Παράδειγμα σχεδιασμού πλάκας βάσης χρησιμοποιώντας ως 4100:2020, ΟΠΩΣ ΚΑΙ 3600:2018, ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021
Προβληματική δήλωση:
Determine whether the designed column-to-base plate connection is sufficient for a 50-kN tension load.
Δεδομένα:
Στήλη:
Ενότητα στήλης: 250x150x8 RHS
Επιφάνεια στήλης: 5920 χιλ2
Υλικό στήλης: AS / NZS 1163 Gr. C350
Πλάκα βάσης:
Διαστάσεις πλάκας βάσης: 350 mm x 350 χιλ
Πάχος πλάκας βάσης: 20 χιλ
Υλικό πλάκας βάσης: AS / NZS 1163 Gr. C250
Πηκτώ:
Πάχος ενέματα: 20 χιλ
Σκυρόδεμα:
Διαστάσεις σκυροδέματος: 450 mm x 450 χιλ
Πάχος σκυροδέματος: 400 χιλ
Σκυρόδεμα: N28
Cracked or Uncracked: Cracked
Anchors:
Anchor diameter: 16 χιλ
Effective embedment length: 250.0 χιλ
Embedded plate width: 70 χιλ
Embedded plate thickness: 10 χιλ
Anchor offset distance from face of column: 62.5 χιλ
Συγκολλήσεις:
Weld type: Fillet
Weld category: SP
Η ταξινόμηση μετάλλων πλήρωσης: E43xx
Anchor Data (από SkyCiv Calculator):
Definitions:
Load Path:
When a base plate is subjected to uplift (εντάσεως) δυνάμεις, these forces are transferred to the anchor rods, which in turn induce bending moments in the base plate. The bending action can be visualized as cantilever bending occurring around the flanges or web of the column section, depending on where the anchors are positioned.
Στο SkyCiv Base Plate Design Software, only anchors located within the anchor tension zone are considered effective in resisting uplift. This zone typically includes areas near the column flanges or web. For rectangular columns, the anchor tension zone refers to the area adjacent to the column walls. Anchors outside this zone do not contribute to tension resistance and are excluded from the uplift calculations.
To determine the effective area of the base plate that resists bending, ένα 45-degree dispersion is assumed from the centerline of each anchor rod toward the column face. This dispersion defines the effective weld length and helps establish the effective bending width του πιάτου.
The assumption simplifies the base plate analysis by approximating how the uplift force spreads through the plate.
Anchor Groups:
ο SkyCiv Base Plate Design Software includes an intuitive feature that identifies which anchors are part of an anchor group for evaluating ξέσπασμα σκυροδέματος και concrete side-face blowout failures.
Ενα anchor group consists of multiple anchors with similar effective embedment depths and spacing, and are close enough that their projected resistance areas overlap. When anchors are grouped, their capacities are combined to resist the total tension force applied to the group.
Anchors that do not meet the grouping criteria are treated as single anchors. Σε αυτήν την περίπτωση, only the tension force on the individual anchor is checked against its own effective resistance area.
Prying Increase Factor:
ο SkyCiv Base Plate Design Software includes an option to apply a prying increase factor to account for additional tensile forces on the anchors due to prying action. This factor increases the load demand on the anchors during the anchor checks, providing a more conservative and realistic assessment where applicable. Από προεπιλογή, the prying increase factor is set to 1.0, meaning no additional prying load is applied unless specified by the user.
Υπολογισμοί βήμα προς βήμα:
Ελεγχος #1: Υπολογίστε τη χωρητικότητα συγκόλλησης
Να ξεκινήσω, we need to calculate the load per anchor and the effective weld length per anchor. The effective weld length is determined by the shortest length from the 45° dispersion, constrained by the actual weld length and anchor spacing.
For this calculation, anchors are classified as either end anchors ή intermediate anchors. End anchors are located at the ends of a row or column of anchors, while intermediate anchors are positioned between them. The calculation method differs for each and depends on the column geometry. Σε αυτό το παράδειγμα, there are two anchors along the web, and both are classified as end anchors.
For end anchors, the effective weld length is limited by the available distance from the anchor centerline to the column corner radius. The 45° dispersion must not extend beyond this boundary.
\(
l_r = \frac{ρε_{διάσελο} – 2αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{διάσελο} – 2r_{διάσελο} – s_y (n_{ένα,\κείμενο{side}} – 1)}{2} = frac{250 \, \κείμενο{χιλ} – 2 \φορές 8 \, \κείμενο{χιλ} – 2 \φορές 12 \, \κείμενο{χιλ} – 150 \, \κείμενο{χιλ} \φορές (2 – 1)}{2} = 30 \, \κείμενο{χιλ}
\)
On the inner side, the effective length is limited by half the anchor spacing. The total effective weld length for the end anchor is the sum of the outer and inner lengths.
\(
μεγάλο_{εφ,τέλος} = min αριστερά( κάνω, 0.5 s_y \right) + \min left( κάνω, l_r \right)
\)
\(
μεγάλο_{εφ,τέλος} = min αριστερά( 62.5 \, \κείμενο{χιλ}, 0.5 \φορές 150 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) + \min left( 62.5 \, \κείμενο{χιλ}, 30 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) = 92.5 \, \κείμενο{χιλ}
\)
Για αυτό το παράδειγμα, the final effective weld length for the web anchor is taken as the effective length of the end anchor.
\(
μεγάλο_{εφ} = l_{εφ,τέλος} = 92.5 \, \κείμενο{χιλ}
\)
Επόμενο, let’s calculate the load per anchor. For a given set of four (4) άγκυρες, the load per anchor is:
\(
T_{εσύ,anchor} = frac{N_x}{n_{ένα,τ}} = frac{50 \, \κείμενο{ΚΝ}}{4} = 12.5 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
Using the calculated effective weld length, we can now compute the required force per unit length acting on the weld.
\(
v^*w = frac{T_{εσύ,anchor}}{μεγάλο_{εφ}} = frac{12.5 \, \κείμενο{ΚΝ}}{92.5 \, \κείμενο{χιλ}} = 0.13514 \, \κείμενο{kN / mm}
\)
Τώρα, θα το χρησιμοποιησουμε ΟΠΩΣ ΚΑΙ 4100:2020 Ρήτρα 9.6.3.10 to calculate the design strength of the fillet weld.
\(
\Phi v_w = phi 0.6 φά_{τα δικα σου} E_w k_r = 0.8 \φορές 0.6 \φορές 430 \, \κείμενο{MPa} \φορές 5.657 \, \κείμενο{χιλ} \φορές 1 = 1.1676 \, \κείμενο{kN / mm}
\)
In addition to checking the weld, we also need to verify the resistance of the base metal against the applied tension force to ensure it does not govern the failure mode.
\(
\φι v_{wbm} = \phi \left( \min left( ΦΑ_{και _col} αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{διάσελο}, φά_{και _bp} αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{bp} \σωστά) \σωστά)
\)
\(
\φι v_{wbm} = 0.9 \φορές αριστερά( \min left( 350 \, \κείμενο{MPa} \φορές 8 \, \κείμενο{χιλ}, 250 \, \κείμενο{MPa} \φορές 20 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) \σωστά) = 2.52 \, \κείμενο{kN / mm}
\)
Σε αυτήν την περίπτωση, the weld resistance governs over the base metal resistance.
Από 0.13514 kN / mm < 1.1676 kN / mm, Η χωρητικότητα συγκόλλησης είναι επαρκής.
Ελεγχος #2: Calculate base plate flexural yielding capacity due to tension load
Χρησιμοποιώντας το load per anchor and the offset distance from the center of the anchor to the face of the column (serving as the load eccentricity), the moment applied to the base plate can be calculated using a υποστήριγμα assumption.
\(
M^* = T_{εσύ,anchor} ε = 12.5 \, \κείμενο{ΚΝ} \φορές 62.5 \, \κείμενο{χιλ} = 781.25 \, \κείμενο{ΚΝ} \cdot \text{χιλ}
\)
Επόμενο, using the calculated effective weld length from the previous check as the bending width, Μπορούμε να υπολογίσουμε το Υπολογίζει τη φέρουσα ικανότητα of the base plate using AISC 360-22, Εξίσωση 2-1:
\(
\phi M_s = \phi Z_{εφ} φά_{και _bp} = 0.9 \φορές 9250 \, \κείμενο{χιλ}^3 \times 250 \, \κείμενο{MPa} = 2081.2 \, \κείμενο{ΚΝ} \cdot \text{χιλ}
\)
Οπου,
\(
Z_{εφ} = frac{μεγάλο_{εφ} (αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{bp})^ 2}{4} = frac{92.5 \, \κείμενο{χιλ} \φορές (20 \, \κείμενο{χιλ})^ 2}{4} = 9250 \, \κείμενο{χιλ}^ 3
\)
Από 781.25 kN-mm < 2081.2 kN-mm, the base plate flexural yielding capacity is επαρκής.
Ελεγχος #3: Calculate anchor rod tensile capacity
To evaluate the tensile capacity of the anchor rod, we refer to ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Ρήτρα 6.2.2 και ΟΠΩΣ ΚΑΙ 4100:2020 Ρήτρα 9.2.2.2.
Πρώτα, καθορίζουμε το περιοχή εφελκυστικής τάσης of the threaded portion of the rod, ΕΠΟΜΕΝΟ ΟΠΩΣ ΚΑΙ 4100:2020 Ρήτρα 7.2 και AS 1275–1985 Clause 1.7.
\(
A_n = \frac{\πι}{4} \αριστερά( \frac{d_a}{\κείμενο{χιλ}} – 0.9382 P \right)^ 2 \, \κείμενο{χιλ}^2 = \frac{\πι}{4} \φορές αριστερά( \frac{16 \, \κείμενο{χιλ}}{1 \, \κείμενο{χιλ}} – 0.9382 \φορές 2 \σωστά)^2 \times 1 \, \κείμενο{χιλ}💕⬛ Αγορά Indocin από 156.67 \, \κείμενο{χιλ}^ 2
\)
Χρησιμοποιώντας ΟΠΩΣ ΚΑΙ 4100:2020 Ρήτρα 9.2.2, υπολογίζουμε το nominal tension capacity of the bolt based on the tensile stress area and the material strength.
\(
Ν_{στ} = A_n F_{u\_anc} = 156.67 \, \κείμενο{χιλ}^2 \times 800 \, \κείμενο{MPa} = 125.33 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
We then apply the appropriate resistance factor to obtain the design anchor capacity in tension.
\(
\phi Ν_{Rk,μικρό} = \phi N_{στ} = 0.8 \φορές 125.33 \, \κείμενο{ΚΝ} = 100.27 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
Recall the previously calculated tension load per anchor, and apply the prying increase factor if specified.
\(
N^* = p \left( \frac{N_x}{n_{ένα,τ}} \σωστά) = 1 \φορές αριστερά( \frac{50 \, \κείμενο{ΚΝ}}{4} \σωστά) = 12.5 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
Από 12.5 ΚΝ < 100.27 ΚΝ, ο anchor rod tensile capacity is sufficient.
Ελεγχος #4: Calculate concrete breakout capacity in tension
Before calculating the breakout capacity, we must first determine whether the member qualifies as a narrow member. Σύμφωνα με ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Ρήτρα 6.2.3.8, the member meets the criteria for a narrow member. Επομένως, ένα modified effective embedment length must be used in the breakout capacity calculations. This adjustment also affects the characteristic spacing και characteristic edge distance, which must be modified accordingly.
Based on the narrow member criteria, ο modified values for the anchor group are as follows:
- modified effective embedment length, \(h’_{εφ} = 100 \, \κείμενο{χιλ}\)
- modified characteristic spacing, \(s’_{Ενώ το Restraint θα απαιτήσει να εισαγάγετε το} = 300 \, \κείμενο{χιλ}\)
- modified characteristic edge distance, \(c’_{Ενώ το Restraint θα απαιτήσει να εισαγάγετε το} = 150 \, \κείμενο{χιλ}\)
Χρησιμοποιώντας ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216: 2021 Ρήτρα 6.2.3.3, υπολογίζουμε το reference projected concrete cone area για μια μόνο άγκυρα.
\(
A0_{ντο,Ν} = αριστερά( s’_{Ενώ το Restraint θα απαιτήσει να εισαγάγετε το,g1} \σωστά)^2 = \left( 300 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά)💕⬛ Αγορά Indocin από 90000 \, \κείμενο{χιλ}^ 2
\)
Ομοίως, υπολογίζουμε το actual projected concrete cone area of the anchor group.
\(
ΕΝΑ_{Αρ} = L_{Αρ} ΣΙ_{Αρ} = 450 \, \κείμενο{χιλ} \φορές 450 \, \κείμενο{χιλ} = 202500 \, \κείμενο{χιλ}^ 2
\)
Οπου,
\(
ΜΕΓΑΛΟ_{Αρ} = min αριστερά( ντο_{αριστερά,g1}, c’_{Ενώ το Restraint θα απαιτήσει να εισαγάγετε το,g1} + r_{embed\_plate} \σωστά) + \min left( s_{άθροισμα,με,g1}, s’_{Ενώ το Restraint θα απαιτήσει να εισαγάγετε το,g1} \cdot \left( n_{με,g1} – 1 \σωστά) \σωστά) + \min left( ντο_{σωστά,g1}, c’_{Ενώ το Restraint θα απαιτήσει να εισαγάγετε το,g1} + r_{embed\_plate} \σωστά)
\)
\(
ΜΕΓΑΛΟ_{Αρ} = min αριστερά( 87.5 \, \κείμενο{χιλ}, 150 \, \κείμενο{χιλ} + 18 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) + \min left( 275 \, \κείμενο{χιλ}, 300 \, \κείμενο{χιλ} \η δύναμη ολίσθησης είναι το άθροισμα της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την ενεργό πίεση του εδάφους στην ενεργή πλευρά του εδάφους και της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την παρουσία της πρόσθετης επιβάρυνσης (2 – 1) \σωστά) + \min left( 87.5 \, \κείμενο{χιλ}, 150 \, \κείμενο{χιλ} + 18 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά)
\)
\(
ΜΕΓΑΛΟ_{Αρ} = 450 \, \κείμενο{χιλ}
\)
\(
ΣΙ_{Αρ} = min αριστερά( ντο_{μπλουζα,g1}, c’_{Ενώ το Restraint θα απαιτήσει να εισαγάγετε το,g1} + r_{embed\_plate} \σωστά) + \min left( s_{άθροισμα,και,g1}, s’_{Ενώ το Restraint θα απαιτήσει να εισαγάγετε το,g1} \cdot \left( n_{και,g1} – 1 \σωστά) \σωστά) + \min left( ντο_{κάτω μέρος,g1}, c’_{Ενώ το Restraint θα απαιτήσει να εισαγάγετε το,g1} + r_{embed\_plate} \σωστά)
\)
\(
ΣΙ_{Αρ} =\min \left( 150 \, \κείμενο{χιλ}, 150 \, \κείμενο{χιλ} + 18 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) + \min left( 150 \, \κείμενο{χιλ}, 300 \, \κείμενο{χιλ} \η δύναμη ολίσθησης είναι το άθροισμα της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την ενεργό πίεση του εδάφους στην ενεργή πλευρά του εδάφους και της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την παρουσία της πρόσθετης επιβάρυνσης (2 – 1) \σωστά) + \min left( 150 \, \κείμενο{χιλ}, 150 \, \κείμενο{χιλ} + 18 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά)
\)
\(
ΣΙ_{Αρ} = 450 \, \κείμενο{χιλ}
\)
ο embedded plate effective radius is used to provide additional capacity for concrete breakout. To determine this, add the thickness of the embedded plate to half of the anchor diameter.
Επόμενο, we evaluate the characteristic strength of a single anchor using ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Εξ. 6.2.3.2
\(
N0_{Rk,ντο} = k_1 \sqrt{\frac{f'_c}{\κείμενο{MPa}}} \αριστερά( \frac{h’_{εφ,g1}}{\κείμενο{χιλ}} \σωστά)^{1.5} \, \κείμενο{Ν}
\)
\(
N0_{Rk,ντο} = 8.9 \φορές sqrt{\frac{28 \, \κείμενο{MPa}}{1 \, \κείμενο{MPa}}} \φορές αριστερά( \frac{100 \, \κείμενο{χιλ}}{1 \, \κείμενο{χιλ}} \σωστά)^{1.5} \φορές 0.001 \, \κείμενο{ΚΝ} = 47.094 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
Οπου,
- \(κ_{1} = 8.9\) για άγκυρες
Τώρα, we assess the effects of geometry by calculating the necessary Παράμετροι for breakout resistance.
The shortest edge distance of the anchor group is determined as:
\(
ντο_{ελάχ,Ν} = min αριστερά( ντο_{αριστερά,g1}, ντο_{σωστά,g1}, ντο_{μπλουζα,g1}, ντο_{κάτω μέρος,g1} \σωστά) = min αριστερά( 87.5 \, \κείμενο{χιλ}, 87.5 \, \κείμενο{χιλ}, 150 \, \κείμενο{χιλ}, 150 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) = 87.5 \, \κείμενο{χιλ}
\)
Σύμφωνα με ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Εξ. 6.2.3.4, the value for the parameter accounting for distribution of stress in concrete is:
\(
\Psi_{μικρό,Ν} = min αριστερά( 0.7 + 0.3 \αριστερά( \frac{ντο_{ελάχ,Ν}}{c’_{Ενώ το Restraint θα απαιτήσει να εισαγάγετε το,g1}} \σωστά), 1.0 \σωστά) = min αριστερά( 0.7 + 0.3 \φορές αριστερά( \frac{87.5 \, \κείμενο{χιλ}}{150 \, \κείμενο{χιλ}} \σωστά), 1 \σωστά) = 0.875
\)
ο shell spalling effect is accounted for using ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Εξίσωση 6.2.3.5, giving:
\(
\Psi_{σχετικά με,Ν} = min αριστερά( 0.5 + \frac{h’_{εφ,g1}}{\κείμενο{χιλ} \η δύναμη ολίσθησης είναι το άθροισμα της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την ενεργό πίεση του εδάφους στην ενεργή πλευρά του εδάφους και της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την παρουσία της πρόσθετης επιβάρυνσης 200}, 1.0 \σωστά) = min αριστερά( 0.5 + \frac{100 \, \κείμενο{χιλ}}{1 \, \κείμενο{χιλ} \η δύναμη ολίσθησης είναι το άθροισμα της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την ενεργό πίεση του εδάφους στην ενεργή πλευρά του εδάφους και της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την παρουσία της πρόσθετης επιβάρυνσης 200}, 1 \σωστά) = 1
\)
Επιπλέον, both the eccentricity factor και το compression influence factor are taken as:
\(
\Psi_{εκ,Ν} = 1
\)
\(
\Psi_{Μ,Ν} = 1
\)
We then combine all these factors and apply ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Εξίσωση 6.2.3.1 to evaluate the design concrete cone breakout resistance for the anchor group:
\(
\phi Ν_{Rk,ντο} = phi_{Mc} N0_{Rk,ντο} \αριστερά( \frac{ΕΝΑ_{Αρ}}{A0_{ντο,Ν}} \σωστά) \Psi_{μικρό,Ν} \Psi_{σχετικά με,Ν} \Psi_{εκ,Ν} \Psi_{Μ,Ν}
\)
\(
\phi Ν_{Rk,ντο} = 0.6667 \φορές 47.094 \, \κείμενο{ΚΝ} \φορές αριστερά( \frac{202500 \, \κείμενο{χιλ}^ 2}{90000 \, \κείμενο{χιλ}^ 2} \σωστά) \φορές 0.875 \φορές 1 \φορές 1 \φορές 1 = 61.814 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
ο total applied tension load on the anchor group is calculated by multiplying the tension load per anchor by the number of anchors, with the prying increase factor applied as needed:
\(
N^* = p \left( \frac{N_x}{n_{ένα,τ}} \σωστά) n_{ένα,g1} = 1 \φορές αριστερά( \frac{50 \, \κείμενο{ΚΝ}}{4} \σωστά) \φορές 4 = 50 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
Από 50 ΚΝ < 61.814 ΚΝ the concrete breakout capacity is επαρκής.
Ελεγχος #5: Calculate anchor pullout capacity
ο pullout capacity of an anchor is governed by the resistance at its embedded end. Πρώτα, we compute the maximum anchor head dimension effective for pull out resistance, σύμφωνα με ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Ρήτρα 6.3.4.
\(
ρε_{η,\κείμενο{Μέγιστη}} = min αριστερά( αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{embed\_plate}, 6 \αριστερά( αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{embed\_plate} \σωστά) + d_a \right) = min αριστερά( 70 \, \κείμενο{χιλ}, 6 \φορές (10 \, \κείμενο{χιλ}) + 16 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) = 70 \, \κείμενο{χιλ}
\)
Επόμενο, we calculate the net bearing area of the rectangular embedded plate using:
\(
A_h = \left( ρε_{η,\κείμενο{Μέγιστη}}^2 right) – ΕΝΑ_{ράβδος} = αριστερά( (70 \, \κείμενο{χιλ})^2 right) – 201.06 \, \κείμενο{χιλ}💕⬛ Αγορά Indocin από 4698.9 \, \κείμενο{χιλ}^ 2
\)
Οπου,
\(
ΕΝΑ_{ράβδος} = frac{\πι}{4} (d_a)^2 = \frac{\πι}{4} \φορές (16 \, \κείμενο{χιλ})💕⬛ Αγορά Indocin από 201.06 \, \κείμενο{χιλ}^ 2
\)
We then calculate the design basic anchor pullout strength χρησιμοποιώντας ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Ρήτρα 6.3.4:
\(
Ν_{Rk,Π} = phi_{Mc} k_2 A_h \left( f'_c σωστά) = 0.6667 \φορές 7.5 \φορές 4698.9 \, \κείμενο{χιλ}^2 \times (28 \, \κείμενο{MPa}) = 657.88 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
Recall the previously calculated tension load per anchor:
\(
N^* = p \left( \frac{N_x}{n_{ένα,τ}} \σωστά) = 1 \φορές αριστερά( \frac{50 \, \κείμενο{ΚΝ}}{4} \σωστά) = 12.5 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
Από 12.5 ΚΝ < 657.88 ΚΝ, the anchor pullout capacity is επαρκής.
Ελεγχος #6: Calculate side-face blowout capacity in Y-direction
Let’s consider Side-Face Blowout Anchor Group 1 for the capacity calculation. Referring to the Anchor Data Summary, Anchor IDs 3 και 4 are part of SFy Group 1.
We begin by calculating the edge distance to the failure edge.
\(
ντο_{με,\κείμενο{ελάχ}} = min αριστερά( ντο_{\κείμενο{αριστερά},g1}, ντο_{\κείμενο{σωστά},g1} \σωστά) = min αριστερά( 87.5 \, \κείμενο{χιλ}, 362.5 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) = 87.5 \, \κείμενο{χιλ}
\)
Επόμενο, we determine the edge distance to the orthogonal edge.
\(
ντο_{και,\κείμενο{ελάχ}} = min αριστερά( ντο_{\κείμενο{μπλουζα},g1}, ντο_{\κείμενο{κάτω μέρος},g1} \σωστά) = min αριστερά( 150 \, \κείμενο{χιλ}, 150 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) = 150 \, \κείμενο{χιλ}
\)
Χρησιμοποιώντας ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Ρήτρα 6.2.7.3, let’s calculate the reference projected area of a single fastener.
\(
A0_{ντο,Σημ} = αριστερά( 4 ντο_{με,\κείμενο{ελάχ}} \σωστά)^2 = \left( 4 \φορές 87.5 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά)💕⬛ Αγορά Indocin από 122500 \, \κείμενο{χιλ}^ 2
\)
Since we are checking the capacity of the anchor group, let’s get the actual projected area of the anchor group using ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Ρήτρα 6.2.7.2.
\(
ΕΝΑ_{Αρ} = B_{ντο,Σημ} η δύναμη ολίσθησης είναι το άθροισμα της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την ενεργό πίεση του εδάφους στην ενεργή πλευρά του εδάφους και της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την παρουσία της πρόσθετης επιβάρυνσης{ντο,Σημ} = 450 \, \κείμενο{χιλ} \φορές 325 \, \κείμενο{χιλ} = 146250 \, \κείμενο{χιλ}^ 2
\)
Οπου,
\(
ΣΙ_{ντο,Σημ} = min αριστερά( 2 ντο_{με,\κείμενο{ελάχ}}, ντο_{\κείμενο{μπλουζα},g1} \σωστά) + s_{\κείμενο{άθροισμα},και,g1} + \min left( 2 ντο_{με,\κείμενο{ελάχ}}, ντο_{\κείμενο{κάτω μέρος},g1} \σωστά)
\)
\(
ΣΙ_{ντο,Σημ} = min αριστερά( 2 \φορές 87.5 \, \κείμενο{χιλ}, 150 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) + 150 \, \κείμενο{χιλ} + \min left( 2 \φορές 87.5 \, \κείμενο{χιλ}, 150 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) = 450 \, \κείμενο{χιλ}
\)
\(
η δύναμη ολίσθησης είναι το άθροισμα της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την ενεργό πίεση του εδάφους στην ενεργή πλευρά του εδάφους και της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την παρουσία της πρόσθετης επιβάρυνσης{ντο,Σημ} = 2 ντο_{με,\κείμενο{ελάχ}} + \αριστερά( \min left( αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{\κείμενο{σύμπλεγμα}} – ω_{\κείμενο{εφ}}, 2 ντο_{με,\κείμενο{ελάχ}} \σωστά) \σωστά)
\)
\(
η δύναμη ολίσθησης είναι το άθροισμα της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την ενεργό πίεση του εδάφους στην ενεργή πλευρά του εδάφους και της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την παρουσία της πρόσθετης επιβάρυνσης{ντο,Σημ} = 2 \φορές 87.5 \, \κείμενο{χιλ} + \αριστερά( \min left( 400 \, \κείμενο{χιλ} – 250 \, \κείμενο{χιλ}, 2 \φορές 87.5 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) \σωστά) = 325 \, \κείμενο{χιλ}
\)
In computing the characteristic concrete blow-out strength of an individual anchor, θα το χρησιμοποιησουμε ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Ρήτρα 6.2.7.2.
\(
N0_{Rk,γβ} = k_5 \left( \frac{ντο_{με,\κείμενο{ελάχ}}}{\κείμενο{χιλ}} \σωστά) \τ.μ.{\frac{A_h}{\κείμενο{χιλ}^ 2}} \τ.μ.{\frac{f'_c}{\κείμενο{MPa}}} \, Ν
\)
\(
N0_{Rk,γβ} = 8.7 \φορές αριστερά( \frac{87.5 \, \κείμενο{χιλ}}{1 \, \κείμενο{χιλ}} \σωστά) \φορές sqrt{\frac{4698.9 \, \κείμενο{χιλ}^ 2}{1 \, \κείμενο{χιλ}^ 2}} \φορές sqrt{\frac{28 \, \κείμενο{MPa}}{1 \, \κείμενο{MPa}}} \φορές 0.001 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
\(
N0_{Rk,γβ} = 276.13 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
Οπου,
- \(κ_{5} = 8.7\) για ραγισμένο σκυρόδεμα
- \(κ_{5} = 12.2\) for uncracked concrete
Τότε, we will get the side-face blowout parameters.
The parameter accounting for the disturbance of the distribution of stresses in concrete can be calculated from ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Ρήτρα 6.2.7.4.
\(
\Psi_{μικρό,Σημ} = min αριστερά( 0.7 + 0.3 \αριστερά( \frac{ντο_{και,\κείμενο{ελάχ}}}{2 ντο_{με,\κείμενο{ελάχ}}} \σωστά), 1.0 \σωστά)
\)
\(
\Psi_{μικρό,Σημ} = min αριστερά( 0.7 + 0.3 \φορές αριστερά( \frac{150 \, \κείμενο{χιλ}}{2 \φορές 87.5 \, \κείμενο{χιλ}} \σωστά), 1 \σωστά) = 0.95714
\)
The equation from ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Ρήτρα 6.2.7.5 is then used to get the parameter accounting for the group effect.
\(
\Psi_{σολ,Σημ} = max αριστερά( \τ.μ.{n_{και,g1}} + \αριστερά( 1 – \τ.μ.{n_{και,g1}} \σωστά) \αριστερά( \frac{\min left( s_{και,g1}, 4 ντο_{με,\κείμενο{ελάχ}} \σωστά)}{4 ντο_{με,\κείμενο{ελάχ}}} \σωστά), 1.0 \σωστά)
\)
\(
\Psi_{σολ,Σημ} = max αριστερά( \τ.μ.{2} + \αριστερά( 1 – \τ.μ.{2} \σωστά) \φορές αριστερά( \frac{\min left( 150 \, \κείμενο{χιλ}, 4 \φορές 87.5 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά)}{4 \φορές 87.5 \, \κείμενο{χιλ}} \σωστά), 1 \σωστά)
\)
\(
\Psi_{σολ,Σημ} = 1.2367
\)
Τελικά, in reference to ΟΠΩΣ ΚΑΙ 5216:2021 Εξ. 6.2.7 for headed anchor rods, ο design concrete blow-out resistance είναι:
\(
\phi Ν_{Rk,γβ} = \phi_M N0_{Rk,γβ} \αριστερά( \frac{ΕΝΑ_{Αρ}}{A0_{ντο,Σημ}} \σωστά) \Psi_{μικρό,Σημ} \Psi_{σολ,Σημ} \Psi_{εκ,Ν}
\)
\(
\phi Ν_{Rk,γβ} = 0.6667 \φορές 276.13 \, \κείμενο{ΚΝ} \φορές αριστερά( \frac{146250 \, \κείμενο{χιλ}^ 2}{122500 \, \κείμενο{χιλ}^ 2} \σωστά) \φορές 0.95714 \φορές 1.2367 \φορές 1 = 260.16 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
For this anchor group, only two (2) anchors belong to group. Επομένως, ο design tension force for the anchor group is:
\(
N^* = p \left( \frac{N_x}{n_{ένα,τ}} \σωστά) n_{και,g1}
\)
\(
N^* = 1 \φορές αριστερά( \frac{50 \, \κείμενο{ΚΝ}}{4} \σωστά) \φορές 2 = 25 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
Από 25 ΚΝ < 260.16 ΚΝ, the concrete side-face blowout along Y-direction is επαρκής.
Side-Face Blowout Anchor Group 2 can also be used and will yield the same result, since the design is symmetric.
Ελεγχος #7: Calculate side-face blowout capacity in Z-direction
This calculation is not applicable for failure along the Z-direction, as the edge distance to the sides exceeds half of the effective embedment length.
Περίληψη σχεδίου
ο Λογισμικό σχεδιασμού πλάκας βάσης SkyCIV can automatically generate a step-by-step calculation report for this design example. 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
Κάντε κλικ ΕΔΩ Για να κατεβάσετε μια αναφορά δείγματος.
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.
