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.
\(\alpha = \min\left(1 + \dfrac{t_{コンク}}{\最高(L_{血圧}, b_{血圧})}, 1 + 2\左(\dfrac{E_H}{L_{血圧}}\正しい), 1 + 2\左(\dfrac{E_B}{b_{血圧}}\正しい), 3\正しい)\)
\(\alpha = \min\left(1 + \dfrac{380 \テキスト{ んん}}{\最高(400 \テキスト{ んん}, 400 \テキスト{ んん})}, 1 + 2\左(\dfrac{25 \テキスト{ んん}}{400 \テキスト{ んん}}\正しい), 1 + 2\左(\dfrac{25 \テキスト{ んん}}{400 \テキスト{ んん}}\正しい), 3\正しい)\)
\(\alpha = 1.125\)
どこ,
\(e_h = \dfrac{L_{コンク} – L_{血圧}}{2} = dfrac{450 \テキスト{ んん} – 400 \テキスト{ んん}}{2} = 25 \テキスト{ んん}\)
\(e_b = \dfrac{b_{コンク} – b_{血圧}}{2} = dfrac{450 \テキスト{ んん} – 400 \テキスト{ んん}}{2} = 25 \テキスト{ んん}\)
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.
\(f_{CD} = dfrac{\=最も近いサポートの面までのせん断が考慮されているセクションの距離{cc} f_{ck}}{\gamma_c} = dfrac{1 \回 20 \テキスト{ MPa}}{1.5} = 13.333 \テキスト{ MPa}\)
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.
\(c = t_{血圧}\平方根{\dfrac{f_{y_{血圧}}}{3f_{jd}\それを計算するために{M0}}} = 20 \テキスト{ んん} \回 sqrt{\dfrac{225 \テキスト{ MPa}}{3 \回 10 \テキスト{ MPa} \回 1}} = 54.772 \テキスト{ んん}\)
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. 計算した「c」寸法は、フランジ付近で重なる場合もあれば、重ならない場合もあります。. 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」寸法が重ならないと判断しました. 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_{col}c + A_{col} = 4 \times 54.772^2 \text{ 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.
\(N_{Rd} = (\分(A_e, A_0)) f_{jd} = (\分(84549 \テキスト{ んん}^ 2, 160000 \テキスト{ んん}^ 2)) \回 10 \テキスト{ MPa} = 845.49 \テキスト{ kN}\)
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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