Σχεδιασμός σύνδεσης οριζόντιου νάρθηκα

Σχεδιασμός σύνδεσης οριζόντιου νάρθηκα με AISC 360 ακολουθεί τη δύναμη σύσφιξης μέσω τριών διαδρομών φορτίου. Πρώτα, τα μπουλόνια του στηρίγματος δίνουν τη δύναμη στο στόμιο. Στη συνέχεια το gusset το περνά στα δύο μέλη στα οποία συνδέεται, εδώ δοκός και δοκός, μέσω βιδωτών μονών γωνιών. Κάθε διαδρομή φόρτωσης λαμβάνει τους δικούς της ελέγχους: ολίσθημα, ρουλεμάν, διάτμηση και τάνυση στο στήριγμα; διάτμηση μπουλονιών, ρουλεμάν, διάτμηση μπλοκ, διάτμηση και κάμψη σε κάθε γωνία; και κάμψη και λυγισμό της ίδιας της λαβής.

Αυτή η σελίδα λειτουργεί ένα πραγματικό παράδειγμα από την αρχή μέχρι το τέλος. Μια δοκός W18x50 και μια δοκός W21x44 συναντώνται σε μια στήλη W14x90, και ένα 1/2 στο gusset στη γωνία μεταξύ τους παίρνει ένα 2L5x3-1/2×1/2 στήριγμα στις 45°. Το στήριγμα φέρει 52 kip σε τάση ή συμπίεση (LRFD). Η λαβή βιδώνεται στον ιστό κάθε μέλους μέσω μιας μονής γωνίας L4x3x3/8. Ο σχεδιασμός είναι της AISC 360-16 και το Εγχειρίδιο AISC 15η Έκδοση. Κάθε εξίσωση γράφεται με τους αριθμούς της, με την ίδια σειρά με το φύλλο υπολογισμού που το Σχεδιασμός σύνδεσης SkyCiv παράγει μονάδα για αυτή τη σύνδεση.

ΔΟΚΙΜΑΣΤΕ ΤΟ ΔΩΡΕΑΝ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΜΑΣ ΤΩΡΑ ΑΓΟΡΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΣΥΝΔΕΣΗΣ

Τι είναι μια οριζόντια σύνδεση με νάρθηκα?

Μια οριζόντια σύνδεση με νάρθηκα ενώνει μια διαγώνια στήριξη στο επίπεδο ενός δαπέδου ή στέγης στη γωνία όπου συναντώνται δύο μέλη πλαισίου. Το οριζόντιο στήριγμα μεταφέρει πλευρικό φορτίο σε ένα διάφραγμα που δεν μπορεί να το κάνει μόνο του, όπως μια ανοιχτή στέγη ή ένα δάπεδο με μεγάλα ανοίγματα, και το μεταφέρει στον κάθετο στήριγμα. Επειδή ο νάρθηκας είναι επίπεδος σε κάτοψη, η λαβή είναι οριζόντια και συνήθως συνδέεται με τους ιστούς των δοκών ακριβώς κάτω από την επάνω φλάντζα.

Σε αυτό το παράδειγμα, η λαβή βρίσκεται στη γωνία μεταξύ μιας δοκού W18x50 και μιας δοκού W21x44 σε μια στήλη W14x90. Είναι χαραγμένη γύρω από τον κίονα, άρα έχει δύο πόδια: ένα κατά μήκος της δοκού και ένα κατά μήκος της δοκού. Κάθε πόδι βιδώνεται στο μέλος του μέσω α σύνδεση μονής γωνίας. Το στήριγμα είναι ένα ζευγάρι των 5×3-1/2×1/2 γωνίες με τα κοντά πόδια τους πλάτη με πλάτη. Και τα δυο 5 στα πόδια ξαπλώνουν επίπεδη στην ίδια όψη της κεφαλής, με μια γραμμή τεσσάρων μπουλονιών μέσα από το καθένα. Οι έλεγχοι από το στήριγμα προς την κορδέλα είναι κοντά σε αυτούς του α κατακόρυφη σύνδεση στήριξης, αλλά δεν υπάρχει μέθοδος ομοιόμορφης δύναμης εδώ. Η αναφορά αναλύει τη δύναμη αγκίστρωσης στα δύο συστατικά της και στέλνει το καθένα στο μέλος με το οποίο τρέχει.

Κάτοψη του παραδείγματος σύνδεσης. Το ποδαράκι κατά μήκος της δοκού είναι 11 3/4 σε μακρύ και το πόδι κατά μήκος της δοκού είναι 11 σε μακρύ.

Σχεδιασμός σύνδεσης οριζόντιου νάρθηκα: τα βήματα με μια ματιά

1. Ελέγξτε τα όρια λεπτομέρειας στα μπουλόνια του στηρίγματος.
2. Ελέγξτε την αντίσταση ολίσθησης των μπουλονιών στήριξης.
3. Ελέγξτε το ρουλεμάν του μπουλονιού και το σχίσιμο στην λαβή στο στήριγμα.
4. Ελέγξτε το ρουλεμάν του μπουλονιού και το σκίσιμο στο στήριγμα.
5. Ελέγξτε τη διάτμηση του μπλοκ της λαβής στο στήριγμα.
6. Ελέγξτε τη διάτμηση του μπλοκ του νάρθηκα.
7. Ελέγξτε την τάνυση της λαβής στο τμήμα Whitmore.
8. Ελέγξτε το στήριγμα σε ρήξη τάσης με υστέρηση διάτμησης.
9. Ελέγξτε τα όρια λεπτομέρειας στην πλευρά της γωνίας της δοκού.
10. Ελέγξτε την ομάδα μπουλονιών της γωνίας δοκού σε διάτμηση.
11. Ελέγξτε το ρουλεμάν του μπουλονιού στη γωνία της δοκού, πλευρική πλευρά.
12. Ελέγξτε το ρουλεμάν του μπουλονιού στην λαβή στη γωνία της δοκού.
13. Ελέγξτε την αποτελεσματική αντοχή των μπουλονιών στην πλευρά της λαβής.
14. Ελέγξτε τη διάτμηση του μπλοκ της γωνίας της δοκού, πλευρική πλευρά.
15. Ελέγξτε τη διάτμηση του μπλοκ της λαβής στη γωνία δοκού.
16. Ελέγξτε τη γωνία δοκού σε διάτμηση.
17. Ελέγξτε το άκρο σε διάτμηση κατά μήκος της γωνίας της δοκού.
18. Ελέγξτε τη γωνία της δοκού σε κάμψη, πλευρική πλευρά.
19. Ελέγξτε την αλληλεπίδραση διάτμησης και ροπής της γωνίας δοκού, πλευρική πλευρά.
20. Ελέγξτε τα όρια λεπτομερειών στη δοκό.
21. Ελέγξτε την ομάδα μπουλονιών στη δοκό από το στιγμιαίο κέντρο περιστροφής.
22. Ελέγξτε το ρουλεμάν του μπουλονιού στη γωνία της δοκού στη δοκό.
23. Ελέγξτε το ρουλεμάν του μπουλονιού στον ιστό της δοκού.
24. Ελέγξτε την αποτελεσματική αντοχή των μπουλονιών στη δοκό.
25. Ελέγξτε τη διάτμηση του μπλοκ της γωνίας της δοκού, πλευρά δοκού.
26. Ελέγξτε τη γωνία δοκού σε διάτμηση, πλευρά δοκού.
27. Ελέγξτε τη γωνία της δοκού σε κάμψη, πλευρά δοκού.
28. Ελέγξτε την αλληλεπίδραση διάτμησης και ροπής της γωνίας δοκού, πλευρά δοκού.
29. Ελέγξτε τη λαβή στην κάμψη στη δοκό.
30. Ελέγξτε τη λαβή σε λυγισμό στη δοκό.
31. Επαναλάβετε τους ελέγχους μπουλονιών και γωνίας στη δοκό.
32. Ελέγξτε το ρουλεμάν του μπουλονιού και τη διάτμηση μπλοκ της λαβής στη γωνία δοκού.
33. Ελέγξτε το στόμιο σε διάτμηση κατά μήκος της γωνίας της δοκού.
34. Ελέγξτε το ρουλεμάν του μπουλονιού στον ιστό της δοκού.
35. Ελέγξτε τη λαβή στην κάμψη στη δοκό.
36. Ελέγξτε τον λυγισμό της λαβής στη δοκό.

Είσοδοι σχεδίασης για αυτό το παράδειγμα

Ο κώδικας σχεδίασης είναι AISC 360-16 LRFD. Οι ιδιότητες ενότητας προέρχονται από το Εγχειρίδιο AISC.

 

Πληροφορίες μονής γωνίας. Κάθε γωνία έχει τη δική της 4 στο πόδι στο αγκίστρι και του 3 στο πόδι στον ιστό μέλους, με τρία μπουλόνια στο 3 μέσα από κάθε πόδι.

Ο βαθμός A36 στις γωνίες του στηρίγματος και στις μονές γωνίες είναι φυσιολογικός για αυτά τα μέρη. Η λαβή έχει μεγάλες τρύπες στο στήριγμα, Επομένως, αυτά τα μπουλόνια πρέπει να είναι κρίσιμα για ολίσθηση (AISC 360-16 J3.2). Οι μονές γωνίες έχουν κοντές υποδοχές στο πόδι του ποδιού, κάθετα στο φορτίο, που επιτρέπει το J3.2 σε άρθρωση τύπου ρουλεμάν, άρα τα γωνιακά μπουλόνια είναι A325N.

Βήμα 1: Λεπτομερή όρια στα μπουλόνια του στηρίγματος (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)

Η διάταξη των μπουλονιών πρέπει να είναι κατασκευαστή και να ταιριάζει με τις υποθέσεις πίσω από τις εξισώσεις αντοχής. Οι βίδες που είναι πολύ κοντά σκίζονται ανάμεσα στις τρύπες, και τα μπουλόνια πολύ κοντά σε μια άκρη σκίζονται μέχρι την άκρη.

Λεπτομέρεια σύνδεσης νάρθηκα. Δύο γραμμές τεσσάρων μπουλονιών στο 3 σε, μια γραμμή σε κάθε γωνία, με α 6 σε σχέση μεταξύ τους.

Για ένα 3/4 στο μπουλόνι η ελάχιστη απόσταση είναι [mathin] 2\tfrac{2}{3} d_{b} = 2\,in [mathin] (J3.3) και η ελάχιστη απόσταση ακμών είναι 1 σε (Πίνακας J3.4). Η λαβή έχει μεγάλες τρύπες, οπότε ο Πίνακας J3.5 προσαύξηση του 1/16 στο αυξάνει την ελάχιστη τελική του απόσταση σε 1.063 σε.

Η κυρίαρχη σειρά είναι η ακραία απόσταση με την υπερμεγέθη αύξηση της οπής:

[math] DCR = \frac{d}{c} = \frac{(1.063)}{(1.5)} = 0.70867 [math]

DCR = 0.709 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 2: Αντοχή στην ολίσθηση των μπουλονιών στήριξης (AISC 360-16 J3.8)

Η λαβή έχει μεγάλες τρύπες, που AISC 360-16 Το J3.2 επιτρέπει μόνο σε κρίσιμους στην ολίσθηση αρθρώσεις. Τα μπουλόνια είναι προενταμένα, και η τριβή μεταξύ των γωνιών του στηρίγματος και της ακίδας μεταφέρει τη δύναμη του στηρίγματος. Ο έλεγχος είναι ότι η άρθρωση δεν γλιστράει κάτω από το συντελεστή φορτίο.

Οπου [mathin] \phi = 0.85 [mathin] για μεγάλες τρύπες, [mathin] \mu = 0.3 [mathin] για επιφάνεια κατηγορίας Α, [mathin] D_{u} = 1.13 [mathin], [mathin] h_{f} = 1 [mathin] γιατί δεν υπάρχουν πληρωτικά, [mathin] T_{b} = 28\,kip [mathin] για α 3/4 σε μπουλόνι Α325 (Πίνακας J3.1), [mathin] N_{s} = 1 [mathin], [mathin] n_{r} = 4 [mathin] και [mathin] n_{c} = 2 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi\, \mu\, D_{u}\, h_{f}\, T_{b}\, N_{s}\, n_{r}\, n_{c} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.85) \times (0.3) \times (1.13) \times (1) \times (28\,kip) \times (1) \times (4) \times (2) [math]

[math] \phi R_{n} = 64.546\,kip [math]

DCR = 52 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 64.546 κιπ = 0.806 < 1.0, Εντάξει

Υπάρχει ένα αεροπλάνο ολίσθησης, όχι δύο, επειδή και οι δύο γωνίες του στηρίγματος βρίσκονται στην ίδια όψη του ακροφυσίου. Κάθε μπουλόνι συσφίγγει ένα γωνιακό πόδι στην λαβή. Αυτό κάνει να ολισθαίνει το κυρίαρχο έλεγχο στο στήριγμα.

Βήμα 3: Ρουλεμάν μπουλονιού και σχίσιμο στην λαβή στο στήριγμα (AISC 360-16 J3.10)

Τα κρίσιμα για την ολίσθηση μπουλόνια πρέπει ακόμα να ελεγχθούν για ρουλεμάν, γιατί αν η άρθρωση γλιστρήσει, τα μπουλόνια φέρουν στις πλευρές των οπών τους. Το μπουλόνι που βρίσκεται πλησιέστερα στο άκρο της λαβής έχει το λιγότερο υλικό μπροστά του.

Η οπή του αυλακιού είναι υπερμεγέθης, [mathin] d_{h} = 0.9375\,in [mathin]. Σαφείς αποστάσεις για το ακραίο μπουλόνι και μεταξύ των μπουλονιών:

[math] l_{c1} = L_{ev} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(0.9375\,in)}{2} = 1.0313\,in [math]

[math] l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (0.9375\,in) = 2.0625\,in [math]

Οπου [mathin] t_{gp} = 0.5\,in [mathin], [mathin] F_{u,gp} = 65\,ksi [mathin], [mathin] n_{r} = 4 [mathin], [mathin] n_{c} = 2 [mathin], [mathin] d_{b} = 0.75\,in [mathin] και [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{gp} F_{u,gp}\, n_{c} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{gp} F_{u,gp}\, n_{c} \left( n_{r} – 1 \right) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times (1.0313\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (65\,ksi) \times (2) + \min\left(1.2 \times (2.0625\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (65\,ksi) \times (2) \times ((4) – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 323.58\,kip [math]

DCR = 52 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 323.58 κιπ = 0.161 < 1.0, Εντάξει

Το σκίσιμο διέπει τα ακραία μπουλόνια. Τα εσωτερικά μπουλόνια φτάνουν στο καπάκι του ρουλεμάν 2.4 ρε_σι.

Βήμα 4: Ρουλεμάν μπουλονιού και σχίσιμο στο στήριγμα (AISC 360-16 J3.10)

Ο ίδιος έλεγχος ισχύει και για τις γωνίες του στηρίγματος. Κάθε μπουλόνι διέρχεται από ένα γωνιακό σκέλος, οπότε το πάχος του ρουλεμάν είναι ένα μόνο σκέλος, [mathin] t_{br} = 0.5\,in [mathin].

Οι γωνίες έχουν τυπικές τρύπες, [mathin] d_{h} = 0.8125\,in [mathin]:

[math] l_{c1} = (1.5\,in) – \frac{(0.8125\,in)}{2} = 1.0938\,in \qquad l_{c2} = (3\,in) – (0.8125\,in) = 2.1875\,in [math]

Με [mathin] F_{u,br} = 58\,ksi [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{br} F_{u,br}\, n_{c} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{br} F_{u,br}\, n_{c} \left( n_{r} – 1 \right) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times (1.0938\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (58\,ksi) \times (2) + \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (58\,ksi) \times (2) \times ((4) – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 292\,kip [math]

DCR = 52 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 292 κιπ = 0.178 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 5: Διάτμηση μπλοκ της λαβής στο στήριγμα (AISC 360-16 J4.3)

Ένα μπλοκ της λαβής μπορεί να σκιστεί γύρω από τα μπουλόνια: διάτμηση κατά μήκος των γραμμών του μπουλονιού συν τάνυση στο άκρο. Η αναφορά ελέγχει δύο σχήματα. Το μοτίβο L σχίζεται κατά μήκος μιας γραμμής μπουλονιού και κατά μήκος της άκρης του ακροφυσίου. Το μοτίβο U σκίζεται κατά μήκος και των δύο γραμμών μπουλονιών και μεταξύ τους.

ο 1/16 Προστίθεται σε κάθε τρύπα το αντάλλαγμα B4.3 για ζημιές όταν η τρύπα έχει τρυπηθεί. Με [mathin] d_{h} = 0.9375\,in [mathin], [mathin] s_{c} = 3\,in [mathin], [mathin] g_{a} = 6\,in [mathin], [mathin] L_{eh,gp} = 2\,in [mathin] και [mathin] L_{br,gp} = 12\,in [mathin], το μήκος του νάρθηκα στο άκρο. Για το μοτίβο L:

[math] A_{nt} = t_{gp} \left[ (n_{c} – 2)\, s_{c} + g_{a} + L_{eh,gp} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ ((2) – 2) \times (3\,in) + (6\,in) + (2\,in) – ((2) – 0.5) \times ((0.9375\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 3.25\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = t_{gp} \left[ L_{ev} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = (0.5\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((4) – 1) \times (3\,in) \right] = 5.25\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = t_{gp} \left[ L_{br,gp} – L_{ev} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ (12\,in) – (1.5\,in) – ((4) – 0.5) \times ((0.9375\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 3.5\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = \phi \left( 0.6\, F_{u,gp} A_{nv} + U_{bs} F_{u,gp} A_{nt} \right) \le \phi \left( 0.6\, F_{y,gp} A_{gv} + U_{bs} F_{u,gp} A_{nt} \right) [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (65\,ksi) \times (3.5\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (3.25\,in^{2}) \le 0.6 \times (50\,ksi) \times (5.25\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (3.25\,in^{2}) \right) = 260.81\,kip [math]

Για το μοτίβο U:

[math] A_{nt} = t_{gp} \left[ (n_{c} – 2)\, s_{c} + g_{a} – (n_{c} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ ((2) – 2) \times (3\,in) + (6\,in) – ((2) – 1) \times ((0.9375\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 2.5\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2\, t_{gp} \left[ L_{ev} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = 2 \times (0.5\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((4) – 1) \times (3\,in) \right] = 10.5\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2\, t_{gp} \left[ (n_{r} – 1)\, s_{r} + L_{ev} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 2 \times (0.5\,in) \times \left[ ((4) – 1) \times (3\,in) + (1.5\,in) – ((4) – 0.5) \times ((0.9375\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 7\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (65\,ksi) \times (7\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (2.5\,in^{2}) \le 0.6 \times (50\,ksi) \times (10.5\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (2.5\,in^{2}) \right) = 326.63\,kip [math]

Το μοτίβο που διέπει είναι το κατώτερο:

[math] \phi R_{n} = \min\left( (260.81\,kip),\, (326.63\,kip) \right) = 260.81\,kip [math]

DCR = 52 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 260.81 κιπ = 0.199 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 6: Μπλοκ διάτμηση του νάρθηκα (AISC 360-16 J4.3)

Κάθε γωνία στήριξης μπορεί να σκίσει το δικό της μπλοκ: διάτμηση κατά μήκος της γραμμής του μπουλονιού και τάνυση μέχρι τη μύτη του ποδιού. Κάθε γωνία έχει μια γραμμή μπουλονιού, γι' αυτό η εξίσωση χρησιμοποιεί τις μισές στήλες μπουλονιών, [mathin] n_{c}/2 = 1 [mathin], και διπλασιάζει το πάχος για να καλύψει και τις δύο γωνίες.

Με [mathin] d_{h} = 0.8125\,in [mathin] και [mathin] L_{eh,br} = 2\,in [mathin]:

[math] A_{nt} = 2 t_{br} \left[ \left( \frac{n_{c}}{2} – 1 \right) s_{c} + L_{eh,br} – \left( \frac{n_{c}}{2} – 0.5 \right)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1\,in) \times \left[ ((1) – 1) \times (3\,in) + (2\,in) – ((1) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 1.5625\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2 t_{br} \left[ L_{ev} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = (1\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((4) – 1) \times (3\,in) \right] = 10.5\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2 t_{br} \left[ L_{br,gp} – L_{ev} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1\,in) \times \left[ (12\,in) – (1.5\,in) – ((4) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 7.4375\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (58\,ksi) \times (7.4375\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (1.5625\,in^{2}) \le 0.6 \times (36\,ksi) \times (10.5\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (1.5625\,in^{2}) \right) = 238.07\,kip [math]

DCR = 52 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 238.07 κιπ = 0.218 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 7: Ένταση εντόπισης στο τμήμα Whitmore (AISC 360-16 J4.1, Εγχειρίδιο AISC Εικ. 9-1)

Η δύναμη σύσφιξης εξαπλώνεται από τα μπουλόνια στο στόμιο σε περίπου 30° σε κάθε πλευρά. Το τμήμα Whitmore είναι το πλάτος που φτάνει αυτό το άνοιγμα στην τελευταία σειρά μπουλονιών, και η λαβή πρέπει να υποχωρήσει και να σπάσει σε αυτό το πλάτος πριν από οτιδήποτε άλλο.

Το μήκος της ομάδας μπουλονιών είναι [mathin] L_{br} = (n_{r} – 1)\, s_{r} = 9\,in [mathin] και το πλάτος μεταξύ των εξωτερικών γραμμών μπουλονιών είναι [mathin] W_{br} = 6\,in [mathin]:

[math] W = 2\, L_{br} \tan(\theta) + W_{br} = 2 \times (9\,in) \times \tan(30) + (6\,in) = 16.392\,in [math]

Υποχώρηση τάσης, με [mathin] \phi = 0.9 [mathin]:

[math] \phi R_{n,ty} = \phi\, F_{y,gp}\, t_{gp}\, W = (0.9) \times (50\,ksi) \times (0.5\,in) \times (16.392\,in) = 368.83\,kip [math]

Ρήξη τάσης μέσα από τις δύο οπές στην τελευταία σειρά, με [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{u,gp}\, t_{gp} \left[ W – n_{c}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.5\,in) \times \left[ (16.392\,in) – (2) \times ((0.9375\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 350.81\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( (368.83\,kip),\, (350.81\,kip) \right) = 350.81\,kip [math]

DCR = 52 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 350.81 κιπ = 0.148 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 8: Ρήξη τάσης νάρθηκα με υστέρηση διάτμησης (AISC 360-16 D3, J4.1)

Μόνο ένα σκέλος κάθε γωνίας στήριξης είναι βιδωμένο, έτσι η πίεση πρέπει να ρέει από το εκκρεμές σκέλος στο συνδεδεμένο σκέλος. Η υστέρηση διάτμησης μειώνει την αποτελεσματική καθαρή επιφάνεια κατά τον παράγοντα U.

Με [mathin] \bar{y} = 1.65\,in [mathin], την κεντροειδική απόσταση του νάρθηκα, και το μήκος της σύνδεσης [mathin] (n_{r} – 1)\, s_{r} [mathin] (Πίνακας Δ3.1 Περίπτωση 2):

[math] U = 1 – \frac{\bar{y}}{(n_{r} – 1)\, s_{r}} = 1 – \frac{(1.65\,in)}{((4) – 1) \times (3\,in)} = 0.81674 [math]

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{u,br}\, U \left[ A_{br} – n_{c}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{br} \right] = (0.75) \times (58\,ksi) \times (0.81674) \times \left[ (8\,in^{2}) – (2) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \times (0.5\,in) \right] = 253.14\,kip [math]

DCR = 52 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 253.14 κιπ = 0.205 < 1.0, Εντάξει

Στην πλευρά του νάρθηκα, ολίσθηση διέπει σε 0.806 και κάθε έλεγχος αντοχής είναι κάτω 0.22.

Βήμα 9: Λεπτομέρειες ορίων στην γωνιακή πλευρά της δοκού (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)

Η αναφορά επιλύει τη δύναμη στήριξης σε ένα εξάρτημα κατά μήκος της δοκού και ένα στοιχείο κατά μήκος της δοκού. Το πόδι στη δοκό φέρει το εξάρτημα κατά μήκος της δοκού, η οποία φορτίζει τη μονή γωνία σε διάτμηση κατά το μήκος της:

[math] V = P_{u,br} \sin(\theta_{br}) = (52\,kip) \times \sin((45)) = 36.77\,kip [math]

Τμήμα Β-Β στη δοκό. Η γωνία 4 στο πόδι είναι βιδωμένο στο άκρο, και είναι 3 στο πόδι βιδώνεται στον ιστό της δοκού σε α 1 3/4 στο gage.

Η οριζόντια απόσταση ακμής στη γωνία παίρνει την προσαύξηση του πίνακα J3.5 1/8 για μια σύντομη υποδοχή, που δίνει 1.125 σε. Το ελάχιστο μήκος γωνίας του 5.5 in είναι το ήμισυ του μήκους του ακροφυσίου κατά μήκος της δοκού, [mathin] h_{1}/2 [mathin].

[math] DCR = \frac{d}{c} = \frac{(1.125)}{(1.5)} = 0.75 [math]

DCR = 0.750 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 10: Ομάδα μπουλονιών από την πλευρά της πλάτης της γωνίας δοκού σε διάτμηση (AISC 360-16 J3.6, Εγχειρίδιο AISC σελ. 10-116)

Τα τρία μπουλόνια μέσα από το ακραίο σκέλος της γωνίας φέρουν V σε μονή διάτμηση. Για μια μονή κάθετη σειρά μπουλονιών με εκκεντρότητα 3 σε ή λιγότερο, το Εγχειρίδιο σάς επιτρέπει να παραμελήσετε την εκκεντρικότητα, οπότε ο συντελεστής ομάδας είναι ο αριθμός των μπουλονιών, [mathin] C = 3 [mathin].

Οπου [mathin] F_{nv} = 54\,ksi [mathin] για ένα μπουλόνι A325N, [mathin] d_{b} = 0.75\,in [mathin], [mathin] N_{s} = 1 [mathin], [mathin] h_{f} = 1 [mathin] και [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{nv}\, \frac{\pi}{4} d_{b}^{2}\, N_{s}\, C\, h_{f} = (0.75) \times (54\,ksi) \times \frac{\pi}{4} \times ((0.75\,in))^{2} \times (1) \times (3) \times (1) = 53.677\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 53.677 κιπ = 0.685 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 11: Ρουλεμάν μπουλονιού στη γωνία της δοκού, πλευρική πλευρά (AISC 360-16 J3.10)

Κάθε μπουλόνι φέρει την οπή του στη γωνία. Η γωνιακή οπή είναι μια οριζόντια μικρή σχισμή, αλλά το φορτίο τρέχει κατά μήκος της γωνίας, σε όλη την υποδοχή, οπότε η διάσταση της οπής προς την κατεύθυνση του φορτίου είναι το πλάτος της σχισμής, [mathin] d_{h} = 0.8125\,in [mathin].

[math] l_{c1} = (1.5\,in) – \frac{(0.8125\,in)}{2} = 1.0938\,in \qquad l_{c2} = (3\,in) – (0.8125\,in) = 2.1875\,in [math]

Με [mathin] t_{L,gir} = 0.375\,in [mathin], [mathin] F_{u,L,gir} = 58\,ksi [mathin] και η ομάδα κλιμακώνεται κατά [mathin] C/n_{r} [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{L,gir} F_{u,L,gir} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{L,gir} F_{u,L,gir} \left( n_{r} – 1 \right) \right] \left( \frac{C}{n_{r}} \right) [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times (1.0938\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.375\,in) \times (58\,ksi) + \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.375\,in) \times (58\,ksi) \times ((3) – 1) \right] \times \left( \frac{(3)}{(3)} \right) = 80.135\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 80.135 κιπ = 0.459 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 12: Ρουλεμάν μπουλονιού στη γωνία της δοκού (AISC 360-16 J3.10)

Τα ίδια μπουλόνια φέρουν στην λαβή, που έχει τυπικές τρύπες. Το ακραίο μπουλόνι έχει 2.5 in of gusset μπροστά του, οπότε η καθαρή του απόσταση είναι πολύ μεγαλύτερη από τη γωνία.

[math] l_{c1} = L_{ev,gp} – \frac{d_{h}}{2} = (2.5\,in) – \frac{(0.8125\,in)}{2} = 2.0937\,in \qquad l_{c2} = (3\,in) – (0.8125\,in) = 2.1875\,in [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times (2.0937\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (65\,ksi) + \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (65\,ksi) \times ((3) – 1) \right] \times \left( \frac{(3)}{(3)} \right) = 131.63\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 131.63 κιπ = 0.279 < 1.0, Εντάξει

Κάθε μπουλόνι φτάνει στο καπάκι του ρουλεμάν 2.4 ρε_σι στο τσακ, άρα η ρήξη δεν ελέγχει εδώ.

Βήμα 13: Αποτελεσματική αντοχή των μπουλονιών στην πλευρά της λαβής (AISC 360-16 J3.6 Σχόλιο)

Κουρεύω, Το ρουλεμάν και το σχίσιμο δεν είναι ξεχωριστοί έλεγχοι για κάθε μπουλόνι. Κάθε μπουλόνι παρέχει τη μικρότερη από τη διάτμησή του και τη φέρουσα αντοχή του σε κάθε φύλλο, και η αντοχή της ομάδας είναι το άθροισμα αυτών των τιμών ανά μπουλόνι.

[math] \phi r_{v} = \phi\, F_{nv}\, \frac{\pi}{4} d_{b}^{2}\, N_{s}\, h_{f} = (0.75) \times (54\,ksi) \times \frac{\pi}{4} \times ((0.75\,in))^{2} \times (1) \times (1) = 17.892\,kip [math]

Στη γωνία, το μπουλόνι της άκρης δίνει [mathin] \phi r_{n1e} = (0.75) \times \min(1.2 \times 1.0938,\, 2.4 \times 0.75) \times 0.375 \times 58 = 21.41\,kip [mathin] και ένα εσωτερικό μπουλόνι δίνει [mathin] \phi r_{n1i} = 29.363\,kip [mathin]. Στην αρχή, και οι ακμές και οι εσωτερικές βίδες δίνουν [mathin] \phi r_{n2} = 43.875\,kip [mathin].

[math] \phi R_{n,eff} = \left( \frac{C}{n_{r}} \right) \sum \phi r_{eff} = \left( \frac{(3)}{(3)} \right) \times \left[ (1) \times (17.892\,kip) + (1) \times (17.892\,kip) + (1) \times (17.892\,kip) \right] = 53.677\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 53.677 κιπ = 0.685 < 1.0, Εντάξει

Η διάτμηση μπουλονιών διέπει κάθε μπουλόνι, οπότε η αποτελεσματική αντοχή ισούται με τη διατμητική αντοχή του μπουλονιού από το Βήμα 10.

Βήμα 14: Διάτμηση μπλοκ της γωνίας δοκού, πλευρική πλευρά (AISC 360-16 J4.3)

Το γωνιακό σκέλος της γωνίας μπορεί να σκίσει ένα μπλοκ σχήματος L: διάτμηση κατά μήκος της γραμμής του μπουλονιού και τάνυση μέχρι την άκρη του σκέλους. Σε όλη την υποδοχή, η διάσταση της οπής είναι το μήκος της θυρίδας, [mathin] d_{h} = 1\,in [mathin].

[math] A_{nt} = t_{L,gir} \left[ (n_{c} – 1)\, s_{c} + L_{eh} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.375\,in) \times \left[ ((1) – 1) \times (0\,in) + (1.5\,in) – ((1) – 0.5) \times ((1\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 0.36328\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = t_{L,gir} \left[ L_{ev} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = (0.375\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((3) – 1) \times (3\,in) \right] = 2.8125\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = t_{L,gir} \left[ L_{L,gir} – L_{ev} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.375\,in) \times \left[ (9\,in) – (1.5\,in) – ((3) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 1.9922\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (58\,ksi) \times (1.9922\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (0.36328\,in^{2}) \le 0.6 \times (36\,ksi) \times (2.8125\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (0.36328\,in^{2}) \right) = 61.365\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 61.365 κιπ = 0.599 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 15: Διάτμηση μπλοκ του ακροφυσίου στη γωνία δοκού (AISC 360-16 J4.3)

Η λαβή μπορεί να σκίσει το ίδιο είδος μπλοκ γύρω από τα τρία μπουλόνια του. Η τελική του απόσταση είναι 2.5 σε, και το επίπεδο διάτμησης τρέχει στο τέλος του 11 στο ποδαράκι.

[math] A_{nt} = t_{gp} \left[ (n_{c} – 1)\, s_{c} + L_{eh,gp} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ ((1) – 1) \times (0\,in) + (1.5\,in) – ((1) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 0.53125\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = t_{gp} \left[ L_{ev,gp} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = (0.5\,in) \times \left[ (2.5\,in) + ((3) – 1) \times (3\,in) \right] = 4.25\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = t_{gp} \left[ h_{1} – L_{ev,gp} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ (11\,in) – (2.5\,in) – ((3) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 3.1563\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (65\,ksi) \times (3.1563\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (0.53125\,in^{2}) \le 0.6 \times (50\,ksi) \times (4.25\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (0.53125\,in^{2}) \right) = 118.22\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 118.22 κιπ = 0.311 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 16: Γωνία δοκού σε διάτμηση (AISC 360-16 J4.2)

Το γωνιακό σκέλος πρέπει να φέρει το V σε διάτμηση σε όλη του την έκταση 9 σε μήκος (ενδοτικότητα) και κατά μήκος του τμήματος του διχτυού μέσα από τις τρύπες (ρήξη).

[math] \phi R_{n,sy} = \phi\, 0.6\, F_{y,L,gir}\, A_{gv} = (1) \times 0.6 \times (36\,ksi) \times \left( (9\,in) \times (0.375\,in) \right) = 72.9\,kip [math]

[math] A_{nv} = t_{L,gir} \left[ L_{L,gir} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.375\,in) \times \left[ (9\,in) – (3) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 2.3906\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sr} = \phi\, 0.6\, F_{u,L,gir}\, A_{nv} = (0.75) \times 0.6 \times (58\,ksi) \times (2.3906\,in^{2}) = 62.395\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( (72.9\,kip),\, (62.395\,kip) \right) = 62.395\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 62.395 κιπ = 0.589 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 17: Ρήγμα σε διάτμηση κατά μήκος της γωνίας δοκού (AISC 360-16 J4.2)

Το ποδαράκι φέρει την ίδια δύναμη σε διάτμηση κατά μήκος του 11 σε μήκος.

[math] \phi R_{n,sy} = \phi\, 0.6\, F_{y,gp}\, h_{1}\, t_{gp} = (1) \times 0.6 \times (50\,ksi) \times \left( (11\,in) \times (0.5\,in) \right) = 165\,kip [math]

[math] A_{nv} = t_{gp} \left[ h_{1} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ (11\,in) – (3) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 4.1875\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sr} = (0.75) \times 0.6 \times (65\,ksi) \times (4.1875\,in^{2}) = 122.48\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 122.48 κιπ = 0.300 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 18: Γωνία δοκού σε κάμψη, πλευρική πλευρά (AISC 360-16 F11.2, Εγχειρίδιο AISC Μέρος 9)

Η δύναμη εισέρχεται στη γωνία στη γραμμή του μπουλονιού του ακροφυσίου και φεύγει από τη φτέρνα, 2.5 μακριά, οπότε το πόδι είναι κοντό, βαθύς πρόβολος σε κάμψη. Ενα βαθύ, Το λεπτό πόδι μπορεί να λυγίσει πλευρικά πριν υποχωρήσει. Η αναφορά το ελέγχει με τη διαδικασία διπλής δέσμης του Εγχειριδίου, που αντιμετωπίζει το πόδι σαν ένα ιστό δοκού που αντεπεξέρχεται πάνω και κάτω.

Οπου [mathin] L_{b} = 2.5\,in [mathin], ο μετρητής στο ποδαράκι, [mathin] d = L_{L,gir} = 9\,in [mathin] και [mathin] t = 0.375\,in [mathin]:

[math] \frac{L_{b} d}{t^{2}} = \frac{(2.5\,in) \times (9\,in)}{((0.375\,in))^{2}} = 160, \qquad \frac{0.08 E}{F_{y}} = 64.444 \lt 160 \le \frac{1.9 E}{F_{y}} = 1530.6 [math]

[math] Z = \frac{t\, d^{2}}{4} = \frac{(0.375\,in) \times ((9\,in))^{2}}{4} = 7.5938\,in^{3} \qquad S = \frac{t\, d^{2}}{6} = 5.0625\,in^{3} [math]

[math] C_{b} = \left[ 3 + \ln\left( \frac{L_{b}}{d} \right) \right] \left( 1 – \frac{d_{ct}}{d} \right) \ge 1.84 = \left[ 3 + \ln\left( \frac{(2.5\,in)}{(9\,in)} \right) \right] \times \left( 1 – \frac{(0\,in)}{(9\,in)} \right) \ge 1.84 = 1.84 [math]

[math] \phi M_{n} = \phi \left[ C_{b} \left[ 1.52 – 0.274 \left( \frac{L_{b} d}{t^{2}} \right) \left( \frac{F_{y}}{E} \right) \right] F_{y} S \le F_{y} Z \right] [math]

[math] \phi M_{n} = (0.9) \times \left[ (1.84) \times \left[ 1.52 – 0.274 \times (160) \times \left( \frac{(36\,ksi)}{(29000\,ksi)} \right) \right] \times (36\,ksi) \times (5.0625\,in^{3}) \le (36\,ksi) \times (7.5938\,in^{3}) \right] = 20.503\,kip{\cdot}ft [math]

[math] \phi V_{n,y} = \frac{\phi M_{n}}{L_{b}} = \frac{(20.503\,kip{\cdot}ft)}{(2.5\,in)} = 98.415\,kip [math]

Καμπτική ρήξη στο τμήμα του διχτυού μέσω των οπών (Εγχειρίδιο μέρος 15 Τραπέζι 15-3, Μέρος 9 Εξ. 9-4):

[math] Z_{net} = \frac{t\, d^{2}}{4} – t\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) s_{r} \left\lfloor \frac{n_{r}^{2}}{4} \right\rfloor – \left[ n_{r}\ \text{odd} \right] \frac{t\left( d_{h} + 0.0625\,in \right)^{2}}{4} = 5.5532\,in^{3} [math]

[math] \phi M_{n} = \phi\, F_{u}\, Z_{net} = (0.75) \times (58\,ksi) \times (5.5532\,in^{3}) = 20.13\,kip{\cdot}ft \qquad \phi V_{n,r} = \frac{(20.13\,kip{\cdot}ft)}{(2.5\,in)} = 96.626\,kip [math]

[math] \phi V_{n} = \min\left( (98.415\,kip),\, (96.626\,kip) \right) = 96.626\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 96.626 κιπ = 0.381 < 1.0, Εντάξει

Το πόδι είναι αρκετά στιβαρό ώστε η πλαστική ροπή να καλύπτει την εξίσωση λυγισμού, οπότε η υποχώρηση και η ρήξη καταλήγουν κοντά.

Βήμα 19: Αλληλεπίδραση διάτμησης και ροπής της γωνίας δοκού, πλευρική πλευρά (Εγχειρίδιο AISC Εξ. 10-5)

Το γωνιακό τμήμα φέρει διάτμηση και ροπή ταυτόχρονα, οπότε οι δύο αναλογίες συνδυάζονται σε μια κυκλική αλληλεπίδραση.

[math] M_{r} = V_{r}\, L_{b} = (36.77\,kip) \times (2.5\,in) = 7.6603\,kip{\cdot}ft [math]

[math] I_{nt} = \left( \frac{V_{r}}{\phi V_{n}} \right)^{2} + \left( \frac{M_{r}}{\phi M_{n}} \right)^{2} = \left( \frac{(36.77\,kip)}{(72.9\,kip)} \right)^{2} + \left( \frac{(7.6603\,kip{\cdot}ft)}{(20.503\,kip{\cdot}ft)} \right)^{2} = 0.394 [math]

DCR = 0.394 / 1.0 = 0.394 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 20: Λεπτομερή όρια στη δοκό (AISC 360-16 J3.3, J3.4)

Η γωνία 3 στο πόδι βιδώνεται στον ιστό της δοκού μέσω τυπικών οπών και στις δύο πτυχές. Ισχύουν οι ίδιοι κανόνες απόστασης και ακμών, συν ένα ελάχιστο όριο στο πόδι, ώστε να μπορούν να τοποθετηθούν τα μπουλόνια.

[math] DCR = \frac{d}{c} = \frac{(1.5)}{(1.75)} = 0.85714 [math]

DCR = 0.857 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 21: Ομάδα μπουλονιών στη δοκό από το στιγμιαίο κέντρο περιστροφής (AISC 360-16 J3.6, Εγχειρίδιο AISC Μέρος 7)

Τα μπουλόνια μέσα από τον ιστό της δοκού κάθονται 1.75 μέσα από τη φτέρνα της γωνίας, οπότε το V τους φτάνει με μια εκκεντρικότητα του [mathin] e_{x} = 1.75\,in [mathin]. Τα μπουλόνια φέρουν μια ροπή όπως και η διάτμηση. ο μέθοδος στιγμιαίου κέντρου περιστροφής βρίσκει το σημείο που γυρίζει η ομάδα και δίνει τον συντελεστή Γ, τον αριθμό των μπουλονιών’ αξία της δύναμης που προσφέρει στην πραγματικότητα η ομάδα.

Μπουλόνι 1 βρίσκεται στην προέλευση, και μπουλόνια 2 και 3 βρίσκονται στο y = 3 σε και 6 σε. Η επανάληψη συγκλίνει με το στιγμιαίο κέντρο στο [mathin] x_{ic} = -3.0653\,in [mathin], [mathin] y_{ic} = 3\,in [mathin]. Χρήση χειροκίνητης εξ. 7-1, οι αντιδράσεις μπουλονιών είναι:

Αυτό δίνει [mathin] C = 2.35 [mathin], κατά 3 για τα μπουλόνια στο ποδαράκι:

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{nv}\, \frac{\pi}{4} d_{b}^{2}\, N_{s}\, C\, h_{f} = (0.75) \times (54\,ksi) \times \frac{\pi}{4} \times ((0.75\,in))^{2} \times (1) \times (2.35) \times (1) = 42.047\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 42.047 κιπ = 0.874 < 1.0, Εντάξει

ο αριθμομηχανή μπουλονιών εκτελεί τον ίδιο έλεγχο για οποιαδήποτε έκκεντρη ομάδα μπουλονιών από μόνη της.

Βήμα 22: Μπουλόνι ρουλεμάν στη γωνία δοκού στη δοκό (AISC 360-16 J3.10)

Οι βίδες στη δοκό φέρουν τη γωνία 3 στο πόδι. Οι τρύπες του είναι στάνταρ, οπότε οι καθαρές αποστάσεις ταιριάζουν με το Βήμα 11, και η ομάδα κλιμακώνεται με το νέο C:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times (1.0938\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.375\,in) \times (58\,ksi) + \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.375\,in) \times (58\,ksi) \times ((3) – 1) \right] \times \left( \frac{(2.35)}{(3)} \right) = 62.773\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 62.773 κιπ = 0.586 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 23: Ρουλεμάν μπουλονιού στον ιστό της δοκού (AISC 360-16 J3.10)

Ο ιστός της δοκού δεν έχει άκρη κοντά στα μπουλόνια, οπότε κάθε μπουλόνι είναι ένα εσωτερικό μπουλόνι, και η επιταγή χρήσεις [mathin] l_{c2} = 2.1875\,in [mathin] για όλους αυτούς.

[math] \phi R_{n} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{w,g}\, F_{u,g}\, C = (0.75) \times \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.35\,in) \times (65\,ksi) \times (2.35) = 72.174\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 72.174 κιπ = 0.509 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 24: Αποτελεσματική αντοχή των μπουλονιών στη δοκό (AISC 360-16 J3.6 Σχόλιο)

Όπως στο Βήμα 13, κάθε μπουλόνι παρέχει τη λιγότερη διάτμηση και το ρουλεμάν του σε κάθε φύλλο. Στον ιστό της δοκού κάθε μπουλόνι δίνει [mathin] \phi r_{n2} = (0.75) \times \min(1.2 \times 2.1875,\, 2.4 \times 0.75) \times 0.35 \times 65 = 30.713\,kip [mathin].

[math] \phi R_{n,eff} = \left( \frac{C}{n_{r}} \right) \sum \phi r_{eff} = \left( \frac{(2.35)}{(3)} \right) \times (53.677\,kip) = 42.047\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 42.047 κιπ = 0.874 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 25: Διάτμηση μπλοκ της γωνίας δοκού, πλευρά δοκού (AISC 360-16 J4.3)

Το σκέλος της δοκού της γωνίας μπορεί να σκίσει ένα τετράγωνο με τον ίδιο τρόπο όπως το πόδι δοκού στο Βήμα 14. Οι τρύπες του είναι στάνταρ, έτσι το επίπεδο τάσης χρησιμοποιεί [mathin] d_{h} = 0.8125\,in [mathin]:

[math] A_{nt} = (0.375\,in) \times \left[ ((1) – 1) \times (0\,in) + (1.5\,in) – ((1) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 0.39844\,in^{2} [math]

Οι περιοχές διάτμησης είναι ίδιες με το Βήμα 14, [mathin] A_{gv} = 2.8125\,in^{2} [mathin] και [mathin] A_{nv} = 1.9922\,in^{2} [mathin]:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (58\,ksi) \times (1.9922\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (0.39844\,in^{2}) \le 0.6 \times (36\,ksi) \times (2.8125\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (0.39844\,in^{2}) \right) = 62.895\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 62.895 κιπ = 0.585 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 26: Γωνία δοκού σε διάτμηση, πλευρά δοκού (AISC 360-16 J4.2)

Το πόδι της δοκού είναι το ίδιο 9 μέσα από 3/8 σε τομή με τις ίδιες τρεις τυπικές οπές, έτσι οι αριθμοί επαναλαμβάνουν Βήμα 16: ενδοτικότητα 72.9 δέρμα μόσχου ακατέργαστου, ρήξη 62.395 δέρμα μόσχου ακατέργαστου.

[math] \phi R_{n} = \min\left( (72.9\,kip),\, (62.395\,kip) \right) = 62.395\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 62.395 κιπ = 0.589 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 27: Γωνία δοκού σε κάμψη, πλευρά δοκού (AISC 360-16 F11.2, Εγχειρίδιο AISC Μέρος 9)

Στο πόδι της δοκού ο μοχλοβραχίονας είναι το 1.75 στο gage, Έτσι [mathin] L_{b} = 1.75\,in [mathin] και [mathin] L_{b} d / t^{2} = 112 [mathin]. Η πλαστική ροπή εξακολουθεί να καλύπτει την εξίσωση λυγισμού, Έτσι [mathin] \phi M_{n} = 20.503\,kip{\cdot}ft [mathin] όπως στο Βήμα 18, και ο κοντύτερος βραχίονας ανυψώνει την ισοδύναμη διάτμηση:

[math] \phi V_{n,y} = \frac{(20.503\,kip{\cdot}ft)}{(1.75\,in)} = 140.59\,kip \qquad \phi V_{n,r} = \frac{(20.13\,kip{\cdot}ft)}{(1.75\,in)} = 138.04\,kip [math]

[math] \phi V_{n} = \min\left( (140.59\,kip),\, (138.04\,kip) \right) = 138.04\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 138.04 κιπ = 0.266 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 28: Αλληλεπίδραση διάτμησης και ροπής της γωνίας δοκού, πλευρά δοκού (Εγχειρίδιο AISC Εξ. 10-5)

[math] M_{r} = V_{r}\, L_{b} = (36.77\,kip) \times (1.75\,in) = 5.3622\,kip{\cdot}ft [math]

[math] I_{nt} = \left( \frac{(36.77\,kip)}{(72.9\,kip)} \right)^{2} + \left( \frac{(5.3622\,kip{\cdot}ft)}{(20.503\,kip{\cdot}ft)} \right)^{2} = 0.3228 [math]

DCR = 0.3228 / 1.0 = 0.323 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 29: Σχήμα σε κάμψη στη δοκό (AISC 360-16 F11.1)

Η αυλάκωση είναι χαραγμένη γύρω από τη στήλη, έτσι τυλίγεται γύρω από τη γωνία ανάμεσα στα δύο του πόδια. Η δύναμη V δρα κατά μήκος της γραμμής του μπουλονιού της δοκού, αλλά το τμήμα γωνιών που αντιστέκεται σε αυτό μετατοπίζεται από αυτή τη γραμμή, έτσι το πόδι του ποδιού κατά μήκος της δοκού κάμπτεται στο δικό του επίπεδο.

Ο μοχλοβραχίονας είναι η μετατόπιση γωνιών συν το πλάτος του στη δοκό, [mathin] o_{1} + b_{1} [mathin]:

[math] M_{T} = V_{r} \left( o_{1} + b_{1} \right) = (36.77\,kip) \times \left( (1\,in) + (6.75\,in) \right) = 23.747\,kip{\cdot}ft [math]

Το τμήμα είναι το 11 στο ποδαράκι, στην πλαστική του στιγμή:

[math] \phi M_{n} = \frac{\phi\, F_{y,gp}\, t_{gp}\, h_{1}^{2}}{4} = \frac{(0.9) \times (50\,ksi) \times (0.5\,in) \times ((11\,in))^{2}}{4} = 56.719\,kip{\cdot}ft [math]

DCR = 23.747 kip-ft / 56.719 kip-ft = 0.419 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 30: Κόκκινο σε λυγισμό στη δοκό (AISC 360-16 F11.2)

Η ίδια ροπή εντός επιπέδου θέτει σε συμπίεση το ένα άκρο της λαβής. Μια λεπτή πλάκα με μακρύ άκρο που δεν υποστηρίζεται μπορεί να λυγίσει στο πλάι προτού φτάσει στην πλαστική ροπή της, έτσι η λαβή ελέγχεται ως ορθογώνια ράβδος κάτω από πλευρικό λυγισμό.

Η αναφορά βγάζει τον μοχλό βραχίονα και το μη αγκυροβολημένο μήκος μέχρι το μέσο του άλλου ποδιού του καλύμματος, στο δοκάρι, [mathin] o_{1} + b_{1} + h_{2}/2 [mathin]:

[math] M_{C} = V_{r} \left( o_{1} + b_{1} + \frac{h_{2}}{2} \right) = (36.77\,kip) \times \left( (1\,in) + (6.75\,in) + \frac{(11.75\,in)}{2} \right) = 41.749\,kip{\cdot}ft [math]

[math] L_{b} = o_{1} + b_{1} + \frac{h_{2}}{2} = (1\,in) + (6.75\,in) + \frac{(11.75\,in)}{2} = 13.625\,in [math]

Ιδιότητες τομής του 11 στο πόδι:

[math] S_{x} = \frac{t_{gp}\, h_{1}^{2}}{6} = 10.083\,in^{3} \qquad Z_{x} = \frac{t_{gp}\, h_{1}^{2}}{4} = 15.125\,in^{3} [math]

[math] M_{y} = F_{y,gp}\, S_{x} = (50\,ksi) \times (10.083\,in^{3}) = 42.014\,kip{\cdot}ft \qquad M_{p} = F_{y,gp}\, Z_{x} = (50\,ksi) \times (15.125\,in^{3}) = 63.021\,kip{\cdot}ft [math]

Η παράμετρος λεπτότητας πέφτει μεταξύ των δύο ορίων, οπότε ισχύει η ανελαστική εξίσωση:

[math] \frac{0.08 E}{F_{y}} = 46.4 \lt \frac{L_{b}\, h_{1}}{t_{gp}^{2}} = \frac{(13.625\,in) \times (11\,in)}{((0.5\,in))^{2}} = 599.5 \le \frac{1.9 E}{F_{y}} = 1102 [math]

Η αναφορά εκτυπώνει επίσης την ελαστική τάση, [mathin] F_{cr} = 1.9 E C_{b} / (L_{b} h_{1} / t_{gp}^{2}) = 91.91\,ksi [mathin], που ισχύει μόνο πάνω από το ανώτατο όριο. Με [mathin] C_{b} = 1 [mathin]:

[math] M_{cr} = \min\left[ C_{b} \left[ 1.52 – 0.274 \left( \frac{L_{b}\, h_{1}}{t_{gp}^{2}} \right) \frac{F_{y,gp}}{E} \right] M_{y},\ M_{p} \right] [math]

[math] M_{cr} = \min\left[ (1) \times \left[ 1.52 – \frac{0.274 \times \left( \frac{(13.625\,in) \times (11\,in)}{((0.5\,in))^{2}} \right) \times (50\,ksi)}{(29000\,ksi)} \right] \times (42.014\,kip{\cdot}ft),\ (63.021\,kip{\cdot}ft) \right] = 51.962\,kip{\cdot}ft [math]

[math] \phi M_{cr} = (0.9) \times (51.962\,kip{\cdot}ft) = 46.766\,kip{\cdot}ft [math]

DCR = 41.749 kip-ft / 46.766 kip-ft = 0.893 < 1.0, Εντάξει

Αυτή είναι η υψηλότερη αναλογία στη σύνδεση. ο 1/2 στο gusset έχει μακριά ελεύθερη άκρη, έτσι ο λυγισμός θέτει τη δύναμή του 51.962 kip-ft, πολύ κάτω από την πλαστική ροπή του 63.021 kip-ft.

Βήμα 31: Έλεγχοι μπουλονιών και γωνίας στη δοκό (επανάληψη των Βημάτων 9 προς το 28)

Το πόδι αγκύρωσης κατά μήκος της δοκού φέρει την άλλη συνιστώσα της δύναμης στήριξης, που στις 45° έχει το ίδιο μέγεθος:

[math] V = P_{u,br} \cos(\theta_{br}) = (52\,kip) \times \cos((45)) = 36.77\,kip [math]

Τμήμα Α-Α στη δοκό. Η γωνία, τα μπουλόνια και ο μετρητής είναι τα ίδια όπως στη δοκό.

Η γωνία, μπουλόνια, οι οπές και οι μετρητές στη δοκό είναι οι ίδιες με αυτές της δοκού, οπότε κάθε έλεγχος που εξαρτάται μόνο από αυτούς δίνει το ίδιο αποτέλεσμα:

Στις λεπτομέρειες της πλάγιας όψης, αλλάζουν δύο σειρές: η απόσταση του άκρου αυλακιού είναι 2.875 σε (DCR 0.348), και το ελάχιστο μήκος γωνίας γίνεται [mathin] h_{2}/2 = 5.875\,in [mathin] (DCR 0.653). Κανένα από τα δύο δεν κυβερνά. Ακολουθούν οι έλεγχοι που αφορούν τις διαστάσεις του ακροφυσίου ή τον ιστό της δοκού.

Βήμα 32: Ρουλεμάν μπουλονιού και διάτμηση μπλοκ της λαβής στη γωνία δοκού (AISC 360-16 J3.10, J4.3)

Η απόσταση του άκρου άκρου στη δοκό είναι 2.875 σε, οπότε το ακραίο μπουλόνι έχει περισσότερο υλικό μπροστά του παρά στη δοκό.

[math] l_{c1} = (2.875\,in) – \frac{(0.8125\,in)}{2} = 2.4687\,in [math]

Και τα τρία μπουλόνια φτάνουν ακόμα στο 2.4 ρε_σι καπάκι ρουλεμάν, οπότε η αντοχή του ρουλεμάν παραμένει αμετάβλητη στο 131.63 δέρμα μόσχου ακατέργαστου (DCR 0.279). Οι επιφάνειες διάτμησης του μπλοκ αλλάζουν με την τελική απόσταση και το 11.75 στο μήκος του ποδιού:

[math] A_{gv} = (0.5\,in) \times \left[ (2.875\,in) + ((3) – 1) \times (3\,in) \right] = 4.4375\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = t_{gp} \left[ h_{2} – L_{ev,gp} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ (11.75\,in) – (2.875\,in) – ((3) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 3.3438\,in^{2} [math]

Με [mathin] A_{nt} = 0.53125\,in^{2} [mathin] όπως στη δοκό:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (65\,ksi) \times (3.3438\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (0.53125\,in^{2}) \le 0.6 \times (50\,ksi) \times (4.4375\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (0.53125\,in^{2}) \right) = 123.7\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 123.7 κιπ = 0.297 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 33: Ρύθμιση σε διάτμηση κατά μήκος της γωνίας δοκού (AISC 360-16 J4.2)

Το ποδαράκι κατά μήκος της δοκού είναι 11.75 σε μακρύ, έτσι οι διατμητικές του περιοχές μεγαλώνουν μαζί του.

[math] \phi R_{n,sy} = (1) \times 0.6 \times (50\,ksi) \times \left( (11.75\,in) \times (0.5\,in) \right) = 176.25\,kip [math]

[math] A_{nv} = (0.5\,in) \times \left[ (11.75\,in) – (3) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 4.5625\,in^{2} \qquad \phi R_{n,sr} = (0.75) \times 0.6 \times (65\,ksi) \times (4.5625\,in^{2}) = 133.45\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 133.45 κιπ = 0.276 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 34: Ρουλεμάν μπουλονιού στον ιστό της δοκού (AISC 360-16 J3.10)

Ο ιστός της δοκού είναι ελαφρώς παχύτερος από τον ιστό της δοκού, 0.355 κατά 0.35 σε. Όπως στο Βήμα 23, κάθε μπουλόνι είναι ένα εσωτερικό μπουλόνι:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.355\,in) \times (65\,ksi) \times (2.35) = 73.205\,kip [math]

DCR = 36.77 δέρμα μόσχου ακατέργαστου / 73.205 κιπ = 0.502 < 1.0, Εντάξει

Ανά μπουλόνι, ο ιστός της δέσμης δίνει 31.151 δέρμα μόσχου ακατέργαστου. Αυτό είναι ακόμα περισσότερο από το 17.892 ψαλίδα μπουλονιού κιπ, έτσι η αποτελεσματική αντοχή των μπουλονιών στη δοκό παραμένει σταθερή 42.047 δέρμα μόσχου ακατέργαστου (DCR 0.874).

Βήμα 35: Σχήμα σε κάμψη στο δοκάρι (AISC 360-16 F11.1)

Αυτός είναι ο ίδιος έλεγχος με το Βήμα 29, χρησιμοποιώντας το πλάτος και το μήκος του ποδιού στη δοκό.

[math] M_{T} = V_{r} \left( o_{2} + b_{2} \right) = (36.77\,kip) \times \left( (1\,in) + (6.5\,in) \right) = 22.981\,kip{\cdot}ft [math]

[math] \phi M_{n} = \frac{\phi\, F_{y,gp}\, t_{gp}\, h_{2}^{2}}{4} = \frac{(0.9) \times (50\,ksi) \times (0.5\,in) \times ((11.75\,in))^{2}}{4} = 64.717\,kip{\cdot}ft [math]

DCR = 22.981 kip-ft / 64.717 kip-ft = 0.355 < 1.0, Εντάξει

Βήμα 36: Κόκκινο σε λυγισμό στη δοκό (AISC 360-16 F11.2)

Αυτός είναι ο ίδιος έλεγχος με το Βήμα 30. Ο μοχλοβραχίονας τρέχει τώρα στο μέσο του ποδιού της δοκού, [mathin] o_{2} + b_{2} + h_{1}/2 [mathin], και το τμήμα είναι το 11.75 σε σκέλος δοκού.

[math] M_{C} = V_{r} \left( o_{2} + b_{2} + \frac{h_{1}}{2} \right) = (36.77\,kip) \times \left( (1\,in) + (6.5\,in) + \frac{(11\,in)}{2} \right) = 39.834\,kip{\cdot}ft \qquad L_{b} = 13\,in [math]

[math] S_{x} = 11.505\,in^{3},\ Z_{x} = 17.258\,in^{3},\ M_{y} = 47.938\,kip{\cdot}ft,\ M_{p} = 71.908\,kip{\cdot}ft [math]

[math] \frac{L_{b}\, h_{2}}{t_{gp}^{2}} = \frac{(13\,in) \times (11.75\,in)}{((0.5\,in))^{2}} = 611 [math]

[math] M_{cr} = \min\left[ (1) \times \left[ 1.52 – \frac{0.274 \times (611) \times (50\,ksi)}{(29000\,ksi)} \right] \times (47.938\,kip{\cdot}ft),\ (71.908\,kip{\cdot}ft) \right] = 59.029\,kip{\cdot}ft [math]

[math] \phi M_{cr} = (0.9) \times (59.029\,kip{\cdot}ft) = 53.126\,kip{\cdot}ft [math]

DCR = 39.834 kip-ft / 53.126 kip-ft = 0.750 < 1.0, Εντάξει

Το σκέλος της δοκού είναι μακρύτερο και βαθύτερο από το σκέλος της δοκού, έτσι λυγίζει σε υψηλότερη στιγμή, και η αναλογία του είναι χαμηλότερη από την 0.893 στη δοκό.

Περίληψη των ελέγχων

Κάθε έλεγχος σε αυτό το σχέδιο σύνδεσης οριζόντιου νάρθηκα περνάει. Ο λυγισμός αγκώνα στη δοκό διέπει στο 0.893: το πόδι της δοκού του ακροφυσίου είναι το μικρότερο από τα δύο, έτσι έχει το μικρότερο τμήμα και τον μακρύτερο μοχλό βραχίονα μέχρι τη μέση του άλλου ποδιού. Οι έκκεντρες ομάδες μπουλονιών στη δοκό και στη δοκό έρχονται στη συνέχεια 0.874, ακολουθούμενη από ολίσθηση των μπουλονιών του στηρίγματος στο 0.806.

Τι να αλλάξετε εάν αποτύχει ένας έλεγχος

• Λυγισμός ή κάμψη κόντρα: χρησιμοποιήστε ένα παχύτερο κάλυμμα, που ανυψώνει το τμήμα και ταυτόχρονα χαμηλώνει την παράμετρο λεπτότητας. Η επιμήκυνση του ποδιού κατά μήκος του μέλους βοηθά επίσης. Μείωση του πλάτους της λαβής, και μαζί του ο μοχλοβραχίονας, λειτουργεί όπου η γεωμετρία του στηρίγματος επιτρέπει.
• Ομάδα μπουλονιών στη δοκό ή τη δοκό: προσθέστε μια σειρά μπουλονιών στη γωνία, ή χρησιμοποιήστε ένα μεγαλύτερο μπουλόνι. Ένας μικρότερος δείκτης στο πόδι μέλους μειώνει την εκκεντρότητα, αλλά πρέπει να παραμείνει πάνω από το ελάχιστο όριο.
• Στήριγμα μπουλονιού: χρησιμοποιήστε επιφάνεια κατηγορίας Β (μ = 0.5 αντί για 0.3), προσθέστε μια σειρά μπουλονιών, ή χρησιμοποιήστε τυπικές οπές στο στόμιο όπου το επιτρέπει η ανοχή στύσης, που ανεβάζει το φ σε 1.00.
• Γωνιακή διάτμηση, διάτμηση ή κάμψη μπλοκ: χρησιμοποιήστε μεγαλύτερη ή παχύτερη γωνία. Μια μεγαλύτερη γωνία προσθέτει επίσης χώρο για μια άλλη σειρά μπουλονιών.
• Φέρει σε λεπτό ιστό μέλους: προσθέστε μια σειρά μπουλονιών έτσι ώστε κάθε μπουλόνι να μεταφέρει λιγότερο, ή χρησιμοποιήστε μεγαλύτερη διάμετρο μπουλονιού.
• Τομή ή διάτμηση μπλοκ Whitmore στο στήριγμα: επιμηκύνετε την ομάδα μπουλονιών για να διευρύνετε το τμήμα Whitmore, ή χρησιμοποιήστε ένα παχύτερο κάλυμμα.

Συχνές ερωτήσεις

Πώς μοιράζεται η δύναμη του σιδερώματος μεταξύ της δοκού και της δοκού?

Η έκθεση επιλύει το 52 συγκρατήστε τη δύναμη του στηρίγματος σε δύο συνιστώσες στη γωνία στήριξης του 45 βαθμούς. Η συνιστώσα κατά μήκος της δοκού πηγαίνει στη γωνία της δοκού, και το στοιχείο κατά μήκος της δοκού πηγαίνει στη γωνία δέσμης, 36.77 kip το καθένα. Στη συνέχεια, κάθε μεμονωμένη γωνία μεταφέρει το μερίδιό της ως διάτμηση κατά μήκος της δικής της γραμμής μπουλονιών. Δεν υπάρχει κατανομή ομοιόμορφης μεθόδου δύναμης, όπως υπάρχει σε μια κατακόρυφη σύνδεση με νάρθηκα.

Γιατί τα μπουλόνια στήριξης έχουν μόνο ένα επίπεδο ολίσθησης?

Και οι δύο γωνίες του στηρίγματος βρίσκονται επίπεδες στην ίδια όψη του ακροφυσίου, δίπλα δίπλα με α 6 ίντσας μεταξύ των γραμμών μπουλονιών τους. Κάθε μπουλόνι διέρχεται από ένα γωνιακό σκέλος και από το στόμιο, άρα υπάρχει μια ενιαία επιφάνεια κλεισίματος ανά μπουλόνι. Όταν η λαβή βρίσκεται ανάμεσα σε δύο γωνίες, όπως σε πολλά κάθετα σιδεράκια, κάθε μπουλόνι σφίγγει δύο επιφάνειες και η αντοχή στην ολίσθηση διπλασιάζεται.

Γιατί τα μπουλόνια του στηρίγματος ολισθαίνουν κρίσιμα, αλλά τα γωνιακά μπουλόνια δεν είναι?

Η λαβή έχει μεγάλες τρύπες στο στήριγμα για να δώσει στο erector δωμάτιο να χωρέσει στον κόλπο. AISC 360-16 Το J3.2 επιτρέπει υπερμεγέθη τρύπες μόνο σε κρίσιμους στην ολίσθηση αρμούς. Οι μονές γωνίες χρησιμοποιούν κοντές σχισμές στο πόδι, προσανατολισμένο έτσι ώστε το φορτίο να διατρέχει την υποδοχή, και το J3.2 το επιτρέπει σε άρθρωση τύπου ρουλεμάν. Αυτά τα μπουλόνια είναι A325N, ελεγμένο για διάτμηση και έδραση.

Γιατί η μονή γωνία ελέγχεται σαν αντιμετωπισμένη δοκός?

Η δύναμη εισέρχεται στη γωνία στη μία γραμμή μπουλονιού και φεύγει από το άλλο πόδι, οπότε το πόδι ανάμεσά τους είναι κοντό, βαθύς πρόβολος. Ένα λεπτό, Η βαθιά πλάκα στην κάμψη μπορεί να λυγίσει πλευρικά. Η διαδικασία διπλής δέσμης του Εγχειριδίου AISC καλύπτει ένα ορθογώνιο τμήμα όπως αυτό, έτσι η αναφορά το χρησιμοποιεί, με το μετρητή μπουλονιού ως μη στηριγμένο μήκος και το μήκος γωνίας ως βάθος.

Γιατί ο λυγισμός των γωνιών διέπει αυτήν τη σύνδεση?

Η λαβή είναι μια πλάκα μισής ίντσας που τυλίγεται γύρω από τη στήλη, και η δύναμη σε κάθε πόδι δρα σε έναν μακρύ μοχλό βραχίονα μέχρι τη μέση του άλλου ποδιού. Αυτό δίνει μια μεγάλη ροπή στο επίπεδο σε ένα τμήμα με μακρύ ελεύθερο άκρο. Ο λυγισμός καλύπτει την αντοχή κάτω από την πλαστική ροπή, και το μικρότερο σκέλος της δοκού καταλήγει σε αναλογία 0.893.

Γιατί είναι ο συντελεστής ομάδας μπουλονιών 3 στο ποδαράκι αλλά 2.35 στο πόδι του μέλους?

Στο πόδι, τα μπουλόνια είναι μονής σειράς με μικρή εκκεντρότητα, και το Εγχειρίδιο AISC σάς επιτρέπει να παραμελήσετε μια εκκεντρικότητα 3 ίντσες ή λιγότερο, οπότε ο συντελεστής είναι ο αριθμός των μπουλονιών. Στο σκέλος του μέλους η αναφορά παίρνει το 1.75 ίντσας ως εκκεντρότητα και εκτελεί τη μέθοδο στιγμιαίου κέντρου περιστροφής, που δίνει 2.35.

Πώς θα άλλαζε αυτό για το AISC ASD αντί για το LRFD?

Οι οριακές καταστάσεις και οι ονομαστικές αντοχές είναι οι ίδιες. Με το AISC ASD συγκρίνετε δυνάμεις σε επίπεδο σέρβις με την ονομαστική αντοχή διαιρούμενη με έναν παράγοντα ασφαλείας. Ένας παράγοντας αντίστασης του 0.75 γίνεται παράγοντας ασφάλειας του 2.00, 0.90 γίνεται 1.67, και ολίσθηση με υπερμεγέθεις τρύπες πηγαίνει από 0.85 προς το 1.76. Η διάσπαση της δύναμης στήριξης μεταξύ της δοκού και της δοκού είναι αμετάβλητη.

Σχεδιάστε μια δωρεάν σύνδεση οριζόντιου σιδερώματος

Κάθε αριθμός σε αυτήν τη σελίδα προέρχεται από μία λύση. Επιλέξτε τη διαμόρφωση οριζόντιας στήριξης, εισάγετε τα μέλη σας, στήριγμα, τσόντα, γωνίες, μπουλόνια και δυνάμεις, και η δωρεάν αριθμομηχανή εκτελεί κάθε έναν από αυτούς τους ελέγχους στο πρόγραμμα περιήγησής σας χωρίς να εγκαταστήσετε τίποτα.

ΣΧΕΔΙΑΣΤΕ ΜΙΑ ΣΥΝΔΕΣΗ ΔΩΡΕΑΝ

Η ενότητα SkyCiv Connection Design είναι το λογισμικό σχεδιασμού σύνδεσης πίσω από αυτό το παράδειγμα. Σας δίνει την πλήρη αναφορά υπολογισμού με κάθε εξίσωση και τους αριθμούς σας σε αυτήν, όπως τα παραπάνω βήματα, συν κάθε χωρητικότητα και DCR, για AISC 360-16 (LRFD και ASD) και ως 4100:2020.

ΑΓΟΡΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΣΥΝΔΕΣΗΣ

βιβλιογραφικές αναφορές

• AISC 360-16, Προδιαγραφές για δομικά κτίρια από χάλυβα: Β4.3, D3 (Πίνακας Δ3.1 Περίπτωση 2), F11.1, F11.2 (Εξ. F11-2), J3.2, J3.3, J3.4 (Πίνακας J3.4), J3.5 (Πίνακας J3.5), J3.6 (Εξ. J3-1), J3.8 (Εξ. J3-4, Πίνακας J3.1), J3.10 (Εξ. J3-6a, J3-6c), J4.1 (Εξ. J4-1, J4-2), J4.2 (Εξ. J4-3, J4-4), J4.3 (Εξ. J4-5).
• Εγχειρίδιο AISC Steel Construction, 15ου Έκδοση: Μέρος 7 (στιγμιαίο κέντρο περιστροφής, Εξ. 7-1), Μέρος 9 (Σύκο. 9-1 τμήμα Whitmore, Εξ. 9-4, Εξ. 9-15), Μέρος 10 (Π. 10-116 εκκεντρικότητα μιας μόνο σειράς, Εξ. 10-5), Μέρος 15 (Τραπέζι 15-3).
• Σχεδιασμός χαλύβδινων συνδέσεων με χρήση AISC 360-16
• Μπουλόνια στο SkyCiv Connection Design