以下は、ベース プレート設計で一般的に使用されるフィリピン コード ベース プレート計算の例です。. 多くの場合、ベースプレートを設計するとき, ベースプレートのさまざまなコンポーネントに関連するいくつかの異なるチェックを検討します, つまり:
- コンクリートベース – 一般に、NSCP を参照して、ベアリングおよび圧縮力に対してチェックされます 2015
- 溶接 – 溶接をチェックする必要があります, それらが適切な抑制を提供し、NSCP へのストレス下で失敗しないことを確認する 2015
- アンカーボルト – いくつかの理由で失敗する可能性があります, NSCP へのアンカー ボルト設計計算の例で以下に示すように 2015
- スチールメンバー (カラム) チェック – 通常、現地の鉄鋼設計基準に基づいています
現在, の スチールベースプレートの設計 モジュールは、以下のチェックを実装します. このソフトウェアの有料版, 詳細なステップバイステップの計算が含まれています, エンジニアがこれらの計算がどのように行われるかを正確に確認できるようにします!
SkyCiv Free BasePlateCalculatorを使用してこの計算を試してください:
荷重の組み合わせ:
の スチールベースプレートの設計 は、NSCP の下で因数分解された負荷の組み合わせを使用します 2015 次のように適用されます:
- \(1.4D\)
- \(1.2D + 1.6L + 0.5(L_{r} \text{ or } R)\)
- \(1.2D + 1.6(Lr \text{ or } R) + (f1L \text{ or } 0.5W)\)
- \(1.2D + 1.0W + f1L + 0.5(Lr \ \text{ or } R)\)
- \(1.2D + 1.0E + f1L\)
- \(0.9D + 1.0W\)
- \(0.9D + 1.0E\)
どこ :
\(D\) =死荷重
\(L\) =ライブロード
\(L_{r}\) =屋根の活荷重
\(R\) =雨量
\(E\) =地震
\(W\) =風荷重
\(f_{1}\) =活荷重係数 (デフォルト値 = 1, NSCPを参照 2015 セクション 203.3.1)
SkyCiv Free BasePlateCalculatorを使用してこの計算を試してください:
NSCP 2015 コンクリートベアリングチェック:
の スチールベースプレートの設計 コンクリート支持力をチェックします (圧縮) NSCPによるデザインイン 2015 Eq. 510.8-2.
\( F_{b} = \phi _{bearing} \times 0.85 \times f’_{c} \times \sqrt{ \frac{ A_{2} }{ A_{1} } } \leq F_{b, limit} = 1.70 \times f_{c} \times A_{1} \)
どこ:
\( f’_{c} \) – コンクリートの圧縮強度
\( A_{1} \) –コンクリート表面と接触するベースプレート領域
\( A_{2} \) –コンクリート支持面
\( \phi_{bearing} \) – コンクリートの抵抗係数 ( デフォルト値= 0.65 )
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NSCP 2015 溶接設計チェック:
の スチールベースプレートの設計 NSCP に準拠した溶接設計をチェック 2015 方程式 510.2-3
\( (i) R_{n} = R_{nwl} + R_{nwt} \)
または
\( (ii) R_{n} = 0.85R_{nwl} + 1.5R_{nwt} \)
どこ:
\(R_{nwl} \) =縦方向に荷重がかかったフィレット溶接の総公称強度.
\(R_{nwt} \) =横方向に荷重がかかったすみ肉溶接の総公称強度.
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NSCP 2015 アンカーのデザインチェック:
の スチールベースプレートの設計 NSCP のコード規定を使用して、アンカー パラメータが適用されることを確認します 2015 セクション 417 | コンクリートへの固定.
アンカーボルトの以下の抵抗を評価します:
- 引張およびせん断におけるアンカーの鋼強度, \( \phi N_{sa} \) そして \( \phi V_{sa} \).
- 引張およびせん断におけるコンクリートのブレイクアウト強度, \( \phi N_{cbg} \) そして \( \phi V_{cbg} \).
- コンクリート引抜き強度, \( \phi N_{p} \).
- せん断におけるアンカーのコンクリートこじり強度, \( \phi V_{cp} \).
引張およびせん断におけるアンカーの鋼強度
引張およびせん断におけるアンカーの要素鋼強度は、NSCP に従って決定されます。 2015 セクション 417.4.1 なので
テンション用
\( \phi _{tension, anc} N_{sa} = \phi _{tension, anc} A_{se,N}f_{uta} \rightarrow \) 方程式 17.6.1.2
せん断用
\( \phi _{shear, anc} V_{sa} = \phi _{shear, anc} 0.6A_{se,V}f_{uta} \rightarrow \) 式17.7.1.2b
どこ:
- \( \phi _{tension, anc} \) –張力がかかっているアンカーの強度低下係数 ( デフォルト値= 0.75 )
- \( \phi _{shear, anc}\) –せん断におけるアンカーの強度低下係数 ( デフォルト値= 0.65 )
- \( A_{se,N}\) –は張力がかかっているアンカーの有効断面積です.
- \( A_{se,V}\) –はせん断におけるアンカーの有効断面積です.
- \( f_{uta}\) – アンカー鋼の規定の引張強度であり、以下の値を超えてはならない \(1.9f_{ya}\) そして 125 KSI (861.845 Mpa)
コンクリートブレイクアウト強度
引張およびせん断におけるアンカーの要素コンクリート ブレークアウト強度は、NSCP に従って決定されます。 2015 式 417.4.2.1b と NSCP 2015 式 417.5.2.1b として
\( \phi N_{cbg} = \phi \frac{ A_{Nc} }{ A_{Nco} } \psi_{ec,N} \psi_{ed,N} \psi_{c,N} \psi_{cp,N} N_{b} \rightarrow \) 417.4.2.1b
どこ:
\( \phi \) – 引張り状態のアンカーの強度低下係数 ( デフォルト値= 0.75 ).
\( A_{Nc} \) – 単一またはグループアンカーの予測されるコンクリート破壊.
\( A_{Nco} \)- 単一のアンカーのコンクリート破壊領域を投影する, エッジの距離や間隔によって制限されていない場合の張力の強さの計算用.
\( \psi_{ec,N} \) – 適用荷重の偏心に基づいてアンカーの引張強度を変更するために使用される係数.
\( \psi _{ec,N} = \frac{1.00}{ 1 + \frac{2 \times e^{‘}_{N}}{3 \times h_{ef}} } \leq 1.00 \rightarrow \) 方程式 417.4.5.3
\( \psi_{ed,N} \) – アンカーの引張強度を変更するために使用される係数.
(a) \( \text{if } C_{a,min} \geq 1.5h_{ef} \text{ then } \psi _{ed,N} = 1.00 \)
そして
(b) \( \text{if } C_{a,min} < 1.5h_{ef} \text{ then } \psi _{ed,N} = 0.70 + 0.3\frac{C_{a,min}}{1.5h_{ef}} \) 式 417.4.2.5b
\( \psi_{c,N} \) –引張りにおけるブレイクアウトクラッキングファクター.
\( \psi _{c,N} = 1.25 \) キャストインアンカー用
\( \psi_{cp,N} \) –張力のブレイクアウト分割係数.
(a) \( \text{if } C_{a,min} \geq C_{ac} \text{ then } \psi _{cp,N} = 1.00 \) 式17.6.2.4.1a
そして
(b) \( \text{if } C_{a,min} < C_{ac} \text{ then } \psi _{cp,N} = \frac{ C_{a,min} }{ C_{ac}} \geq \frac{ 1.5h_{ef} }{ C_{ac} } \) 式17.6.2.4.1b
\( N_{b} \) – ひび割れたコンクリートの単一アンカーの張力における基本的なコンクリートブレイクアウト強度.
コンクリート引抜き強度
アンカーの分解コンクリート引き抜き強度は、NSCP で定義されています。 2015 方程式 417.4.3.4 なので
ϕNpn = ϕΨc,P Np
どこ:
\( \phi \) – 引張り状態のアンカーの強度低下係数 ( デフォルト値= 0.70 ).
\( \psi _{c, P} \) – 具体的な条件の修正係数
ひび割れコンクリート用:
\( \psi _{c, P} \) = 1.0
ひび割れのないコンクリート用:
\( \psi _{c, P} \) = 1.4
\( N_{p} \) – アンカー引き抜き強度
ひび割れコンクリート用:
\( N_{p} = 8A_{brg}f^{‘}_{c}\rightarrow \) 方程式 417.4.3.4
ひび割れのないコンクリート用:
\( N_{p} = 0.9f^{‘}_{c}e_{h}d_{a} \rightarrow \) 方程式 417.4.3.5
どこ \( 3d_{a} \leq e_{h} \leq 4.5d_{a} \)
\( f^{‘}_{c} \) – コンクリートの指定された圧縮強度.
\( A_{brg} \) – スタッドヘッドの正味軸受面積, アンカーボルトまたは頭付き変形バー.
\( e_{h} \) – JボルトまたはLボルトのシャフトの内面からJの外端までの距離- またはLボルト.
\( d_{a} \) – アンカーの外径または頭付きスタッドのシャフト径, 頭付きボルト, またはフックボルト.
