελεγχος #5: Ικανότητα διάσπασης σκυροδέματος (Vy Shear)
Ένα παράδειγμα σχεδίασης για την ικανότητα διάσπασης σκυροδέματος λόγω διάτμησης Vy συζητείται στο Παράδειγμα σχεδίασης πλάκας βάσης για διάτμηση. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για τον βήμα προς βήμα υπολογισμό.
Ελεγχος #6: Ικανότητα διάσπασης σκυροδέματος (Vz Διάτμηση)
Ένα παράδειγμα σχεδίασης για την ικανότητα διάσπασης σκυροδέματος λόγω διάτμησης Vz έχει ήδη συζητηθεί στο Παράδειγμα σχεδίασης πλάκας βάσης για διάτμηση. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για τον βήμα προς βήμα υπολογισμό.
Ελεγχος #7: Δυνατότητα εκτόξευσης σκυροδέματος
Ένα παράδειγμα σχεδίασης για την ικανότητα του τμήματος από σκυρόδεμα έναντι του ανοίγματος έχει ήδη συζητηθεί στο Παράδειγμα Σχεδιασμού Πλάκας Βάσης για Διάτμηση. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για τον βήμα προς βήμα υπολογισμό.
Ελεγχος #8: Διατμητική ικανότητα ράβδου αγκύρωσης
Ένα παράδειγμα σχεδίασης για τη διατμητική ικανότητα της ράβδου αγκύρωσης έχει ήδη συζητηθεί στο Παράδειγμα σχεδίασης πλάκας βάσης για διάτμηση. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για τον βήμα προς βήμα υπολογισμό.
Περίληψη σχεδίου
ο Λογισμικό σχεδιασμού πλάκας βάσης SkyCIV Μπορεί να δημιουργήσει αυτόματα μια αναφορά υπολογισμού βήμα προς βήμα για αυτό το παράδειγμα σχεδιασμού. Παρέχει επίσης μια περίληψη των επιταγών που εκτελούνται και των προκύπτουσων αναλογιών τους, καθιστώντας τις πληροφορίες κατανοητές με μια ματιά. Παρακάτω είναι ένας πίνακας συνοπτικών δείγματος, που περιλαμβάνεται στην αναφορά.
Αναφορά δείγματος SkyCIV
Δείτε το επίπεδο λεπτομέρειας και σαφήνειας που μπορείτε να περιμένετε από μια αναφορά σχεδίασης πλάκας βάσης SkyCiv. Η αναφορά περιλαμβάνει όλους τους βασικούς ελέγχους σχεδιασμού, εξισώσεις, και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται σε σαφή και ευανάγνωστη μορφή. Είναι πλήρως συμβατό με τα πρότυπα σχεδιασμού. Κάντε κλικ παρακάτω για να προβάλετε ένα δείγμα αναφοράς που δημιουργήθηκε με χρήση του SkyCiv Base Plate Calculator.
Αγορά λογισμικού πλάκας βάσης
Αγοράστε την πλήρη έκδοση της μονάδας σχεδιασμού πλάκας βάσης από μόνη της χωρίς άλλες ενότητες SkyCIV. Αυτό σας δίνει ένα πλήρες σύνολο αποτελεσμάτων για σχεδιασμό πλάκας βάσης, συμπεριλαμβανομένων λεπτομερών αναφορών και περισσότερων λειτουργιών.
