ENを使用したベースプレートデザインの例 1993-1-8-2005, に 1993-1-1-2005 およびEN 1992-1-1-2004
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: 彼 200 B
列エリア: 7808 んん2
列素材: S235
ベースプレート:
ベースプレートの寸法: 400 mm x 400 んん
ベースプレートの厚さ: 20 んん
ベースプレート材料: S235
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: 380 んん
コンクリート材料: C20/25
溶接:
溶接のみを介して伝達される圧縮負荷? いいえ
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段階的な計算
小切手 #1: 溶接容量を計算します
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 に 1090-2:2018 句 6.8 接触ベアリングの準備.
さらに, 最小溶接サイズを使用します ユーロコードで指定されています.
小切手 #2: コンクリートベアリング容量とベースプレートの収量容量を計算します
最初のステップは、ジョイントの設計圧縮強度を決定することです, サポートのジオメトリに依存します (コンクリート) ロードされた領域のジオメトリ (ベースプレート).
まず、アルファ係数を計算することから始めます, 基礎内の集中力の拡散を説明しています.
による に 1992-1-1:2004, 句 6.7, アルファ係数は、荷重領域と最大分布エリアの比率です, 荷重領域と同様の形状があります.
からの方程式を使用します 部 6.1 多階建ての鋼鉄の建物の部分 5 沿って Arcelor Mittal, パイナーキャリア, そして Corus アルファ係数を計算します.
\(
\alpha = \min \left(
1 + \フラク{t_{\テキスト{コンク}}}{\最高(L_{\テキスト{血圧}}, b_{\テキスト{血圧}})},
1 + 2 \左( \フラク{E_H}{L_{\テキスト{血圧}}} \正しい),
1 + 2 \左( \フラク{E_B}{b_{\テキスト{血圧}}} \正しい),
3
\正しい)
\)
\(
\alpha = \min \left(
1 + \フラク{380 \, \テキスト{んん}}{\最高(400 \, \テキスト{んん}, 400 \, \テキスト{んん})},
1 + 2 \左( \フラク{25 \, \テキスト{んん}}{400 \, \テキスト{んん}} \正しい),
1 + 2 \左( \フラク{25 \, \テキスト{んん}}{400 \, \テキスト{んん}} \正しい),
3
\正しい)
\)
\(
\alpha = 1.125
\)
どこ,
\(
e_h = \frac{L_{\テキスト{コンク}} – L_{\テキスト{血圧}}}{2} = frac{450 \, \テキスト{んん} – 400 \, \テキスト{んん}}{2} = 25 \, \テキスト{んん}
\)
\(
e_b = \frac{b_{\テキスト{コンク}} – b_{\テキスト{血圧}}}{2} = frac{450 \, \テキスト{んん} – 400 \, \テキスト{んん}}{2} = 25 \, \テキスト{んん}
\)
ジオメトリが定義されたら, 次に、使用してコンクリートの圧縮強度を決定します に 1992-1-1:2004, Eq. 3.15.
\(
f_{CD} = frac{\=最も近いサポートの面までのせん断が考慮されているセクションの距離{cc} f_{ck}}{\gamma_c} = frac{1 \回 20 \, \テキスト{MPa}}{1.5} = 13.333 \, \テキスト{MPa}
\)
次, ベータ係数の値を想定しています. グラウトが存在しているので, ベータ値は可能です 2/3. からの式を使用して、ジョイントの設計強度を計算します に 1993-1-8:2005 Eq. 6.6, そして に 1992-1-1:2004 Eq. 6.63.
\(
f_{jd} = \beta \alpha f_{CD} = 0.66667 \回 1.125 \回 13.333 \, \テキスト{MPa} = 10 \, \テキスト{MPa}
\)
2番目の部分では、ベースプレートの収量容量の計算が含まれます.
私たちはすでに接続の強さを持つデザインを持っているので, これを使用して、完全なベアリング負荷を経験するベースプレートの最小のカンチレバー距離を決定します. を参照します SCI P358 ページの例 243 そして に 1993-1-1:2005 句 6.2.5.
\(
c = t_{\テキスト{血圧}} \平方根{\フラク{f_{y_{\テキスト{血圧}}}}{3 f_{jd} \それを計算するために{M0}}} = 20 \, \テキスト{んん} \回 sqrt{\フラク{225 \, \テキスト{MPa}}{3 \回 10 \, \テキスト{MPa} \回 1}} = 54.772 \, \テキスト{んん}
\)
この寸法を使用して、ベースプレートの有効な領域を計算します. 「c’ 計算した寸法は、フランジの近くで重複するか、重複しない場合があります. 重複する場合, セクションが長方形のセクションであると仮定します. 重複しない場合, 列の形をします.
重複せずに
重複して
「c’ 寸法は重複しません. したがって, を使用して SCI P358 PG. 243, 有効な領域はです:
\(
a_e = 4c^2 + P_{\テキスト{col}}c + A_{\テキスト{col}} = 4 \時間54.772^2 \, \テキスト{んん}^ 2 + 1182 \, \テキスト{んん} \回 54.772 \, \テキスト{んん} + 7808 \, \テキスト{んん}^2 = 84549 \, \テキスト{んん}^ 2
\)
効果的なエリアはベースプレートエリアよりも小さいことに注意することが重要です.
最後に, 我々は使用するだろう に 1993-1-8:2005 Eq. 6.6, およびEN 1992-1-1:2004, Eq. 6.63 ベースプレート接続の抵抗を耐える設計を計算する.
\(
N_{Rd} = left( \分(A_e, A_0) \正しい) f_{jd} = left( \分(84549 \, \テキスト{んん}^ 2, 160000 \, \テキスト{んん}^ 2) \正しい) \回 10 \, \テキスト{MPa} = 845.49 \, \テキスト{kN}
\)
以来 845.49 kN > 100 kN, デザインはです 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.
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