CSA S16を使用したベースプレートデザインの例:19 およびCSA A23.3:19
問題ステートメント
設計されたカラムツーベースプレート接続が100KN圧縮荷重に十分であるかどうかを判断します.
指定されたデータ
カラム:
列セクション: HS152x6.4
列エリア: 2910 んん2
列素材: 230G
ベースプレート:
ベースプレートの寸法: 350 mm x 350 んん
ベースプレートの厚さ: 20 んん
ベースプレート材料: 230G
グラウト:
グラウトの厚さ: 20 んん
コンクリート:
具体的な寸法: 450 mm x 450 んん
コンクリートの厚さ: 300 んん
コンクリート材料: 20.68 MPa
溶接:
溶接のみを介して伝達される圧縮負荷? いいえ
SkyCiv 無料ツールでモデルを作成する
無料のオンライン ツールを使用して、上記のベース プレート設計を今すぐモデル化してください。! サインアップは必要ありません.
段階的な計算
小切手 #1: 列のベアリング容量を計算します
圧縮荷重は溶接だけでは伝達されないため, 負荷がベアリングを介して伝達されることを確認するために、適切な接触ベアリング面が必要です. 参照してください CSA S16:19 句 28.5 接触ベアリングの準備.
列のベアリング容量を計算します, 我々は使用するだろう CSA S16:19 句 13.10:
\( B_R = 1.50 \phi f_{および _col} A_{col} = 1.5 \回 0.9 \回 230 \, \テキスト{MPa} \回 2910 \, \テキスト{んん}^2 = 903.55 \, \テキスト{kN} \)
以来 100 kN < 903.55 kN, 列ベアリング容量はです 十分な.
小切手 #2: 溶接容量を計算します
使用する 最小溶接サイズ で指定されています CSA S16:19.
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能力はその寸法に依存します. プレートが広すぎる場合, 厚い材料が必要です. 特定の負荷に対して適切なベースプレートサイズを選択するには、経験が必要です, また、複数の計算を実行するのは時間がかかる場合があります. の SkyCYVベースプレート設計ソフトウェア このプロセスを簡素化します, わずか数秒で高速かつ効率的なモデリングと分析を有効にする.
最初, 臨界カンチレバーの長さを決定します, これは大きい方です 寸法m そして 寸法n. フォローします AISC 設計ガイド 01 3Rd ed. セクション 4.3.1 参考までに.
\( l = max 左( \フラク{L_{血圧} – 0.8 d_{col}}{2}, \フラク{b_{血圧} – 0.8 d_{col}}{2} \正しい) \)
\( l = max 左( \フラク{350 \, \テキスト{んん} – 0.8 \回 152 \, \テキスト{んん}}{2}, \フラク{350 \, \テキスト{んん} – 0.8 \回 152 \, \テキスト{んん}}{2} \正しい) = 114.2 \, \テキスト{んん} \)
臨界長が識別されると, を計算します 単位長さごとに適用されたモーメント, 完全な圧縮荷重がベースプレート領域に均一に分布していると仮定します:
\( m_f = 左( \フラク{N_X}{b_{血圧} L_{血圧}} \正しい) \左( \フラク{l^2}{2} \正しい) \)
\( m_f = 左( \フラク{100 \, \テキスト{kN}}{350 \, \テキスト{んん} \回 350 \, \テキスト{んん}} \正しい) \倍左( \フラク{114.2 \, \テキスト{んん}^ 2}{2} \正しい) = 5.3231 \, \テキスト{kN} \CDOT テキスト{mm/mm} \)
今, を使用して CSA S16:19 句 13.5, 単位長さあたりの曲げ容量を計算します:
\(
m_r = phi 左( \フラク{(t_{血圧})^ 2}{4} \正しい) F_{および _bp} = 0.9 \倍左( \フラク{(20 \, \テキスト{んん})^ 2}{4} \正しい) \回 230 \, \テキスト{MPa} = 20.7 \, \テキスト{kN} \CDOT テキスト{mm/mm}
\)
以来 5.3231 kn-mm/mm < 20.7 kn-mm/mm, ベースプレートの曲げ能力はです 十分な.
小切手 #4: コンクリートベアリング容量
最終チェックは、コンクリートが適用された負荷をサポートできることを保証します. 一方、より広いコンクリートベースはベアリング容量を増加させます, 効率的な設計は、強度と費用対効果のバランスをとる必要があります. 今, 具体的なサポートに十分な能力があるかどうかを判断しましょう.
始めること, ベアリングエリアを決定します:
A1 - ベースプレートベアリングエリア
A2 - 具体的なサポートベアリングエリア, aで投影 2:1 スロープ
\(
A_1 = L_{血圧} b_{血圧} = 350 \, \テキスト{んん} \回 350 \, \テキスト{んん} = 122500 \, \テキスト{んん}^ 2
\)
\(
A_2 = n_{A2} b_{A2} = 450 \, \テキスト{んん} \回 450 \, \テキスト{んん} = 202500 \, \テキスト{んん}^ 2
\)
そこから, 適用します CSA A23.3:19 コンクリートベアリング容量を計算します:
\(
p_r = 0.85 \Phi 左( f’_c 右) A_1 左( \min 左( \平方根{\フラク{A_2}{A_1}}, 2 \正しい) \正しい)
\)
\(
p_r = 0.85 \回 0.65 \倍左( 20.68 \, \テキスト{MPa} \正しい) \回 122500 \, \テキスト{んん}^2 times 左( \min 左( \平方根{\フラク{202500 \, \テキスト{んん}^ 2}{122500 \, \テキスト{んん}^ 2}}, 2 \正しい) \正しい) = 1799.5 \, \テキスト{kN}
\)
以来 100 kN < 1799.5 kN, コンクリートベアリング能力はです 十分な.
設計の概要
Skycivベースプレート設計ソフトウェアは、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.
SkyCIVサンプルレポート
SkyCiv ベース プレート設計レポートから期待できる詳細レベルと明瞭さのレベルを確認してください。. The report includes all key design checks, 方程式, 結果は明確で読みやすい形式で表示されます. It is fully compliant with design standards. SkyCiv ベース プレート カリキュレーターを使用して生成されたサンプル レポートを表示するには、以下をクリックしてください。.
ベースプレートソフトウェアを購入します
他のSkyCIVモジュールなしで、ベースプレートデザインモジュールのフルバージョンを単独で購入する. これにより、ベースプレートデザインの完全な結果が得られます, 詳細なレポートとその他の機能を含む.
