Παράδειγμα σχεδιασμού πλάκας βάσης χρησιμοποιώντας ως 4100:2020 και ως 3600:2018
Προβληματική δήλωση:
Προσδιορίστε εάν η σχεδιασμένη σύνδεση πλάκας στη στήλη σε βάση είναι επαρκής για φορτίο συμπίεσης 100 kn.
Δεδομένα:
Στήλη:
Ενότητα στήλης: 50×10 SHS
Επιφάνεια στήλης: 5260 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 3678 Gr. C250
Πηκτώ:
Πάχος ενέματα: 20 χιλ
Σκυρόδεμα:
Διαστάσεις σκυροδέματος: 450 mm x 450 χιλ
Πάχος σκυροδέματος: 300 χιλ
Σκυρόδεμα: N28
Συγκολλήσεις:
Μέγεθος συγκόλλησης: 6 χιλ
Η ταξινόμηση μετάλλων πλήρωσης: E43xx
Το φορτίο συμπίεσης μεταφέρθηκε μόνο μέσω συγκολλήσεων? ΝΑΙ
Υπολογισμοί βήμα προς βήμα:
Ελεγχος #1: Υπολογίστε τη χωρητικότητα του σκυροδέματος
Υπολογίστε τις φυσικές συχνότητες της δομής σας σε Structural 3D, καθορίζουμε το περιοχές ρουλεμάν ανά ΟΠΩΣ ΚΑΙ 3600:2018 Ρήτρα 12.6:
A1 - περιοχή ρουλεμάν βάσης
A2 - Περιοχή στήριξης από σκυρόδεμα, Προβάλλεται σε ένα 2:1 μπορούμε να υποθέσουμε ότι
\(
A_1 = l_{bp} ΣΙ_{bp} = 350 \, \κείμενο{χιλ} \φορές 350 \, \κείμενο{χιλ} = 122500 \, \κείμενο{χιλ}^ 2
\)
\(
A_2 = N_{Α2} ΣΙ_{Α2} = 450 \, \κείμενο{χιλ} \φορές 450 \, \κείμενο{χιλ} = 202500 \, \κείμενο{χιλ}^ 2
\)
Από εκεί, υπολογίζουμε το χωρητικότητα έδρας σκυροδέματος, εκφράζεται ως ισοδύναμη δύναμη. Χρησιμοποιούμε Οδηγός σχεδιασμού ASI 07 1αγ Εκδ. Ενότητα 9.1 ως αναφορά.
\(
\phi n_c = min left( \phi 0.9 \αριστερά( f'_c σωστά) A_1 sqrt{\frac{Α2}{Α'1}}, \phi 1.8 \αριστερά( f'_c σωστά) A_1 right)
\)
\(
\phi n_c = min left( 0.6 \φορές 0.9 \φορές αριστερά( 28 \, \κείμενο{MPa} \σωστά) \φορές 122500 \, \κείμενο{χιλ}^2 times sqrt{\frac{202500 \, \κείμενο{χιλ}^ 2}{122500 \, \κείμενο{χιλ}^ 2}}, 0.6 \φορές 1.8 \φορές αριστερά( 28 \, \κείμενο{MPa} \σωστά) \φορές 122500 \, \κείμενο{χιλ}^2 right)
\)
\(
\non -n_c = 2381.4 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
Από 100 ΚΝ <2381.4 ΚΝ, ο Η χωρητικότητα του σκυροδέματος είναι επαρκής.
Ελεγχος #2: Υπολογίστε τη χωρητικότητα συγκόλλησης
Για αξιολόγηση της χωρητικότητας συγκόλλησης, καθορίζουμε πρώτα το Συνολικό μήκος συγκόλλησης με βάση τις διαστάσεις της στήλης:
\(
ΜΕΓΑΛΟ_{\κείμενο{συγκόλληση}} = 2 \αριστερά( αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{\κείμενο{διάσελο}} – 2 r_{\κείμενο{διάσελο}} – 2 αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{\κείμενο{διάσελο}} \σωστά) + 2 \αριστερά( ρε_{\κείμενο{διάσελο}} – 2 r_{\κείμενο{διάσελο}} – 2 αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{\κείμενο{διάσελο}} \σωστά)
\)
\(
ΜΕΓΑΛΟ_{\κείμενο{συγκόλληση}} = 2 \φορές αριστερά( 150 \, \κείμενο{χιλ} – 2 \φορές 15 \, \κείμενο{χιλ} – 2 \φορές 10 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) + 2 \φορές αριστερά( 150 \, \κείμενο{χιλ} – 2 \φορές 15 \, \κείμενο{χιλ} – 2 \φορές 10 \, \κείμενο{χιλ} \σωστά) = 400 \, \κείμενο{χιλ}
\)
Με αυτό, Μπορούμε να υπολογίσουμε το άγχος ανά μονάδα μήκους συγκόλλησης, υποθέτοντας το 100 Το φορτίο KN είναι ομοιόμορφα κατανεμημένο:
\(
v^*w = frac{N_x}{ΜΕΓΑΛΟ_{\κείμενο{συγκόλληση}}} = frac{100 \, \κείμενο{ΚΝ}}{400 \, \κείμενο{χιλ}} = 0.25 \, \κείμενο{kN / mm}
\)
Μετά από αυτό, καθορίζουμε το χωρητικότητα συγκόλλησης ανά μονάδα μήκους χρησιμοποιώντας ΟΠΩΣ ΚΑΙ 4100:2020 Ρήτρα 9.6.3.10:
\(
\Phi v_w = phi 0.6 φά_{τα δικα σου} E_w k_r = 0.8 \φορές 0.6 \φορές 430 \, \κείμενο{MPa} \φορές 4.243 \, \κείμενο{χιλ} \φορές 1 = 0.87576 \, \κείμενο{kN / mm}
\)
Από 0.87576 kN / mm < 0.25 kN / mm, ο Η χωρητικότητα συγκόλλησης είναι επαρκής.
Ελεγχος #3: Υπολογίστε τη χωρητικότητα κάμψης πλάκας βάσης λόγω φορτίου συμπίεσης
Η ικανότητα κάμψης της πλάκας βάσης εξαρτάται από τις διαστάσεις της. Εάν η πλάκα είναι πολύ μεγάλη, Θα απαιτήσει παχύτερο υλικό. Η επιλογή του δεξιού μεγέθους πλάκας βάσης για ένα δεδομένο φορτίο απαιτεί εμπειρία, και η εκτέλεση πολλαπλών υπολογισμών μπορεί να είναι χρονοβόρα. ο Λογισμικό σχεδιασμού πλάκας βάσης SkyCIV απλοποιεί αυτήν τη διαδικασία, Ενεργοποίηση γρήγορης και αποτελεσματικής μοντελοποίησης και ανάλυσης σε λίγα δευτερόλεπτα.
Χρησιμοποιούμε Οδηγός σχεδιασμού ASI 07, 1St ed., Τραπέζι 7 Για να ελέγξετε την ικανότητα απόδοσης της πλάκας βάσης. Πρώτα, καθορίζουμε το kx παράγοντας.
\(
K_x = 1.65 \αριστερά( \frac{\τ.μ.{ΜΕΓΑΛΟ_{bp} ΣΙ_{bp}}}{αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{\κείμενο{διάσελο}}} \σωστά) = 1.65 \φορές αριστερά( \frac{\τ.μ.{350 \, \κείμενο{χιλ} \φορές 350 \, \κείμενο{χιλ}}}{150 \, \κείμενο{χιλ}} \σωστά) = 3.85
\)
Επόμενο, Υπολογίζουμε την αντοχή του σκυροδέματος από την άποψη του στρες πάνω από την περιοχή. Παραπέμπω Ελεγχος #1 για την υπολογιζόμενη ικανότητα εδράνου.
\(
\Phi f_b = frac{\μη -n_c}{ΜΕΓΑΛΟ_{bp} ΣΙ_{bp}} = frac{2381.4 \, \κείμενο{ΚΝ}}{350 \, \κείμενο{χιλ} \φορές 350 \, \κείμενο{χιλ}} = 19.44 \, \κείμενο{MPa}
\)
Στη συνέχεια, χρησιμοποιούμε αυτήν την τιμή για να αποκτήσουμε το Χ παράγοντας.
\(
X = frac{4 N_c^*}{\phi f_b (2 αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{\κείμενο{διάσελο}})^ 2} = frac{4 \φορές 100 \, \κείμενο{ΚΝ}}{19.44 \, \κείμενο{MPa} \φορές (2 \φορές 150 \, \κείμενο{χιλ})^ 2} = 0.22862
\)
Τώρα, Ας χρησιμοποιήσουμε τον υπολογισμένο kx και Χ παράγοντες για την αξιολόγηση του λ (λάμδα ) παράγοντας.
\(
\lambda = min αριστερά( \frac{k_x sqrt{Χ}}{1 + \τ.μ.{1 – Χ}}, 1.0 \σωστά) = min αριστερά( \frac{3.85 \φορές sqrt{0.22862}}{1 + \τ.μ.{1 – 0.22862}}, 1 \σωστά) = 0.98008
\)
Στη συνέχεια υπολογίζουμε το μήκος του προβόλου της πλάκας βάσης που βιώνει το φορτίο εδράνου. Σύμφωνα με Οδηγός σχεδιασμού ASI 07, 1St ed., Ενότητες 6.1 και 9.1-9.2, Το μήκος του προβόλου είναι όπως φαίνεται:
\(
l = max left( \frac{ΜΕΓΑΛΟ_{bp} – 0.95 ρε_{\κείμενο{διάσελο}}}{2}, \frac{ΣΙ_{bp} – 0.95 αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{\κείμενο{διάσελο}}}{2}, \λάμδα 0.306 \τ.μ.{ρε_{\κείμενο{διάσελο}} αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{\κείμενο{διάσελο}}} \σωστά)
\)
\(
l = max left( \frac{350 \, \κείμενο{χιλ} – 0.95 \φορές 150 \, \κείμενο{χιλ}}{2}, \frac{350 \, \κείμενο{χιλ} – 0.95 \φορές 150 \, \κείμενο{χιλ}}{2}, 0.98008 \φορές 0.306 \φορές sqrt{150 \, \κείμενο{χιλ} \φορές 150 \, \κείμενο{χιλ}} \σωστά)
\)
\(
l = 103.75 \, \κείμενο{χιλ}
\)
Λαμβάνοντας υπόψη αυτό το κρίσιμο τμήμα της πλάκας βάσης, Ας υπολογίσουμε την τάση απόδοσης κάμψης. Αυτή είναι μια αναδιαταχημένη εξίσωση από Οδηγός σχεδιασμού ASI 07, 1St ed., Ενότητα 9.2, αναφορικά με Ενότητα 6.1.
\(
f^* = frac{2 N_x l^2}{ΣΙ_{bp} ΜΕΓΑΛΟ_{bp} (αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{bp})^ 2}
\)
\(
f^* = frac{2 \φορές 100 \, \κείμενο{ΚΝ} \φορές 103.75 \, \κείμενο{χιλ}^ 2}{350 \, \κείμενο{χιλ} \φορές 350 \, \κείμενο{χιλ} \φορές (20 \, \κείμενο{χιλ})^ 2} = 43.935 \, \κείμενο{MPa}
\)
Το τελικό βήμα είναι να υπολογιστεί η ικανότητα απόδοσης της πλάκας βάσης χρησιμοποιώντας ΟΠΩΣ ΚΑΙ 4100:2020, Ρήτρα 5.2.1.
\(
\Phi f_y = phi f_{y_{bp}} = 0.9 \φορές 250 \, \κείμενο{MPa} = 225 \, \κείμενο{MPa}
\)
Από 43.935 MPa < 225 MPa, ο η ικανότητα κάμψης βάσης είναι επαρκής.
Περίληψη σχεδίου
Το 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
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.
