AISCを使用したベースプレートのデザイン例 360-22 およびACI 318-19
問題ステートメント
設計された柱とベース プレートの接続が十分な接続であるかどうかを判断します。 25 キップ 圧縮荷重, 3 キップ Vせん断荷重 1 キップ Vzせん断荷重.
指定されたデータ
カラム:
列セクション: HSS6x0.312
列エリア: 5.220 に2
列素材: A36
ベースプレート:
ベースプレートの寸法: 12 xで 12 に
ベースプレートの厚さ: 1/2 に
ベースプレート材料: A36
グラウト:
グラウトの厚さ: 3/4 に
コンクリート:
具体的な寸法: 13 xで 13 に
コンクリートの厚さ: 8 に
コンクリート材料: 3000 psi
ひび割れまたは破損していません: 割れた
アンカー:
アンカーの直径: 1/2 に
効果的な埋め込み長: 5 に
鋼材: A325N
せん断面のねじ山: 付属
アンカーエンディング: 角板
溶接:
溶接サイズ: 1/4 に
フィラー金属分類: E70XX
溶接を介して圧縮荷重を伝達: はい
アンカーデータ (から SkyCIV計算機):
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注意
この設計例の目的は、同時せん断荷重とアキシアル荷重を含む容量チェックのための段階的な計算を実証することです。. 必要なチェックの一部については、前の設計例ですでに説明しました。. 各セクションに記載されているリンクを参照してください.
段階的な計算
小切手 #1: 溶接容量を計算します
柱の圧縮荷重が溶接部を介して伝達されると仮定すると、, を考慮する必要があります 合成荷重 溶接部の強度を決定する際の圧縮荷重とせん断荷重の関係.
溶接容量を評価します, 最初に決定します 総溶接長 列の寸法に基づいています.
\(L_{\テキスト{溶接}} = pi d_{\テキスト{col}} = pi 回 6\ \テキスト{に} = 18.85\ \テキスト{に}\)
次, 需要を次のように表現します。 単位長さあたりの力.
\(c_u = \frac{N_X}{L_{\テキスト{溶接}}} = frac{25\ \テキスト{キップ}}{18.85\ \テキスト{に}} = 1.3263\ \テキスト{kip/in}\)
\(v_{あなた} = frac{v_y}{L_{\テキスト{溶接}}} = frac{3\ \テキスト{キップ}}{18.85\ \テキスト{に}} = 0.15915\ \テキスト{kip/in}\)
\(v_{に} = frac{V_Z}{L_{\テキスト{溶接}}} = frac{1\ \テキスト{キップ}}{18.85\ \テキスト{に}} = 0.053052\ \テキスト{kip/in}\)
合成荷重は次のように求められます。:
\(r_u = sqrt{(c_u)^ 2 + (v_{あなた})^ 2 + (v_{に})^ 2}\)
\(r_u = sqrt{(1.3263\ \テキスト{kip/in})^ 2 + (0.15915\ \テキスト{kip/in})^ 2 + (0.053052\ \テキスト{kip/in})^ 2}\)
\(r_u = 1.3369\ \テキスト{kip/in}\)
その後, を決定します すみ肉溶接能力 単位長さあたりを使用して AISC 360-22 Eq. J2-4. HSS セクションの場合は次の点に注意してください。, KDS 常に等しい 1.0.
\(k_{DS} = 1.0 + 0.5\大きい(\それなし(\シータ)\大きい)^{1.5} = 1 + 0.5 \times \big(\それなし(0)\大きい)^{1.5} = 1\)
\(\phi r_n = phi \, 0.6 F_{exx} E_W K_{DS} = 0.75 \回 0.6 \回 70\ \テキスト{KSI} \回 0.177\ \テキスト{に} \回 1 = 5.5755\ \テキスト{kip/in}\)
次にチェックすべき容量は、 卑金属容量 接続要素の. これは単位長さあたりの力としても表されます. 使用します AISC 360-22 Eq. J4-4 カラムとベースプレートの両方の容量に対応.
\( \Phi R_{NBM,col} = \phi\,0.6\,F_{あなた,col}\,t_{col} = 0.75 \回 0.6 \回 58\ \テキスト{KSI} \回 0.291\ \テキスト{に} = 7.5951\ \テキスト{kip/in} \)
\( \Phi R_{NBM,血圧} = \phi\,0.6\,F_{あなた,血圧}\,t_{血圧} = 0.75 \回 0.6 \回 58\ \テキスト{KSI} \回 0.5\ \テキスト{に} = 13.05\ \テキスト{kip/in} \)
次に、最小容量を次のようにします。 卑金属の容量を管理する.
\(\Phi R_{NBM} = minbig(\Phi R_{NBM,血圧},\ \Phi R_{NBM,col}\大きい) = min(13.05\ \テキスト{kip/in},\ 7.5951\ \テキスト{kip/in}) = 7.5951\ \テキスト{kip/in}\)
最後に, すみ肉溶接能力と母材能力の両方を溶接需要に対して比較します.
以来 1.3369 kip/in < 5.5755 kip/in そして 1.3369 kip/in < 7.5951 kip/in 溶接容量はです 十分な.
小切手 #2: 列のベアリング容量を計算します
柱の支持力の設計例は、「圧縮のためのベース プレートの設計例」ですでに説明されています。. 段階的な計算については、このリンクを参照してください。.
小切手 #3: 圧縮荷重によるベースプレートの曲げ容量を計算する
ベース プレートの曲げ降伏能力の設計例は、「圧縮のベース プレート設計例」ですでに説明されています。. 段階的な計算については、このリンクを参照してください。.
小切手 #4: コンクリートベアリング容量
コンクリート支持力の設計例は、「圧縮のベース プレート設計例」ですでに説明されています。. 段階的な計算については、このリンクを参照してください。.
小切手 #5: コンクリートブレークアウト能力 (ヴァイ・シアー)
Vy せん断によるコンクリートのブレイクアウト能力の設計例は、「せん断用のベース プレートの設計例」で説明されています。. 段階的な計算については、このリンクを参照してください。.
小切手 #6: コンクリートブレークアウト能力 (Vz シアー)
Vz せん断によるコンクリートのブレークアウト能力の設計例は、せん断に対するベース プレートの設計例ですでに説明されています。. 段階的な計算については、このリンクを参照してください。.
小切手 #7: コンクリートの引き抜き能力
コンクリート部分の引き抜きに対する能力の設計例は、せん断に対するベース プレートの設計例ですでに説明されています。. 段階的な計算については、このリンクを参照してください。.
小切手 #8: Anchor Rod Shear Capacity
アンカーロッドのせん断耐力の設計例は、「せん断用のベースプレート設計例」ですでに説明されています。. 段階的な計算については、このリンクを参照してください。.
設計の概要
の SkyCYVベースプレート設計ソフトウェア このデザインの例の段階的な計算レポートを自動的に生成できます. また、実行されたチェックとその結果の比率の概要も提供します, 情報を一目で理解しやすくします. 以下はサンプルの概要表です, レポートに含まれています.
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