Base Plate Design Example using CSA S16:19 and CSA A23.3:19
Προβληματική δήλωση:
Προσδιορίστε εάν η σχεδιασμένη σύνδεση πλάκας στη στήλη σε βάση είναι επαρκής για φορτίο συμπίεσης 100 kn.
Δεδομένα:
Στήλη:
Ενότητα στήλης: HS152X6.4
Επιφάνεια στήλης: 2910 χιλ2
Υλικό στήλης: 230σολ
Πλάκα βάσης:
Διαστάσεις πλάκας βάσης: 350 mm x 350 χιλ
Πάχος πλάκας βάσης: 20 χιλ
Υλικό πλάκας βάσης: 230σολ
Πηκτώ:
Πάχος ενέματα: 20 χιλ
Σκυρόδεμα:
Διαστάσεις σκυροδέματος: 450 mm x 450 χιλ
Πάχος σκυροδέματος: 300 χιλ
Σκυρόδεμα: 20.68 MPa
Συγκολλήσεις:
Το φορτίο συμπίεσης μεταφέρθηκε μόνο μέσω συγκολλήσεων? ΟΧΙ
Υπολογισμοί βήμα προς βήμα:
Ελεγχος #1: Υπολογίστε την ικανότητα ρουλεμάν της στήλης
Δεδομένου ότι το φορτίο συμπίεσης δεν μεταφέρεται μόνο μέσω συγκολλήσεων, Απαιτείται σωστή επιφάνεια εδράνου για να διασφαλιστεί ότι το φορτίο μεταφέρεται μέσω ρουλεμάν. Παραπέμπω CSA S16:19 Ρήτρα 28.5 για προετοιμασία εδράνου επαφής.
To calculate bearing capacity of the column, θα το χρησιμοποιησουμε CSA S16:19 Ρήτρα 13.10:
\( B_r = 1.50 \phi F_{και _col} ΕΝΑ_{διάσελο} = 1.5 \φορές 0.9 \φορές 230 \, \κείμενο{MPa} \φορές 2910 \, \κείμενο{χιλ}💕⬛ Αγορά Indocin από 903.55 \, \κείμενο{ΚΝ} \)
Από 100 ΚΝ < 903.55 ΚΝ, Η χωρητικότητα φέτος στήλης είναι επαρκής.
Ελεγχος #2: Υπολογίστε τη χωρητικότητα συγκόλλησης
Χρήση minimum weld size specified in CSA S16:19.
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.
Πρώτα, we determine the critical cantilever length, που είναι το μεγαλύτερο του διάσταση m και διάσταση n. We follow Οδηγός σχεδίασης AISC 01 3rd Ed. Ενότητα 4.3.1 as a reference.
\( l = max left( \frac{ΜΕΓΑΛΟ_{bp} – 0.8 ρε_{διάσελο}}{2}, \frac{ΣΙ_{bp} – 0.8 ρε_{διάσελο}}{2} \σωστά) \)
\( l = max left( \frac{350 \, \κείμενο{χιλ} – 0.8 \φορές 152 \, \κείμενο{χιλ}}{2}, \frac{350 \, \κείμενο{χιλ} – 0.8 \φορές 152 \, \κείμενο{χιλ}}{2} \σωστά) = 114.2 \, \κείμενο{χιλ} \)
Μόλις εντοπιστεί το κρίσιμο μήκος, υπολογίζουμε το Εφαρμοσμένη ροπή ανά μονάδα μήκους, Υποθέτοντας ότι το πλήρες φορτίο συμπίεσης κατανέμεται ομοιόμορφα στην περιοχή της πλάκας βάσης:
\( m_f = \left( \frac{N_x}{ΣΙ_{bp} ΜΕΓΑΛΟ_{bp}} \σωστά) \αριστερά( \frac{l^2}{2} \σωστά) \)
\( m_f = \left( \frac{100 \, \κείμενο{ΚΝ}}{350 \, \κείμενο{χιλ} \φορές 350 \, \κείμενο{χιλ}} \σωστά) \φορές αριστερά( \frac{114.2 \, \κείμενο{χιλ}^ 2}{2} \σωστά) = 5.3231 \, \κείμενο{ΚΝ} \cdot \text{mm/mm} \)
Τώρα, χρησιμοποιώντας CSA S16:19 Ρήτρα 13.5, we compute the flexural capacity per unit length:
\(
m_r = \phi \left( \frac{(αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο στο σχεδιασμό ενός τοίχου αντιστήριξης, καθώς η μη αντιστοίχιση των σωστών αναλογικών διαστάσεων από την αρχή σε κάθε στοιχείο μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη πολλών επαναλήψεων για να συμμορφωθεί ο τοίχος αντιστήριξης με τις απαιτήσεις ευστάθειας ή υπερμεγέθη σύστημα που πληροί όλες τις απαιτήσεις, αλλά χρησιμοποιεί πολύ περισσότερο υλικό από το θεωρητικό ελάχιστο{bp})^ 2}{4} \σωστά) ΦΑ_{και _bp} = 0.9 \φορές αριστερά( \frac{(20 \, \κείμενο{χιλ})^ 2}{4} \σωστά) \φορές 230 \, \κείμενο{MPa} = 20.7 \, \κείμενο{ΚΝ} \cdot \text{mm/mm}
\)
Από 5.3231 kN-mm/mm < 20.7 kN-mm/mm, Η ικανότητα κάμψης της πλάκας βάσης είναι επαρκής.
Ελεγχος #4: Χωρητικότητα έδρας σκυροδέματος
Ο τελικός έλεγχος εξασφαλίζει ότι το σκυρόδεμα μπορεί να υποστηρίξει το εφαρμοσμένο φορτίο. Ενώ μια ευρύτερη βάση σκυροδέματος αυξάνει τη χωρητικότητα των εδράνων, Ένας αποτελεσματικός σχεδιασμός πρέπει να εξισορροπήσει τη δύναμη και τη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας. Τώρα, Ας διαπιστώσουμε εάν η συγκεκριμένη υποστήριξη μας έχει επαρκή χωρητικότητα.
Υπολογίστε τις φυσικές συχνότητες της δομής σας σε Structural 3D, we determine the bearing areas:
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, Εφαρμόζουμε CSA A23.3:19 Για τον υπολογισμό της χωρητικότητας σκυροδέματος:
\(
P_r = 0.85 \phi \left( f'_c σωστά) A_1 \left( \min left( \τ.μ.{\frac{Α2}{Α'1}}, 2 \σωστά) \σωστά)
\)
\(
P_r = 0.85 \φορές 0.65 \φορές αριστερά( 20.68 \, \κείμενο{MPa} \σωστά) \φορές 122500 \, \κείμενο{χιλ}^2 \times \left( \min left( \τ.μ.{\frac{202500 \, \κείμενο{χιλ}^ 2}{122500 \, \κείμενο{χιλ}^ 2}}, 2 \σωστά) \σωστά) = 1799.5 \, \κείμενο{ΚΝ}
\)
Από 100 ΚΝ < 1799.5 ΚΝ, Η χωρητικότητα του σκυροδέματος 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.
