Calculatrice de plaque de base en ligne gratuite

Ce logiciel américain le flux de travail conçoit la colonne en acier et la plaque de base selon AISC 360-22 et Guide de conception AISC 1 (3édition rd), et le soutien et l'ancrage concrets à l'ACI 318-19. Les sections sont tirées du manuel de construction en acier AISC. (15e édition) bases de données, en unités impériales ou métriques.

Contrôles effectués:

1. Vérification des soudures colonne-plaque de base
2. Colonne portant sur la plaque de base
3. Appui en béton
4. Plaque de base flexible en flexion sous charge de compression
5. Plaque de base flexible en flexion sous charge de traction
6. Rupture par traction de la tige d'ancrage
7. Rupture par cisaillement de la tige d'ancrage
8. Casse-béton en tension
9. Cassure du béton en cisaillement
10. Extraction de l'ancre
11. Prélèvement de cisaillement pour béton
12. Éruption de parement latéral de béton en traction
13. Interaction traction-cisaillement pour l'acier d'ancrage et pour le béton

ACI 318-19 traite une seule ancre et un groupe d'ancres selon des dispositions différentes, et la distinction a un effet important sur la zone de rupture projetée qui régit la tension et la capacité de cisaillement. Le fait qu'une présentation se comporte comme des ancres séparées ou comme un groupe dépend de l'espacement par rapport à la profondeur d'intégration., et la calculatrice effectue cette détermination à partir de votre géométrie plutôt que de vous demander de. Un modèle à quatre ancres à espacement large et un modèle à douze ancres à espacement rapproché sont chacun évalués dans le cas correct..

Eurocode les designs suivent FR 1993-1-8:2005 pour la connexion, EN 1992-1-1:2004 pour le béton et FR 1992-4:2018 pour ancres coulées, soutenu par SCI P358 et SCI P398 et l'annexe nationale de BS EN 1993-1-8:2024. Des bibliothèques de sections européennes et britanniques sont disponibles, donc UB, Les profils UC et SHS peuvent être utilisés avec les sections HE et IPE.

Contrôles effectués:

1. Vérification des soudures colonne-plaque de base
2. Appui en béton, avec plaque de base flexible en flexion sous charge de compression
3. Plaque de base flexible en flexion sous charge de traction, en utilisant l'analyse de la ligne d'écoulement
4. Rupture de l'acier d'ancrage en traction
5. Rupture de l'acier d'ancrage en cisaillement
6. Rupture du cône de béton en traction
7. Rupture des bords du béton en cisaillement
8. Extraction de l'ancre
9. Prélèvement de cisaillement pour béton
10. Éruption de la face latérale du béton due à la tension
11. Interaction combinée de traction et de cisaillement pour les contrôles de l'acier des ancrages et pour les contrôles du béton
12. Rigidité en rotation initiale pour les plaques de base fixes

C’est dans le calcul côté tension que l’Eurocode diffère le plus visiblement de l’approche américaine.. Plutôt qu'un porte-à-faux équivalent, EN 1993-1-8 fonctionne à partir d'un talon en T équivalent et d'un motif de ligne d'élasticité dans la plaque, et le motif qui se forme dépend de l'emplacement des ancrages par rapport à la bride et à l'âme.. Le calculateur identifie le modèle directeur parmi les modes possibles: circulaire, non circulaire, ou double courbure.

Deux entrées qui nécessitent souvent une solution de contournement ailleurs sont traitées directement. La résistance du coulis est sélectionnée comme ci-dessous 30 MPa ou au moins 30 MPa, qui définit le coefficient de joint utilisé dans le calcul du roulement. Le dégagement du trou d'ancrage est classé comme sans dégagement, conforme ou non au code, ce qui affecte la résistance au cisaillement. Les données de classe d'exposition et de classe structurelle déterminent les contrôles de durabilité.

Australiens les conceptions suivent AS 4100:2020 pour la colonne et la plaque en acier, AS 3600:2018 pour le support béton et AS 5216:2021 pour ancrage coulé. Les sections proviennent des bibliothèques australiennes, avec AS/NZS 3679.1 et 3679.2 nuances pour sections ouvertes et AS/NZS 1163 nuances pour sections creuses.

Contrôles effectués:

1. Vérification des soudures colonne-plaque de base, avec catégorie de soudure définie sur SP ou GP
2. Appui en béton
3. Plaque de base flexible en flexion sous charge de compression
4. Plaque de base flexible en flexion sous charge de traction
5. Rupture de l'acier d'ancrage en traction
6. Rupture de l'acier d'ancrage en cisaillement
7. Rupture du cône de béton en traction
8. Rupture des bords du béton en cisaillement
9. Extraction de l'ancre
10. Prélèvement de cisaillement pour béton
11. Éruption de la face latérale du béton due à la tension
12. Interaction combinée de traction et de cisaillement pour les contrôles de l'acier des ancrages et pour les contrôles du béton

AS 5216:2021 laisse plusieurs décisions à l'ingénieur, et la calculatrice les présente comme entrées au lieu de les corriger en coulisses. La ductilité des ancrages définit k7 pour le contrôle du cisaillement de l'acier. Le degré de retenue détermine si l'ancre est considérée comme libre de rotation ou retenue au niveau de la plaque., qui modifie le bras de levier et la flexion induite dans la tige. Le levier et le bras de levier lui-même peuvent être saisis directement ou laissés sur le calcul automatique. Parce que chaque hypothèse apparaît dans l'entrée et à nouveau dans le rapport, un évaluateur peut voir ce qui a été supposé plutôt que de procéder à une ingénierie inverse à partir des chiffres.

canadien les conceptions utilisent CSA S16:19 pour la colonne et la plaque de base en acier et CSA A23.3:19 pour le support et l'ancrage en béton, en référence au CAC Concrete Design Handbook (3édition rd). Les sections proviennent des bibliothèques du CSA, y compris les profils HSS G40.21 et les formes W, avec des grades standards CSA pour la colonne, plaque et tiges d'ancrage.

Contrôles effectués:

1. Vérification des soudures colonne-plaque de base
2. Colonne portant sur la plaque de base
3. Appui en béton
4. Plaque de base flexible en flexion sous charge de compression
5. Plaque de base flexible en flexion sous charge de traction
6. Rupture par traction de la tige d'ancrage
7. Rupture par cisaillement de la tige d'ancrage
8. Casse-béton en tension
9. Cassure du béton en cisaillement
10. Extraction de l'ancre
11. Prélèvement de cisaillement pour béton
12. Éruption de parement latéral de béton en traction
13. Interaction traction-cisaillement pour l'acier d'ancrage et pour le béton

CSA A23.3:19 définit ses facteurs de résistance d'ancrage au moyen de classifications de modification de résistance plutôt que de valeurs fixes, et ceux-ci sont sélectionnés dans la calculatrice comme classifications. Choisir ductile ou fragile pour le cas régi par l'acier, et Condition A ou Condition B pour le cas régi par le béton, met à jour les facteurs de tension et de cisaillement sous-jacents aux valeurs requises par le code. Chaque facteur peut toujours être ignoré lorsqu'une spécification de projet appelle quelque chose de différent.

Le flux de travail canadien peut également vérifier la capacité de flexion de la plaque de base à la fois parallèlement et perpendiculairement au moment appliqué., ce qui est important pour les plaques proches du carré ou lorsque la disposition des ancrages n'est pas alignée avec l'axe de pliage.

Les plaques de base font partie des connexions les plus répétées dans la construction en acier, et la plupart du travail de conception est un travail qu'un ordinateur devrait faire: vérifier les dimensions par rapport aux minimums du code, effectuer les mêmes douze contrôles sur chaque combinaison de charges, rédiger le calcul, et dessiner le détail. La calculatrice automatise les quatre.

Les calculs de résistance supposent que la connexion peut être construite comme indiqué. Avant toute vérification de capacité, la calculatrice examine la géométrie pour détecter les conflits et la constructibilité et rapporte le résultat dans un résumé de vérification détaillée.

Les contrôles détectent les conflits et la géométrie non conforme: ancrages trop rapprochés, ancrages trop près du bord de la plaque, une plaque de base avec une empreinte au sol plus grande que le béton qui la supporte, soudures qui encrassent les positions d'ancrage. Ils signalent également les valeurs qui se situent en dehors de la plage normalement observée dans la pratique., qui détecte les véritables problèmes de conception et les simples erreurs de saisie : une épaisseur saisie dans les mauvaises unités, un point décimal au mauvais endroit, une profondeur d'encastrement qui est d'un ordre de grandeur.

Les contrôles actuels sont:

• Taille de la soudure — comparée au minimum et au maximum requis par le code de conception sélectionné
• Dégagement d'ancrage - s'il y a un espace physique pour installer une rondelle et tourner un écrou, prise en compte des soudures à proximité et de la géométrie adjacente
• Distance du bord de la plaque de base — distance minimale entre l'ancrage et le bord pour le code sélectionné
• Dimensions de la plaque encastrée — par rapport à un minimum suggéré de quatre fois le diamètre de l'ancrage
• Fendage du béton — espacement minimum des ancrages et couverture minimale (non appliqué dans le flux de travail australien)
• Nombre minimum d’ancres – quatre ancres recommandées au minimum

Un contrôle échoué nomme la dimension responsable, donc la correction est évidente. Les contrôles peuvent être désactivés individuellement dans les paramètres de conception, et lorsqu'un élément signalé est acceptable pour le projet, vous pouvez le remplacer et exécuter la conception quand même. Ce sont des détails peu coûteux à réparer au stade de la conception et coûteux à réparer sur place., une fois les ancres coulées et la plaque arrivée du fabricant.

Un clic exécute l’ensemble des contrôles – acier, le béton, soudure et ancrage – sur chaque combinaison de charges du modèle à la fois. Le tableau des résultats répertorie chaque chèque avec sa demande, sa capacité, le rapport demande/capacité et la combinaison de charges régissant ce contrôle particulier, afin que vous puissiez voir quelle combinaison détermine chaque résultat plutôt que seulement s'il a réussi.

Le rapport de calcul est construit à partir de la même exécution, sans étape de rédaction distincte. Il contient le fonctionnement étape par étape pour chaque contrôle, l'équation référencée et le numéro de clause de votre code sélectionné, et des illustrations à l'échelle de la géométrie d'entrée et des surfaces de contrôle des ancrages. Nom du projet, compagnie, designer, L'ID du projet et les détails du client sont transférés de l'onglet Détails dans l'en-tête du rapport.. Exporter au format PDF ou HTML.

Le point de montrer le fonctionnement complet est la possibilité de révision. Un vérificateur peut suivre le calcul ligne par ligne et voir les hypothèses plutôt que d'accepter un chiffre de capacité et une note de passage., ce qui rend également le résultat utilisable comme enregistrement de conception pour approbation.

Une fois la conception passée, le même modèle produit le dessin de détail. Le résultat est un dessin CAO approprié avec des calques et des annotations, pas une capture d'écran du modèle.

La feuille comprend des vues en plan et en élévation, dimensions complètes, légendes de soudure, un planning de chargement et un cartouche. Légendes, les notes de dessin et les informations sur le cartouche sont toutes modifiables, le dessin peut être mis à l'échelle, et une longue liste de formats de papier est disponible. Téléchargez-le au format PDF prêt à être publié, ou ouvrez-le dans SkyCiv CloudCAD pour le développer davantage - ajuster les calques, ajouter des notes et disposer la feuille sans quitter SkyCiv.

Le gain de temps est simple: personne ne redessine la plaque de base à la main, ce qui prend quelques heures au dessinateur par détail. Les économies résistent également aux révisions. Lorsque l'épaisseur de la plaque change ou qu'une ancre bouge, régénérez le dessin et la nouvelle feuille sort avec la géométrie et les dimensions mises à jour déjà en place, plutôt que de renvoyer quelqu'un dans le fichier CAO pour rechercher chaque annotation affectée.

Toute conception que vous pouvez configurer dans la calculatrice peut également être exécutée par programme via l'API SkyCiv., en utilisant le standalone.baseplate espace de noms. Soumettre l'objet de conception, recevoir les résultats complets du contrôle, et générer le rapport de calcul sans ouvrir l'interface.

Une exécution utilise deux fonctions: autonome.baseplate.start pour ouvrir la séance, puis standalone.baseplate.check pour soumettre la conception. Parce que les deux sont nécessaires, frais d'installation de chaque plaque de base 2 Crédits API.

L'API prend en charge les quatre principales familles de codes : américain, Australiens, Canadien et Europe — et la structure des demandes est la même pour chacun. Les différences entre les codes se limitent aux facteurs de résistance, paramètres de conception et valeurs des matériaux, ainsi une intégration construite pour un code s'étend aux autres sans restructurer la charge utile.

Le cas de l'API est le volume. Si vous concevez la même connexion sur quarante colonnes dans un entrepôt, plaques de dimensionnement pour une gamme de produits de cadres de montage, ou construire un configurateur qui doit produire une plaque de base à la demande, les exécuter par lots remplace le travail de configuration manuelle de chaque modèle.

La référence d'entrée complète et des exemples de charges utiles pour chaque code de conception se trouvent dans le Documentation de l'API standalone.baseplate.

Une première modèle de plaque de base prend moins de dix minutes. Choisissez un code de conception et un modèle de départ, puis parcourez les onglets dans l'ordre.

1. Détails du projet. Définissez vos unités et entrez le nom du projet, compagnie, designer, ID du projet et client. Celles-ci se traduisent par le rapport de calcul et le dessin détaillé, donc les remplir maintenant évite de modifier le rapport plus tard. Les facteurs de conception et les options de vérification se trouvent également ici, sous Paramètres de conception, déjà renseigné avec les valeurs par défaut du code choisi.
2. Géométrie. Sélectionnez la forme de la colonne - Section en I, HSS rectangulaire ou carré, ou HSS circulaire - puis choisissez le profil dans l'AISC, EN, Base de données AS ou CSA et définir la note, ou entrez Fy et Fu personnalisés. Définir la largeur de la plaque de base, longueur et épaisseur, ajouter du coulis si la connexion l'a, et définir les dimensions du béton, résistance à la compression et s'il est fissuré ou non fissuré. Auto-Size proportionnera la plaque à la colonne et le béton à la plaque; cela fonctionne uniquement à partir de la géométrie, alors traitez-le comme un point de départ plutôt que comme une conception.
3. Ancres. Définir le diamètre de l'ancre, qualité et condition d'extrémité encastrée - droite, assiette rectangulaire, plaque circulaire ou crochet - ainsi que la longueur d'encastrement avoir. Vous pouvez également choisir d'utiliser des rondelles à plaques soudées, si pris en charge par le code de conception sélectionné. Le positionnement est couvert dans la section suivante.
4. Soudures. Choisissez un filet ou CJP/FPBW, définir le matériau de soudure et la taille des jambes, et ajustez le retrait sur les sections en I pour effacer le rayon du congé.. Vous choisissez également la manière dont la compression atteint la plaque: à travers les soudures, soit par appui direct du tronçon de colonne sur le plateau, qui est la disposition par défaut et habituelle où l'extrémité de la colonne est préparée pour le roulement.
5. Charges de colonnes. Entrez les charges pondérées — axiales, cisaillement et flexion selon un axe fort. Axial suit la convention selon laquelle le positif est la compression et le négatif est la tension.. Ajoutez autant de combinaisons de charges que nécessaire; chaque chèque indique lequel gouverne. Si la structure est modélisée dans SkyCiv Structural 3D, ces valeurs sont les réactions de soutien.
6. Exécutez les vérifications. Le résumé de la vérification détaillée vient en premier. Effacez-le, ou remplacer le cas échéant, puis exécutez les contrôles de conception pour le tableau de résultats complet et le rapport de calcul détaillé.
7. Générer le dessin détaillé. Une fois chaque contrôle réussi, générer le dessin. Imprimez-le tel qu'il vient, dans le style et la mise en page par défaut, ou ouvrez-le dans SkyCiv CloudCAD pour le développer davantage. CloudCAD est le propre logiciel de dessin de SkyCiv, et y éditer nécessite un abonnement.

La disposition des ancres est construite à partir de modèles prédéfinis plutôt que placée ancre par ancre. Choisissez le motif qui correspond à vos détails et la calculatrice positionne les tiges symétriquement par rapport à la colonne pour vous., qui supprime l'arithmétique de disposition et exclut l'asymétrie derrière la plupart des erreurs de pose d'ancres. Les motifs disponibles dépendent de la forme de la colonne:

• Poteaux en I — Coins, Bride uniquement, Web uniquement
• Colonnes rectangulaires et carrées — Coins, Haut/Bas uniquement, Gauche/Droite uniquement, Tous les côtés
• Colonnes circulaires — Coins

Dans un modèle, vous contrôlez le nombre d'ancres, l'espacement dans chaque direction et la distance entre le bord et le bord de la plaque. Le motif définit l'arrangement; vous définissez les dimensions. Positionnement entièrement personnalisé, ce qui signifie des ancres individuelles à des coordonnées arbitraires, n'est pas encore inclus.

Placez vos ancrages dans la zone de tension

Savoir où placer les ancrages pour qu'ils fonctionnent réellement en tension est l'une des parties les plus dépendantes de l'expérience dans la conception des plaques de base., donc la calculatrice le marque pour vous. Les zones de tension sont prédéfinies sur la plaque et affichées sur le modèle, et où ils sont assis suit la condition de support:

• Bases épinglées — les zones sont les zones les plus proches des faces des colonnes: le long des brides et de l'âme sur une section en I, ou le long des faces d'un HSS.
• Bases fixes sous flexion à axe fort - les zones se situent à l'extérieur des brides, entre chaque bride et le bord le plus proche de la plaque de base.

Ce sont les zones où une ancre entre en tension, ils sont donc là où vous voulez vos tiges chaque fois qu'un cas de charge produit un soulèvement ou une tension nette. Ces ancres sont ce qui maintient la colonne vers le bas, et en les plaçant à l'intérieur de la zone, la disposition reste cohérente avec la façon dont la tension est calculée.

Allumer Afficher les zones de tension d'ancrage dans les paramètres de la figure et les zones apparaissent sur la plaque au fur et à mesure que vous positionnez les ancrages, afin que vous puissiez voir le bon emplacement pendant que vous choisissez l'espacement et les distances entre les bords.. Le résumé des données d'ancrage le confirme par la suite, listant chaque ancre avec son identifiant, coordonnées et s'il se trouve à l'intérieur d'une zone.

Si votre base supporte une compression pure sans boîtier de soulèvement, la position de l'ancrage est une décision détaillée et placer les tiges en dehors des zones est tout à fait raisonnable. Les zones comptent une fois que la tension entre en scène.

Ancres simples et groupes d'ancres

L'espacement des ancres fait autre chose qui mérite d'être compris: il décide si vos ancres sont évaluées en tant qu'ancres individuelles ou en groupe.

La distinction s'applique uniquement aux contrôles concrets. La tension de l'acier et la rupture par cisaillement sont toujours évaluées par ancrage, puisque la capacité d'une tige dépend de sa propre surface et de sa qualité. La capacité concrète fonctionne différemment, car cela dépend du volume de béton qu'une ancre peut mobiliser, et les ancrages voisins se disputent le même béton.

Ce qui sépare les deux cas est de savoir si les surfaces de rupture projetées se chevauchent.. Ancrages largement espacés, ou peu profond, projeter des cônes qui restent éloignés les uns des autres, donc chaque ancre est vérifiée individuellement. Rapprochez-les ou enfoncez-les plus profondément et les cônes se croisent. A partir de là, le concret gouverne la capacité de tout le groupe, et la capacité du groupe n'est pas la somme des capacités d'ancrage individuelles.

Les codes utilisent des équations distinctes pour les deux cas. Sous ACI 318-19, la rupture de tension pour une seule ancre est Ncb; pour un groupe ça devient Ncbg, qui fonctionne à partir de la zone projetée combinée et ajoute un facteur de modification d'excentricité pour tenir compte de la tension appliquée sur le centroïde du groupe. L'éclatement par cisaillement et l'éruption latérale suivent le même schéma, chacun avec sa propre forme de groupe. Le retrait de l’ancre est l’exception: il est toujours évalué par ancre, puisqu'il est régi par l'appui à l'extrémité encastrée plutôt que par un cône en béton.

La calculatrice détermine quel cas s'applique à partir de votre géométrie et affiche les zones de défaillance projetées sur le modèle., le comportement du groupe est donc quelque chose que vous pouvez voir à côté des chiffres lorsque vous définissez l'espacement, distances d'encastrement et de bord.

Pour un traitement plus complet de chaque mode de défaillance ACI et de ce qui le motive, voir le Guide SkyCiv sur les vérifications d'ancrage ACI.

L'analyse du portique traite généralement une base de poteau comme étant soit épinglée, soit entièrement fixe.. Les plaques de base réelles se situent entre les deux. EN 1993-1-8 attend donc qu'une embase fixe soit justifiée par la rigidité de la liaison.

Pour les conceptions Eurocode à base fixe, le calculateur calcule la rigidité en rotation initiale Sj,ini de la connexion et la classe par rapport aux limites du code. La classification est exprimée sous forme de multiplicateur sur l’EI/L propre à la colonne., avec des limites aux limites inférieures et supérieures du code, donc la sortie vous indique directement si la base peut être traitée comme rigide, semi-rigide ou nominalement épinglé dans le modèle d'analyse.

Deux entrées sont nécessaires pour que le contrôle s'exécute:

1. Fournir la hauteur de la colonne, renseigné dans l'onglet Géométrie. La classification compare la rigidité des assemblages à la rigidité en flexion du poteau qu'elle supporte., ainsi la même plaque de base peut être rigide sous une colonne courte et trapue et semi-rigide sous une colonne haute et élancée.
2. Fournit à la fois le moment et la charge axiale dans le cas de charge. La rigidité rotationnelle est une propriété moment-rotation, donc un cas purement axial n'a pas de rotation à classer. Un cas ponctuel ne fonctionne pas non plus. La formulation Eurocode fonctionne à partir de l'excentricité de la charge, e = M/N, qui n'a pas de valeur finie lorsque la charge axiale est nulle. Les deux composants doivent être présents pour que l'assemblage ait une rigidité à signaler.

Si le résultat revient en dessous de la limite rigide, les leviers sont une plaque plus épaisse, un bras de levier plus long entre le groupe d'ancrage et la zone de compression, ou un arrangement d'ancrage plus rigide. Chacun se résout immédiatement, donc l'effet d'un changement se fait en quelques secondes plutôt que d'une reconstruction du modèle.