Ejemplo de diseño de placa base utilizando CSA S16:19 y CSA A23.3:19
Declaración del problema
Determinar si la conexión de placa de columna a base diseñada es suficiente para un 25 kN carga de compresión, 5 kN Carga de cizallas VY 5 kN carga de corte vz.
Datos dados
Columna:
Sección de columna: HS152x152x6.4
Área de columna: 3610 mm2
Material de columna: 350W
Plato base:
Dimensiones de placa base: 350 mm x 350 mm
Espesor de la placa base: 20 mm
Material de placa base: 300W
Lechada:
Espesor de la lechada: 0 mm
Hormigón:
Dimensiones concretas: 450 mm x 450 mm
Espesor de concreto: 300 mm
Material de hormigón: 20.68 MPa
Agrietado o sin crack: Agrietado
Ancla:
Diámetro de anclaje: 12.7 mm
Longitud de incrustación efectiva: 250 mm
Material de acero: ASTM F1554 G36
Roscas en plano de corte: Incluido
Final de ancla: Placa circular
Soldaduras:
Tipo de soldadura: Complete Joint Penetration (CJP)
Aniquilar datos (de Calculadora de SkyCiv):
Modelo en la herramienta gratuita SkyCiv
Modele el diseño de la placa base anterior utilizando nuestra herramienta gratuita en línea hoy! No es necesario registrarse.
Nota
El propósito de este ejemplo de diseño es demostrar los cálculos paso a paso para verificaciones de capacidad que involucran cargas axiales y de corte simultáneas.. Algunas de las comprobaciones requeridas ya se han comentado en los ejemplos de diseño anteriores.. Consulte los enlaces proporcionados en cada sección..
Cálculos paso a paso
Cheque #1: Calcular la capacidad de soldadura
Dado que la carga de compresión de la columna se transfiere mediante soldaduras, necesitamos considerar el carga resultante de las cargas de compresión y corte para determinar la resistencia de las soldaduras.
Para evaluar la capacidad de soldadura, Primero determinamos el Longitud total de soldadura Basado en las dimensiones de la columna.
\(L_{\texto{w}} = frac{UNA_{\texto{columna}}}{A continuación se muestra un ejemplo de algunos cálculos de placa base australianos que se usan comúnmente en el diseño de placa base{\texto{columna}}} = frac{3610\ \texto{mm}^ 2}{6.35\ \texto{mm}} = 568.5\ \texto{mm}\)
próximo, expresamos la demanda en términos de fuerza por unidad de longitud.
\(A continuación se muestra un ejemplo de algunos cálculos de placa base australianos que se usan comúnmente en el diseño de placa base{fy} = frac{v_u}{L_w} = frac{5\ \texto{kN}}{568.5\ \texto{mm}} = 0.008795\ \texto{kN / mm}\)
\(A continuación se muestra un ejemplo de algunos cálculos de placa base australianos que se usan comúnmente en el diseño de placa base{fz} = frac{V_Z}{L_w} = frac{5\ \texto{kN}}{568.5\ \texto{mm}} = 0.008795\ \texto{kN / mm}\)
La carga resultante se determina como:
\(r_f = \sqrt{(A continuación se muestra un ejemplo de algunos cálculos de placa base australianos que se usan comúnmente en el diseño de placa base{fy})^ 2 + (A continuación se muestra un ejemplo de algunos cálculos de placa base australianos que se usan comúnmente en el diseño de placa base{fz})^ 2}\)
\(r_f = \sqrt{(0.008795\ \texto{kN / mm})^ 2 + (0.008795\ \texto{kN / mm})^ 2} = 0.012438\ \texto{kN / mm}\)
Luego, Determinamos el CJP weld capacity per unit length. primero, we check the base metal capacities of both column and base plate using CSA S16:19 Cláusula 13.13.2.1(a).
\(A continuación se muestra un ejemplo de algunos cálculos de placa base australianos que se usan comúnmente en el diseño de placa base{r,\texto{columna}} = 0.67\phi_{\texto{columna}}F_{tu,\texto{columna}} = 0.67 \veces 0.67 \veces 6.35\ \texto{mm} \veces 450\ \texto{MPa} = 1.2827\ \texto{kN / mm}\)
\(A continuación se muestra un ejemplo de algunos cálculos de placa base australianos que se usan comúnmente en el diseño de placa base{r,\texto{pb}} = 0.67\phi_{\texto{pb}}F_{tu,\texto{pb}} = 0.67 \veces 0.67 \veces 20\ \texto{mm} \veces 450\ \texto{MPa} = 4.0401\ \texto{kN / mm}\)
Luego, we check the weld metal capacity using CSA S16:19 CLause 13.13.2.1(b).
\(A continuación se muestra un ejemplo de algunos cálculos de placa base australianos que se usan comúnmente en el diseño de placa base{r,\texto{soldar}} = 0.67\phi_{\texto{soldar}}X_u = 0.67 \veces 0.67 \veces 6.35\ \texto{mm} \veces 430\ \texto{MPa} = 1.2257\ \texto{kN / mm}\)
Luego tomamos la capacidad mínima como governing capacity.
\(v_r = \min (A continuación se muestra un ejemplo de algunos cálculos de placa base australianos que se usan comúnmente en el diseño de placa base{r,\texto{pb}}, A continuación se muestra un ejemplo de algunos cálculos de placa base australianos que se usan comúnmente en el diseño de placa base{r,\texto{columna}}, A continuación se muestra un ejemplo de algunos cálculos de placa base australianos que se usan comúnmente en el diseño de placa base{r,\texto{soldar}}) = min (4.0401\ \texto{kN / mm}, 1.2827\ \texto{kN / mm}, 1.2257\ \texto{kN / mm}) = 1.2257\ \texto{kN / mm}\)
Ya que 0.012 kN < 1.23 kN La capacidad de soldadura es suficiente.
Cheque #2: Calcule la capacidad de carga de la columna
Ya se analiza un ejemplo de diseño para la capacidad portante de la columna en el Ejemplo de diseño de placa base para compresión.. Consulte este enlace para ver el cálculo paso a paso..
Cheque #3: Calcule la capacidad de rendimiento de flexión de la placa base debido a la carga de compresión
Un ejemplo de diseño para la capacidad de fluencia a flexión de la placa base ya se analiza en el Ejemplo de diseño de placa base para compresión.. Consulte este enlace para ver el cálculo paso a paso..
Cheque #4: Capacidad de carga de concreto
En el Ejemplo de diseño de placa base para compresión ya se analiza un ejemplo de diseño para la capacidad de carga del concreto.. Consulte este enlace para ver el cálculo paso a paso..
Cheque #5: Capacidad de rotura del hormigón (Vy cizalla)
Un ejemplo de diseño para la capacidad de ruptura del concreto debido al corte Vy se analiza en el Ejemplo de diseño de placa base para corte.. Consulte este enlace para ver el cálculo paso a paso..
Cheque #6: Capacidad de rotura del hormigón (Cizalla Vz)
Un ejemplo de diseño para la capacidad de ruptura del concreto debido al corte Vz ya se analiza en el Ejemplo de diseño de placa base para corte.. Consulte este enlace para ver el cálculo paso a paso..
Cheque #7: Capacidad de extracción de hormigón
En el Ejemplo de diseño de placa base para corte ya se analiza un ejemplo de diseño para la capacidad de la sección de concreto contra el desprendimiento.. Consulte este enlace para ver el cálculo paso a paso..
Cheque #8: Capacidad de corte de la varilla de anclaje
En el Ejemplo de diseño de placa base para corte ya se analiza un ejemplo de diseño para la capacidad de corte de la varilla de anclaje.. Consulte este enlace para ver el cálculo paso a paso..
Resumen de diseño
El Software de diseño de placa base de SkyCiv puede generar automáticamente un informe de cálculo paso a paso para este ejemplo de diseño. También proporciona un resumen de los controles realizados y sus proporciones resultantes, Hacer que la información sea fácil de entender de un vistazo. A continuación se muestra una tabla de resumen de muestra, que se incluye en el informe.
Informe de muestra de SkyCiv
Vea el nivel de detalle y claridad que puede esperar de un informe de diseño de placa base SkyCiv. El informe incluye todas las comprobaciones de diseño clave., ecuaciones, y resultados presentados en un formato claro y fácil de leer. Cumple totalmente con los estándares de diseño.. Haga clic a continuación para ver un informe de muestra generado con la calculadora de placa base SkyCiv.
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