The single plate connection, ou languette de cisaillement, is one of the simple shear connections set out in Part 10 of the AISC Manual, and a fabricator favourite because it is the cheapest of the group: one plate, one weld line, one bolt group.
La plaque est toujours soudée en atelier au support et généralement boulonné sur le terrain à la poutre de liaison. It can be welded to the beam instead on a shop-assembled frame. What you should not do is put that weld in the field: field welding is labour-intensive and expensive next to running a bolt in.
Deux types de configuration
Which configuration you are in decides which rules apply, and it follows from the geometry rather than from a setting you choose.
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Configuration conventionnelle
- Une seule rangée verticale de boulons est autorisée. Le nombre de boulons dans la connexion doit être compris entre 2 et 12.
- La distance entre la ligne de boulonnage et la ligne de soudure doit être égale ou inférieure à 3-1/2 in.
- Trous standards (MST) ou trous oblongs courts horizontaux (CSSS) sont autorisés à être utilisés comme indiqué dans le tableau 10-9 de la 15e édition du manuel AISC.
- La distance verticale du bord doit satisfaire aux exigences du tableau de spécifications AISC J3.4. La distance horizontale au bord doit être supérieure ou égale à 2d pour la plaque et l'âme de la poutre, où d est le diamètre du boulon.
- L'épaisseur de la plaque ou l'épaisseur de l'âme de la poutre doit satisfaire à l'exigence d'épaisseur maximale indiquée dans le tableau 10-9 de la 15e édition du manuel AISC.
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Configuration étendue
- Le nombre de boulons n'est pas limité.
- La distance entre la ligne de soudure et la ligne de boulons la plus proche du support n'est pas limitée.
- L'utilisation de trous doit satisfaire aux exigences de la section J3.2 de la spécification AISC.
- Les distances de bord horizontales et verticales doivent satisfaire aux exigences du tableau J3.4 des spécifications AISC..
Designing a Single Plate Connection in SkyCiv
Le code de conception peut être AISC 360-16 ASD ou LRFD, et unités anglais/impérial ou SI/métrique. Orientation is BCF, BCW ou BBW; hover the tooltip for what each one means. Clique le “Plaque simple” tuile.
Détails Onglet
Enregistrez les détails du projet ici. Rien de tout cela ne change les calculs, mais cela se reflète dans le rapport.
Onglet Assemblage
Trois onglets se trouvent sous Assemblage: the Girder, the Beam, et la connexion, which holds the single plate.
Onglet Poutre
Spécifier la section et la qualité du matériau de l'élément de support. A992 et A36 sont dans la liste; pour tout le reste, choisissez Custom et entrez Fy et Fu.
Onglet Faisceau
The same inputs for the beam, plus cope dimensions, beam clearance and the difference in elevation.
For BBW orientation the coping is worked out automatically, and you can override it. The automatic cope recalculates whenever you change the beam section, the girder section, the clearance or the difference in elevation.
The clearance is also what puts you in one configuration or the other. A clearance small enough that the beam still sits inside the girder will usually give a conventional single plate, unless the girder flange is wide enough that the distance from the bolt to the girder web exceeds 3-1/2″. A clearance that puts the beam completely outside the girder flange gives an extended single plate. For the difference in elevation, a positive value means the beam is above the girder and a negative value below.
Onglet Connexion
Set the plate properties: grade A36 or A992, ou personnalisé avec vos propres Fy et Fu, then the plate width ‘b’, height ‘h’ and thickness ‘thk’.
Watch the 3D renderer as you go. The plate height should sit within the beam depth, and the plate width has to be wide enough for the beam to bolt or weld to, which matters most in an extended configuration.
Fixation 1 Languette
Fixation 1 is the plate to beam web connection. It can be bolted or welded; this walkthrough uses bolted.
Première, the bolt hole types at the beam and at the plate. Les fabricants demandent généralement des trous standards (MST) in the beam and horizontal short-slotted holes (CSSS) dans l'assiette, qui achète une tolérance adaptée sur le terrain. Note that those two are also the only hole types the conventional configuration permits, so reaching for oversized holes moves you into the extended configuration rules.
Prochain, le matériau ou la qualité du boulon: A307, A325, A490 ou personnalisé. A325 et A490 sont des qualités conformes à la norme ASTM F3125, qui a consolidé les anciennes spécifications autonomes. Choisissez N ou X pour une connexion de type roulement et SC pour une connexion critique au glissement..
Les joints à glissement critique ont une capacité de boulon de conception inférieure à celle du type à roulement, alors utilisez-les là où le glissement compte vraiment: trous surdimensionnés ou oblongs, inversion de charge, ou de la fatigue. Entre N et X, X donne une plus grande capacité de cisaillement des boulons, mais les fils doivent être exclus du plan de cisaillement, and the erector has to know that. Entre SC(A) et SC(B), SC(B) donne une plus grande capacité et nécessite une surface de contact plus soigneusement préparée, par exemple le sablage commercial SSPC-SP6.
Puis le diamètre du boulon, à partir du 5/8″ à 1-1/2″ ou les équivalents métriques, et l'arrangement, Jusqu'à 12 rangées et colonnes de boulons, with the row and column spacing.
Worth knowing: if you need more bolt group capacity, opening up the spacing can do it instead of adding bolts, as long as the plate height still fits within the beam depth. The bolt group strength uses the instantaneous centre of rotation method (ICOR), so a wider spacing is credited with the capacity it actually provides. Check with your fabricator first, cependant. Many prefer 3″ spacing typical throughout.
Ce logiciel “bord” input is the distance from the beam end to the first bolt column.
Durer, the erection gap. This is the gap that lets the beam be dropped into place on site. It costs capacity, so specify it only where erection actually needs it.
Fixation 2 Languette
Fixation 2 is the plate to support connection, whether that support is a girder web, a column flange or a column web. For a single plate this is welded only.
Specify the weld material, ou "Personnalisé’ with your own Fnw if the electrode is not listed, then the weld size. For single plate connections the weld needs to be at least 5/8 fois l'épaisseur de la plaque, so that the weld develops the plate.
That rule has a cost consequence worth planning around. Le tableau 8-12 de la 15e édition du manuel AISC, de SkiCiv 8-126, shows a large jump in weld passes between 5/16″ and 3/8″ filet: 5/16″ needs a single pass, 3/8″ needs three. A 1/2″ plate needs only a 5/16″ fillet to develop it, which keeps you in single-pass territory. So if the connection is short of capacity, increase the plate height to the maximum allowable before you increase the thickness. A thicker plate demands a larger weld, and a larger weld means more passes, more deposited metal and more labour time.
Onglet Charges
Enter the vertical shear under ‘Fy’.
Match the load to the design method you picked at the start. LRFD prend des charges pondérées par rapport à la résistance de conception; ASD supporte les charges de service par rapport à la résistance autorisée. Le logiciel ne peut pas savoir ce que vous avez tapé.
Onglet Résultats
Cliquez sur “Exécuter des vérifications de conception”. Tout ce qui manque dans les onglets précédents est signalé ici plutôt que par défaut..
Le résumé montre si la connexion a réussi, avec un taux d'utilisation pour chaque chèque. S'il a échoué, modifiez les entrées dans les onglets précédents et cliquez sur “Réexécuter les vérifications de conception”. Quand ça passe, “Afficher le rapport de calcul” ouvre le rapport détaillé.
C'est un extrait du rapport. Chaque contrôle porte sa référence au manuel ou à la spécification AISC, et le fonctionnement suit l'ordre utilisé par la spécification, afin qu'un ingénieur réviseur puisse le lire ligne par ligne au lieu de procéder à une ingénierie inverse d'un nombre.
Voici une copie PDF du rapport de calcul détaillé complet: Rapport de conception de connexion.
Essayez-le vous-même
Pick the single plate, entrez vos rubriques, plate and shear, et voir chaque chèque avec sa référence de code. Il s'exécute dans le navigateur, avec rien à installer.
Voir aussi le single plate connection calculator, l' double angle calculator, et la connexions de cisaillement overview.
