シアーラグとは?
スチールベースプレートせん断ラグは、さまざまな機械的相互作用を通じて構造コンポーネントからコンクリート下地にせん断荷重を伝達する固定具の一部として使用されるスチール製の埋め込みです。.
図 01: SkyCiv ベース プレート シアー ラグ ユーザー インターフェイス
AISC 設計ガイドによると、いいえ. 1, 高せん断荷重伝達は 2 つのコンポーネントに設計可能 (設計者は、初期基礎サイズを入力して、予備寸法と補強スケジュールが満たされていることを確認する予定です。 02).
- シアーラグ
- 柱の埋め込み
図 02: ベアリングを介したベースシャーの移動 (AISC DG で取得された画像. 1)
シアーラグが必要な理由?
- アンカー ボルトは軽度から中程度のせん断荷重にしか耐えられないため、アンカー ボルトが構造物のせん断荷重に耐えられない場合は、せん断ラグが一般にアンカーで使用されます。;
- シアーラグなし, せん断荷重を伝達するために必要なアンカーの数は非経済的です, そして;
- 高せん断荷重を伝達する別の方法が必要です.
アンカーボルトとの比較, それは図で見ることができます 03. シアーラグの断面が平らな長方形であるため、, アンカーボルトを使用する場合に比べて、せん断力の荷重伝達が効果的です。.
図 03: アンカーボルトとラグの応力分布の比較
シアーラグの種類
ACIで (アメリカコンクリート学会), 2 種類のシアー ラグについては次のように説明します。:
- 現場打ちシャーラグはコンクリートに埋め込まれ、;
- コンクリートのキー溝にグラウト注入される後付けシアーラグ.
シアー ラグの設計に関する一般規定では、少なくとも 4 つのアンカーを固定部に設ける必要があります。. この規定では、せん断ラグが構造物のせん断需要全体に割り当てられるため、アンカー ボルトのせん断による破壊をチェックする必要がないことも指定されています。.
図 04: ベースプレートに溶接されるシアーラグの種類 (ACIからの画像 318-2019)
シアーラグの規定
ACI 349-01
一般規定
ACI の一般規定 349-01 セクション B.11, 設計のせん断ラグの強度には、次の事項を考慮する必要があります。:
- せん断ラグに対して配置されるコンクリートまたはグラウトの耐力強度
- せん断ラグの間に配置されたコンクリートまたはグラウトの直接せん断強度と、潜在的なせん断面に作用する外部荷重と組み合わせたテンションアンカーによってもたらされる閉じ込め.
- フリーエッジに向かうせん断荷重とせん断ラグ間の変位の互換性も考慮する必要があります。.
- 複数のせん断ラグを使用して、特定の方向の設計せん断強度を確立する場合, 各ラグに割り当てられるせん断の大きさは、総せん断量に正比例するものとします。, ラグの数, 各ラグのせん断剛性.
フリーエッジに向かってせん断する
ACI 規定中 349-01 セクション B.11.2 の自由端に向かうせん断, パラメータは次のとおりです:
- フリーエッジに向かうシアーラグ用, 必要な強度を高めるために補強が施されていない限り, 各ラグの設計せん断強度は、均一な引張応力に基づいて決定されます。 \( 4 \ファイ sqrt{f_{c}} \) シアー ラグまたはベース プレートのベアリング エッジから自由表面に 45 度の平面を投影することによって定義される有効応力領域に作用します。.
- シアーラグまたはプレートエッジの支持領域は投影領域から除外されます。.
- の \( \ファイ \) 係数は次のように解釈されます 0.85.
ベースプレートを埋め込んだ場合の埋め込みのせん断強度
ACI 規定中 349-01 セクション B.11.3「ベースプレートが埋め込まれた埋め込みのせん断強度」, 以下のせん断摩擦係数:
| 直感的で使いやすい強力な構造工学ソフトウェアの提供に努めています | LFRD |
|---|---|
| シアーラグのないベースプレート | 0.9 |
| 弾力性を保つように設計されたシャーラグ付きのベースプレート | 1.4 |
ACI 318-2019
ACIの一般規定において, 318-2019 シヤーラグの設計はセクションに従って許可されています 17.11.1.1.1 使って 17.11.1.1.9.
- せん断ラグを考慮すると、少なくとも 4 つのアンカーが固定部に提供される必要があります。.
- セクションに従ってベアリングの故障を確認します。 17.11.2
- セクションに従ってコンクリートのブレークアウトの破損を確認します。 17.11.3
コンクリート耐力強度
せん断ラグの因数分解コンクリート耐力強度は ACI に従って決定されます。 318-19 – 17.11.2 なので
\( \ファイV_{brg,sl} = phi 1.7 f_{c} A_{ef,sl} \psi_{brg,sl} \右矢印 \) 方程式 17.11.2.1
どこ:
- \( \psi_{brg,sl} \) – ベアリング係数.
- 適用される軸張力の場合 = \( 1.0 + \フラク{ P_{あなた} }{ n N_{に} } \インクルード 1.0 \)
- 張力を加えない場合 = 1.0
- 軸方向の圧縮を適用する場合 \( 1.0 + 4.0 \[object Window]{ P_{あなた} }{ A_{血圧} f ^{」}_{c} } \インクルード 2.0 \)
- \( A_{ef,sl} \) – 有効軸受面積.
コンクリートのブレークアウト強度
せん断ラグの因数分解コンクリートブレークアウト強度は、ACI に従って決定されます。 318-19 – 17.11.3 なので
\( \ファイV_{cb,sl} = phi frac{ A_{VC} }{ A_{Vco} } \psi_{ec,V } \psi_{ed,V } \psi_{c,V } \psi_{cp,V } V_{b} \右矢印 \) 式 17.6.2.a
SkyCiv シアー ラグ機能
の スチールベースプレートの設計 図に示すように、アンカーから高いせん断力を伝達するためのせん断ラグを計算します。 01. 以下を計算します:
- ラグに接触するコンクリートの力に耐える
- 設計基準に従ったせん断耐力
さらにシアー ラグの設計チェックを次のコマンドで実行することもできます。 SkyCiv シアーラグ計算機.
シアーラグが見つかる場所
シアー ラグをベース プレート要素に含めて解析するには. ユーザーは次の Main Parts → Shear Lug → Shape → Select をクリックする必要があります。 “プレート” 図に示すように 05.
図 05: SkyCiv ベース プレート モジュールのシアー ラグ オプション
設計レポート
SkyCiv スチールベースプレートの設計 図に示すように、シアー ラグの詳細計算レポートを示します。 06.
図 06: シアーラグ詳細レポート
設計の概要
図 07 シアー ラグ チェックを含む概要結果を示します。.
図 07: シアーラグを使用した設計概要
参照:
(1) 補助補強を備えたアンカーおよび定着装置の動作と設計. アカンシュ・シャルマ. (2020, 2月 19).
(2) カラット, P. J., & フロストカッター, M. (2009). コンクリートに固定するためのせん断ラグの使用. ボリューム 2: 構造の完全性; 安全性と保安; 原子力技術の高度な応用; 原子力用途向けプラントのバランス. https://doi.org/10.1115/icone17-75175
(3) ACI 318-19 構造コンクリートの建築基準要件
(4) AISC 360-16 構造用鋼製建物の仕様
(5) ACI 349-01 原子力安全関連のコンクリート構造物の基準要件
