Esempio di design della piastra di base usando CSA S16:19 e CSA A23.3:19
Dichiarazione del problema
Determina se la connessione a piastra da colonna a base progettata è sufficiente per un carico di compressione da 100 kn.
Dati dati
Colonna:
Sezione colonna: HS152X6.4
Area colonna: 2910 mm2
Materiale colonna: 230sol
Piastra di base:
Dimensioni della piastra di base: 350 mm x 350 mm
Spessore della piastra di base: 20 mm
Materiale della piastra di base: 230sol
Malta:
Spessore di malta: 20 mm
Calcestruzzo:
Dimensioni concrete: 450 mm x 450 mm
Spessore di cemento: 300 mm
Materiale di cemento: 20.68 MPa
saldature:
Carico di compressione trasferito solo attraverso saldature? NO
Modello nello strumento gratuito SkyCiv
Modella il design della piastra di base qui sopra utilizzando il nostro strumento online gratuito oggi stesso! Non è richiesta la registrazione.
Calcoli passo-passo
Dai un'occhiata #1: Calcola la capacità del cuscinetto della colonna
Poiché il carico di compressione non viene trasferito solo attraverso le saldature, È necessaria una superficie di cuscinetto a contatto adeguata per garantire che il carico venga trasferito tramite cuscinetto. Fare riferimento a CSA S16:19 Clausola 28.5 per la preparazione del cuscinetto a contatto.
Per calcolare la capacità portante della colonna, noi useremo CSA S16:19 Clausola 13.10:
\( B_r = 1.50 \Phi f_{e _col} UN_{col} = 1.5 \volte 0.9 \volte 230 \, \testo{MPa} \volte 2910 \, \testo{mm}^2 = 903.55 \, \testo{kN} \)
Da 100 kN < 903.55 kN, La capacità del cuscinetto della colonna è sufficiente.
Dai un'occhiata #2: Calcola la capacità di saldatura
Uso dimensione minima della saldatura specificato in CSA S16:19.
Dai un'occhiata #3: Calcola la capacità di cedimento della flessione della piastra di base dovuta al carico di compressione
La capacità di flessione della piastra di base dipende dalle sue dimensioni. Se il piatto è troppo largo, richiederà materiale più spesso. La selezione della dimensione della piastra di base giusta per un determinato carico richiede esperienza, e l'esecuzione di più calcoli può richiedere molto tempo. La Software di progettazione della piastra di base Skyciv semplifica questo processo, Abilitare modellazione e analisi veloci ed efficienti in soli secondi.
Primo, determiniamo la lunghezza critica del cantilever, che è il più grande di dimensione m e dimensione n. Seguiamo Guida alla progettazione AISC 01 3terza ed. Sezione 4.3.1 come referenza.
\( l = max sinistra( \frac{L_{p.p} – 0.8 d_{col}}{2}, \frac{B_{p.p} – 0.8 d_{col}}{2} \giusto) \)
\( l = max sinistra( \frac{350 \, \testo{mm} – 0.8 \volte 152 \, \testo{mm}}{2}, \frac{350 \, \testo{mm} – 0.8 \volte 152 \, \testo{mm}}{2} \giusto) = 114.2 \, \testo{mm} \)
Una volta identificata la lunghezza critica, calcoliamo il momento applicato per unità di lunghezza, Supponendo che il carico completo di compressione sia distribuito uniformemente sull'area della piastra di base:
\( m_f = sinistra( \frac{N_x}{B_{p.p} L_{p.p}} \giusto) \sinistra( \frac{l^2}{2} \giusto) \)
\( m_f = sinistra( \frac{100 \, \testo{kN}}{350 \, \testo{mm} \volte 350 \, \testo{mm}} \giusto) \volte sinistra( \frac{114.2 \, \testo{mm}^ 2}{2} \giusto) = 5.3231 \, \testo{kN} \CDOT text{mm/mm} \)
Adesso, usando CSA S16:19 Clausola 13.5, calcoliamo la capacità flessionale per unità di lunghezza:
\(
m_r = phi sinistra( \frac{(t_{p.p})^ 2}{4} \giusto) F_{e _bp} = 0.9 \volte sinistra( \frac{(20 \, \testo{mm})^ 2}{4} \giusto) \volte 230 \, \testo{MPa} = 20.7 \, \testo{kN} \CDOT text{mm/mm}
\)
Da 5.3231 kN-mm/mm < 20.7 kN-mm/mm, La capacità di flessione della piastra di base è sufficiente.
Dai un'occhiata #4: Capacità del cuscinetto in cemento
Il controllo finale garantisce che il calcestruzzo possa supportare il carico applicato. Mentre una base in cemento più ampia aumenta la capacità del cuscinetto, Un design efficiente deve bilanciare la forza e il rapporto costo-efficacia. Adesso, Determiamo se il nostro supporto concreto ha una capacità sufficiente.
Iniziare, determiniamo le aree portanti:
A1 - Area del cuscinetto della piastra di base
A2 - Area di supporto in cemento, Proiettato a a 2:1 pendenza
\(
A_1 = l_{p.p} B_{p.p} = 350 \, \testo{mm} \volte 350 \, \testo{mm} = 122500 \, \testo{mm}^ 2
\)
\(
A_2 = n_{A2} B_{A2} = 450 \, \testo{mm} \volte 450 \, \testo{mm} = 202500 \, \testo{mm}^ 2
\)
Da li, applichiamo CSA A23.3:19 per calcolare la capacità del cuscinetto in calcestruzzo:
\(
P_r = 0.85 \phi sinistra( f’_c giusto) A_1 sinistra( \min a sinistra( \sqrt{\frac{A_2}{A_1}}, 2 \giusto) \giusto)
\)
\(
P_r = 0.85 \volte 0.65 \volte sinistra( 20.68 \, \testo{MPa} \giusto) \volte 122500 \, \testo{mm}^2 volte Left( \min a sinistra( \sqrt{\frac{202500 \, \testo{mm}^ 2}{122500 \, \testo{mm}^ 2}}, 2 \giusto) \giusto) = 1799.5 \, \testo{kN}
\)
Da 100 kN < 1799.5 kN, La capacità del cuscinetto in cemento è sufficiente.
Riepilogo del progetto
Il software di progettazione della piastra di base Skyciv può generare automaticamente un rapporto di calcolo passo-passo per questo esempio di progettazione. Fornisce inoltre un riepilogo dei controlli eseguiti e dei loro rapporti risultanti, rendere le informazioni facili da capire a colpo d'occhio. Di seguito è riportata una tabella di riepilogo del campione, che è incluso nel rapporto.
Rapporto campione Skyciv
Scopri il livello di dettaglio e chiarezza che puoi aspettarti da un rapporto sulla progettazione della piastra base SkyCiv. Il rapporto include tutti i controlli chiave della progettazione, equazioni, e i risultati presentati in un formato chiaro e di facile lettura. È pienamente conforme agli standard di progettazione. Fare clic di seguito per visualizzare un rapporto di esempio generato utilizzando il calcolatore della piastra di base SkyCiv.
Acquista software di base
Acquista da solo la versione completa del modulo di progettazione della piastra di base senza altri moduli SkyCiv. Questo ti dà un set completo di risultati per la progettazione della piastra di base, tra cui report dettagliati e più funzionalità.
