Παράδειγμα σχεδίασης πλάκας βάσης με χρήση CSA S16:19 και CSA A23.3:19
Προβληματική δήλωση
Προσδιορίστε εάν η σχεδιασμένη σύνδεση στήλης-πλάκας βάσης είναι επαρκής για α 25 ΚΝ φορτίο συμπίεσης, 5 ΚΝ Με διατμητικό φορτίο 5 ΚΝ Διατμητικό φορτίο Vz.
Δεδομένα
Στήλη:
Ενότητα στήλης: HS152x152x6.4
Επιφάνεια στήλης: 3610 χιλ2
Υλικό στήλης: 350Δ
Πλάκα βάσης:
Διαστάσεις πλάκας βάσης: 350 mm x 350 χιλ
Πάχος πλάκας βάσης: 20 χιλ
Υλικό πλάκας βάσης: 300Δ
Πηκτώ:
Πάχος ενέματος: 0 χιλ
Σκυρόδεμα:
Διαστάσεις σκυροδέματος: 450 mm x 450 χιλ
Πάχος σκυροδέματος: 300 χιλ
Σκυρόδεμα: 20.68 MPa
Ραγισμένα ή αδιευκρίνιστα: Ραγισμένος
Άγκυρες:
Διάμετρος άγκυρας: 12.7 χιλ
Αποτελεσματικό μήκος ενσωμάτωσης: 250 χιλ
Υλικό χάλυβα: ASTM F1554 G36
Νήματα σε επίπεδο διάτμησης: Συμπεριλαμβανομένος
Anchor Ending: Κυκλική πλάκα
Συγκολλήσεις:
Τύπος συγκόλλησης: Πλήρης αρθρική διείσδυση (CJP)
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.
\(ΜΕΓΑΛΟ_{\κείμενο{β}} = frac{ΕΝΑ_{\κείμενο{διάσελο}}}{αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{\κείμενο{διάσελο}}} = frac{3610\ \κείμενο{χιλ}^ 2}{6.35\ \κείμενο{χιλ}} = 568.5\ \κείμενο{χιλ}\)
Επόμενο, εκφράζουμε τη ζήτηση με όρους δύναμη ανά μονάδα μήκους.
\(v_{κηλίδα} = frac{V_u}{L_w} = frac{5\ \κείμενο{ΚΝ}}{568.5\ \κείμενο{χιλ}} = 0.008795\ \κείμενο{kN / mm}\)
\(v_{fz} = frac{V_z}{L_w} = frac{5\ \κείμενο{ΚΝ}}{568.5\ \κείμενο{χιλ}} = 0.008795\ \κείμενο{kN / mm}\)
Το προκύπτον φορτίο προσδιορίζεται ως:
\(r_f = sqrt{(v_{κηλίδα})^ 2 + (v_{fz})^ 2}\)
\(r_f = sqrt{(0.008795\ \κείμενο{kN / mm})^ 2 + (0.008795\ \κείμενο{kN / mm})^ 2} = 0.012438\ \κείμενο{kN / mm}\)
Τότε, καθορίζουμε το Χωρητικότητα συγκόλλησης CJP ανά μονάδα μήκους. Πρώτα, ελέγχουμε τις χωρητικότητες του βασικού μετάλλου τόσο της στήλης όσο και της πλάκας βάσης χρησιμοποιώντας CSA S16:19 Ρήτρα 13.13.2.1(ένα).
\(v_{ρ,\κείμενο{διάσελο}} = 0,67phi_{\κείμενο{διάσελο}}ΦΑ_{εσύ,\κείμενο{διάσελο}} = 0.67 \φορές 0.67 \φορές 6.35\ \κείμενο{χιλ} \φορές 450\ \κείμενο{MPa} = 1.2827\ \κείμενο{kN / mm}\)
\(v_{ρ,\κείμενο{bp}} = 0,67phi_{\κείμενο{bp}}ΦΑ_{εσύ,\κείμενο{bp}} = 0.67 \φορές 0.67 \φορές 20\ \κείμενο{χιλ} \φορές 450\ \κείμενο{MPa} = 4.0401\ \κείμενο{kN / mm}\)
Τότε, ελέγχουμε τη μεταλλική ικανότητα συγκόλλησης χρησιμοποιώντας CSA S16:19 Ρήτρα 13.13.2.1(σι).
\(v_{ρ,\κείμενο{συγκόλληση}} = 0,67phi_{\κείμενο{συγκόλληση}}X_u = 0.67 \φορές 0.67 \φορές 6.35\ \κείμενο{χιλ} \φορές 430\ \κείμενο{MPa} = 1.2257\ \κείμενο{kN / mm}\)
Στη συνέχεια λαμβάνουμε την ελάχιστη χωρητικότητα ως το ικανότητα διακυβέρνησης.
\(v_r = min (v_{ρ,\κείμενο{bp}}, v_{ρ,\κείμενο{διάσελο}}, v_{ρ,\κείμενο{συγκόλληση}}) = min (4.0401\ \κείμενο{kN / mm}, 1.2827\ \κείμενο{kN / mm}, 1.2257\ \κείμενο{kN / mm}) = 1.2257\ \κείμενο{kN / mm}\)
Από 0.012 ΚΝ < 1.23 ΚΝ 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.
