ビームスプライス接続の設計

AISC へのビームスプライス接続設計 360 結局のところ、瞬間を分割することになります, フランジプレートとウェブプレート間のせん断荷重と軸方向荷重, 次にすべてのボルトグループをチェックします, 荷重が通過する板と梁の部分, 関節の両側に. フランジ プレートは、引張と圧縮の偶力としてのモーメントに加えて、アキシアル荷重の分担を伝達します。. ウェブプレートはせん断力と残りの軸方向荷重を支えます。.

このページでは、最初から最後まで 1 つの実際のボルトで固定された梁のスプライスを処理します。: W27x84 を W27x94 に接合, と 400 キップフィートの瞬間, a 250 キップシアーと 300 軸方向の引張力または圧縮力のキップ, AISCに合わせて設計 360-16 LRFD および AISC マニュアル第 15 版. 各フランジには、 3/4 フランジプレートに 1 A490 滑り危険ボルト, そしてウェブには次のペアがあります 1/2 ウェブプレートに10枚入り 1 スプライスの両側に A490 スリップクリティカル ボルトを使用. すべての方程式は数値とともに書き出されます, AISC 計算シートと同じ順序で、 SkyCiv接続設計 モジュールがそれを生成します.

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ビームスプライス接続とは?

ビーム スプライスは 2 つのビーム セグメントを端から端まで結合するため、部材は連続しているかのように動作します。. ボルトで固定されたビームスプライスの場合, スプライス プレートはフランジとウェブの接合部に重なり、両方のビームにボルトで固定されます。. ビームが長すぎて一体で出荷または組み立てできない場合に使用されます。, またはスパンに沿ってセクションが変化するとき, ここでは W27x84 から W27x94 への場合のように.

この例のスプライスはフルモーメント スプライスです。: a 瞬間接続 梁と柱の間ではなく、2 本の梁の間. フランジ プレートは、フランジ プレートとまったく同じように機能します。 フランジプレートモーメント接続, ただし、柱に溶接されるのではなく、両端が梁フランジにボルトで固定されています。. ウェブプレートはウェブの両面に設置されます, したがって、ウェブボルトは二重せん断状態になります. この設定は、 ビームスプライス接続計算機. の ボルト接続計算機 そしてその モーメント接続 関連するタイプをカバーするページ.

フランジ接続図. の 3/4 フランジプレートには 2 本のボルトラインがあります 5 1/2 ゲージ内, W27x84 側に 6 つのボルト列、W27x94 側に 5 つのボルト列, 全部で 3 間隔をあけて. ビームの端は、 1 離れて.

セクションA-A. ウェブプレートは、 14 1/2 深いところで, ジョイントの両側に 2 つのボルトが 5 列あります。 3 間隔をあけて. 荷重はスプライス部分に表示されます.

ビームスプライス接続設計: 一目でわかる手順

荷重は最初にフランジとウェブの間で分割されます. 次に、フランジ プレートのスプライスがジョイントの両側でチェックされます。, そしてウェブプレートのスプライス.

1. フランジ プレート ボルトのディテール制限を確認してください.
2. フランジ力を求め、滑りが重要なフランジボルトの滑りをチェックします。.
3. ボルトベアリングとフランジプレートの破れを確認してください.
4. ボルトのベアリングとビームフランジの破れを確認してください.
5. 3 つの切り取りパターンのフランジ プレートのブロックせん断を確認します。.
6. ビームフランジのブロックせん断を確認してください.
7. フランジプレートの張力降伏と破断を確認する.
8. ビームの張力破断を確認する, せん断ラグあり.
9. フランジのボルト穴でのビームの曲げ破断を確認します。.
10. フランジプレートの圧縮状態を確認してください.
11. 2 番目の梁のフランジ チェックを繰り返します.
12. ウェブプレートボルトのディテール制限を確認してください.
13. せん断荷重とアキシアル荷重の合力下でのウェブボルトグループの滑りをチェックします.
14. ウェブプレート上のボルトベアリングのせん断を確認してください, アキシアル荷重とその相互作用.
15. ビームウェブのボルトベアリングにせん断がないか確認してください, アキシアル荷重とその相互作用.
16. ウェブプレートのブロックせん断をチェックしてせん断を確認します。, アキシアル荷重とその相互作用.
17. 軸方向荷重についてビームウェブのブロックせん断を確認します。.
18. ウェブプレートのせん断降伏とせん断破断を確認します.
19. ウェブプレートの張力降伏と破断を確認します.
20. ビームウェブの張力破断を確認する, せん断ラグあり.
21. ウェブプレートの圧縮状態を確認します.
22. 2 番目のビームの Web チェックを繰り返します.

この例の設計入力

設計コードはAISCです 360-16 LRFD. セクションのプロパティは AISC マニュアルからのものです. 左の梁はW27x84、右の梁はW27x94です。.

 

 

 

ビームスプライスがフランジとウェブの間で荷重をどのように分担するか

チェックの前に, スプライスはどのプレートがどの荷重を支えるかを決定する必要があります. このレポートでは、ウェブに対するアキシアル荷重が、ビームの総総面積に対するウェブ面積によって比例配分されます。, 残りのアキシアル荷重とすべてのモーメントをフランジに与えます。. ウェブもすべての剪断力を伝達します.

ウェブにかかる軸力は、:

[math] C_{web} = T_{web} = 135.34\,kip [math]

フランジ力は、残りのアキシアル荷重にモーメントを加えたものをフランジの重心間の距離で割った値の半分です。. [mathin] C_{bp} [mathin] ビーム端間の直接ベアリングによって伝わる圧縮はどれか. ビームは 1 離れて, だから何も生まれず、それはゼロだ:

[math] C_{flange} = \frac{C_{u} – C_{bp} – C_{web}}{2} + \frac{M_{u}}{d_{c} – t_{fc}} [math]

[math] C_{flange} = \frac{(300\,kip) – (0\,kip) – (135.34\,kip)}{2} + \frac{(400\,kip\text{-}ft)}{(26.7\,in) – (0.64\,in)} = 266.52\,kip [math]

引張と圧縮は両方とも 300 キップ, それで [mathin] T_{flange} [mathin] 同じです, 設計フランジ力は:

[math] P_{flange} = \max\left( C_{flange},\, T_{flange} \right) = 266.52\,kip [math]

このレポートでは、両側のモーメント アームに W27x84 の深さとフランジの厚さを使用しています。. 2 つのビームのうち浅い方のビームです, そのため、レバーアームが短くなり、フランジ力が大きくなります, これは W27x94 側では控えめです.

ウェブボルトはせん断力とウェブのアキシアル荷重を同時に受け止めます. それらの結果は、:

[math] R_{u} = \sqrt{V_{u}^{2} + P_{web}^{2}} = \sqrt{(250\,kip)^{2} + (135.34\,kip)^{2}} = 284.28\,kip [math]

部 1: フランジプレートのスプライス

ステップ 1 に 10 左側のフランジ プレートと W27x84 フランジを確認してください。 266.52 キップフランジ力. ステップ 11 右側の W27x94 についても同じことを繰り返します.

ステップ 1: フランジ プレート ボルトの詳細制限 (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)

強度チェックの前に, ボルトのレイアウトは構築可能であり、強度方程式の背後にある仮定と一致する必要があります。. ボルトが近すぎると穴の間が裂ける, 近すぎるエッジは引き裂かれます.

最小ボルト間隔は次のとおりです。 [mathin] 2\tfrac{2}{3} d_{b} [mathin] J3.3から, ここでの最大値は 6 に. の最小エッジ距離 1 ボルトの中には 1 1/4 表 J3.4 より, これはビームフランジの限界です, 穴が標準であるところ. フランジプレートには大きすぎる穴があります, したがって、表 J3.5 は追加します。 1/8 とそのエッジ距離の制限は 1.375 に. ゲージには独自の最小値があります, 2 本のボルトの線がフランジ全体に収まり、ボルトを取り付けるスペースがあるようにします。.

最小制限の場合、比率は実際の制限値を超えます, そして最大値の場合、それは実際の制限を超えています. 支配的な行は、ビームフランジ上の水平エッジ距離です。, 梁の端から最初のボルト柱まで:

[math] DCR = \frac{1.25\,in}{1.25\,in} = 1 [math]

DCR = 1.000 ≤ 1.0, わかった

の比率 1.0 エッジ距離がコードの最小値であることを意味します, ディテールに共通すること. ビーム端の距離が短いため、ステップでのフランジ プレートのブレースなしの長さも短く抑えられます。 10.

ステップ 2: フランジにおける滑り臨界ボルト強度 (AISC 360-16 J3.8)

フランジプレートのボルトは、滑ることなくフランジの力を支えなければなりません. フランジプレートには大きな穴があるため、これらのボルトは滑りやすくなります。, どのAISC 360-16 J3.2 ではスリップクリティカル接続のみが許可されます.

どこ [mathin] \phi = 0.85 [mathin] は大きすぎる穴の抵抗係数です, [mathin] \mu = 0.5 [mathin] はクラス B 接合面の平均滑り係数です。, [mathin] D_{u} = 1.13 [mathin] 平均設置プリテンションを指定された最小値に関連付けます, [mathin] h_{f} = 0.85 [mathin] フィラーファクターです, [mathin] T_{b} = 64\,kip [mathin] の最低限の見せかけです 1 表 J3.1 の A490 ボルト, そしてあります [mathin] N_{s} = 1 [mathin] すべり面:

[math] \phi R_{n} = \phi\, \mu\, D_{u}\, h_{f}\, T_{b}\, N_{s}\, n_{r}\, n_{c} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.85) \times (0.5) \times (1.13) \times (0.85) \times (64\,kip) \times (1) \times (2) \times (6) [math]

[math] \phi R_{n} = 313.51\,kip [math]

DCR = 266.52 キップ / 313.51 キップ = 0.850 < 1.0, わかった

J3.8 はフィラーファクターを次のように設定します。 1.0 プライ間にフィラーがないか、フィラーが 1 つしかない場合, そして 0.85 2人以上の場合. W27×84は 0.2 W27x94より浅いところに, そのため、フランジはフランジ プレートの平面内に収まり、パッキンが必要です。. レポートはその側面をデザインしています。 0.85 要素.

ステップ 3: フランジプレートのボルトベアリングとティアアウト (AISC 360-16 J3.10)

スリップクリティカルなボルトはベアリングボルトとしても機能する必要があります, ジョイントが滑った場合に備えて. 各ボルトはプレートの穴の端を押します. 穴の部分でプレートが変形する (ボルトベアリング, 上限がある 2.4 公称せん断強度) または、ストリップを次の穴またはプレートの端まで引き裂きます。 (引き裂く, 1.2 公称せん断強度).

エンドボルトのクリア距離, と [mathin] d_{h} = 1.25\,in [mathin] 特大の穴用, です:

[math] l_{c1} = L_{eh,fp} – \frac{d_{h}}{2} = (2.875\,in) – \frac{(1.25\,in)}{2} = 2.25\,in [math]

他のボルトの間:

[math] l_{c2} = s_{c} – d_{h} = (3\,in) – (1.25\,in) = 1.75\,in [math]

2 つのラインのそれぞれのエンドボルトには、 [mathin] l_{c1} [mathin], 各行の残りの 5 つは次のように使用します。 [mathin] l_{c2} [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{fp} F_{up}\, n_{r} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{fp} F_{up}\, n_{r} \left( n_{c} – 1 \right) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times 2.25\,in,\, 2.4 \times 1\,in\right)(0.75\,in)(65\,ksi)(2) + \min\left(1.2 \times 1.75\,in,\, 2.4 \times 1\,in\right)(0.75\,in)(65\,ksi)(2)(6 – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 943.31\,kip [math]

DCR = 266.52 キップ / 943.31 キップ = 0.283 < 1.0, わかった

エンドボルトはベアリングでキャップされています。 2.4 d, なぜなら彼らの 2 7/8 最終距離は長い. 内側のボルトは、特大の穴の間の引き裂きによって制限されます.

ステップ 4: ビームフランジのボルトベアリングとティアアウト (AISC 360-16 J3.10)

同じチェックがビームフランジにも適用されます, 標準の穴があるもの ([mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin]) そして 0.64 厚さW27x84. エンドボルトのみです。 1 1/4 梁の端から入る, だから引き裂くことが彼らを支配する.

[math] l_{c1} = L_{eh,c} – \frac{d_{h}}{2} = (1.25\,in) – \frac{(1.125\,in)}{2} = 0.6875\,in [math]

[math] l_{c2} = s_{c} – d_{h} = (3\,in) – (1.125\,in) = 1.875\,in [math]

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{f} F_{u}\, n_{r} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{f} F_{u}\, n_{r} \left( n_{c} – 1 \right) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times 0.6875\,in,\, 2.4 \times 1\,in\right)(0.64\,in)(65\,ksi)(2) + \min\left(1.2 \times 1.875\,in,\, 2.4 \times 1\,in\right)(0.64\,in)(65\,ksi)(2)(6 – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 753.48\,kip [math]

DCR = 266.52 キップ / 753.48 キップ = 0.354 < 1.0, わかった

ステップ 5: フランジプレートのブロックせん断 (AISC 360-16 J4.3)

フランジプレートのブロックがボルトラインに沿って裂ける可能性があります: 穴のラインに沿ったせん断とプレート全体の張力. 2 つのボルト ラインを使用すると、これを実現する 3 つの方法があります。, そして最も弱い者が統治する. 各穴が追加されます 1/16 パンチ時にダメージを受ける (B4.3), そして [mathin] d_{h} = 1.25\,in [mathin] 特大の穴用.

Lパターン: 1 つのせん断面, ボルトの一方の端にかかる張力

[math] A_{nt} = t_{fp} \left[ (n_{r} – 2)\, s_{r} + g_{a} + L_{ev,fp} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] [math]

[math] A_{nt} = (0.75\,in) \times \left[ (2 – 2)(3\,in) + 5.5\,in + 2.25\,in – (2 – 0.5)(1.25\,in + 0.0625\,in) \right] = 4.3359\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = t_{fp} \left[ L_{eh,fp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = (0.75\,in) \times \left[ 2.875\,in + (6 – 1)(3\,in) \right] = 13.406\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = t_{fp} \left[ L_{eh,fp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.75\,in) \times \left[ 2.875\,in + (5)(3\,in) – (5.5)(1.3125\,in) \right] = 7.9922\,in^{2} [math]

と [mathin] U_{bs} = 1 [mathin] 均一な張力を得るために:

[math] \phi R_{n} = \phi \left( 0.6\, F_{up} A_{nv} + U_{bs} F_{up} A_{nt} \right) \le \phi \left( 0.6\, F_{yp} A_{gv} + U_{bs} F_{up} A_{nt} \right) [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 7.9922 + 1 \times 65 \times 4.3359 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 13.406 + 1 \times 65 \times 4.3359 \right) [math]

[math] \phi R_{n} = 445.15\,kip [math]

Uパターン: 2 つのせん断面, ボルトライン間の張力

[math] A_{nt} = t_{fp} \left[ (n_{r} – 2)\, s_{r} + g_{a} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.75\,in) \times \left[ 0 + 5.5\,in – (1)(1.3125\,in) \right] = 3.1406\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2\, t_{fp} \left[ L_{eh,fp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 26.813\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2\, t_{fp} \left[ L_{eh,fp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 15.984\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 15.984 + 1 \times 65 \times 3.1406 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 26.813 + 1 \times 65 \times 3.1406 \right) = 620.65\,kip [math]

2Lパターン: 2 つのせん断面, 各ボルトラインからその端までの張力

[math] A_{nt} = 2\, t_{fp} \left[ L_{ev,fp} – 0.5\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 2 \times (0.75\,in) \times \left[ 2.25\,in – 0.5 \times (1.3125\,in) \right] = 2.3906\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 15.984 + 1 \times 65 \times 2.3906 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 26.813 + 1 \times 65 \times 2.3906 \right) = 584.09\,kip [math]

ガバナブロックせん断

[math] \phi R_{n} = \min\left( 445.15\,kip,\, 620.65\,kip,\, 584.09\,kip \right) = 445.15\,kip [math]

DCR = 266.52 キップ / 445.15 キップ = 0.599 < 1.0, わかった

せん断面が 1 つしかないため、L パターンが支配します.

ステップ 6: 梁フランジのブロックせん断 (AISC 360-16 J4.3)

ビームフランジも同様に引き裂くことができます. クリティカルブロックは2Lパターン: フランジの 2 つの外側ストリップがビーム端からボルトの線に沿ってせん断され、張力で引き離されます。. ビームフランジには標準穴が付いています, [mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin].

[math] A_{nt} = t_{f} \left[ b_{f} – g_{a} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.64\,in) \times \left[ 10\,in – 5.5\,in – (1)(1.125\,in + 0.0625\,in) \right] = 2.12\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2\, t_{f} \left[ L_{eh,c} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 2 \times (0.64\,in) \times \left[ 1.25\,in + (5)(3\,in) \right] = 20.8\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2\, t_{f} \left[ L_{eh,c} + (n_{c} – 1)\, s_{c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 2 \times (0.64\,in) \times \left[ 16.25\,in – (5.5)(1.1875\,in) \right] = 12.44\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 12.44 + 1 \times 65 \times 2.12 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 20.8 + 1 \times 65 \times 2.12 \right) [math]

[math] \phi R_{n} = 467.22\,kip [math]

DCR = 266.52 キップ / 467.22 キップ = 0.570 < 1.0, わかった

ステップ 7: フランジプレートの引張降伏と破断 (AISC 360-16 J4.1)

テンションフランジ上, フランジプレートは短いテンションメンバーです. 総断面が折れてはなりません, 穴の列を通るネット部分が破裂してはなりません.

張力降伏 (Eq. J4-1)

[math] \phi R_{n,ty} = \phi\, F_{yp}\, t_{fp}\, b_{fp} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (0.75\,in) \times (10\,in) = 337.5\,kip [math]

引張破断 (Eq. J4-2)

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{up}\, t_{fp} \left[ b_{fp} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] [math]

[math] \phi R_{n,tr} = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.75\,in) \times \left[ 10\,in – (2) \times (1.3125\,in) \right] = 269.65\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 337.5\,kip,\, 269.65\,kip \right) = 269.65\,kip [math]

DCR = 266.52 キップ / 269.65 キップ = 0.988 < 1.0, わかった

フランジプレートの管理チェックです. 特大の穴はかかります 2.625 そのうちの 10 皿の中, したがって、正味断面破断は総降伏を大幅に下回って制御されます. プレートが既に一致しているため、幅の広いプレートはここではオプションではありません。 10 フランジ幅で, だから修正はより厚いプレートです.

ステップ 8: せん断遅れを伴うビームの引張破断 (AISC 360-16 D3, J4.1)

フランジの力はビームにも作用する必要があります. ビームの半分, 1 つのフランジと半分のウェブで構成される WT, テンションメンバーとして扱われます. ボルトはフランジのみを接続します, だからウェブはストレスを拾うのが遅れている, せん断ラグ係数 U により有効正味面積が減少します。.

表D3.1のケースより 2, どこ [mathin] \bar{y} = 3.5359\,in [mathin] はフランジから WT の図心までの距離、l は接続の長さです, 最初のボルト列から最後のボルト列まで:

[math] U = 1 – \frac{\bar{y}}{l} = 0.76437 [math]

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{u}\, U \left[ 0.5\, A – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{f} \right] [math]

[math] \phi R_{n,tr} = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.76437) \times \left[ 0.5 \times (24.7\,in^{2}) – (2) \times (1.125\,in + 0.0625\,in) \times (0.64\,in) \right] [math]

[math] \phi R_{n,tr} = 403.56\,kip [math]

DCR = 266.52 キップ / 403.56 キップ = 0.660 < 1.0, わかった

ステップ 9: フランジボルト穴におけるビームの曲げ破断 (AISC 360-16 F13.1)

ボルト穴により、接合部のビームのテンション フランジから材料が取り出されます。. F13.1 は、これらの穴によってビームの曲げ強度が低下するかどうかをチェックします, そして、もしそうなら, どのくらいで.

テンション フランジの総面積と正味面積

[math] A_{fg} = b_{f}\, t_{f} = (10\,in) \times (0.64\,in) = 6.4\,in^{2} [math]

[math] A_{fn} = A_{fg} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{f} = (6.4\,in^{2}) – (2) \times (1.1875\,in) \times (0.64\,in) = 4.88\,in^{2} [math]

引張破断は適用されますか?

[math] \frac{F_{y}}{F_{u}} = \frac{50\,ksi}{65\,ksi} = 0.76923 \le 0.8 \;\Rightarrow\; Y_{t} = 1 [math]

[math] F_{u} A_{fn} = (65\,ksi) \times (4.88\,in^{2}) = 317.2\,kip [math]

[math] Y_{t} F_{y} A_{fg} = (1) \times (50\,ksi) \times (6.4\,in^{2}) = 320\,kip [math]

なぜなら [mathin] F_{u} A_{fn} \lt Y_{t} F_{y} A_{fg} [mathin] わずかな差で, 総フランジが降伏し、引張破断の限界状態が適用される前にネット フランジが破断します。.

穴部の曲げ強度 (Eq. F13-1)

[math] M_{n} = \frac{F_{u} A_{fn}}{A_{fg}}\, S_{x} = \frac{(65\,ksi) \times (4.88\,in^{2})}{(6.4\,in^{2})} \times (213.65\,in^{3}) = 882.4\,kip\text{-}ft [math]

フランジ力として, 比較する [mathin] P_{flange} [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \frac{\phi\, M_{n}}{d – t_{f}} = \frac{(0.9) \times (882.4\,kip\text{-}ft)}{(26.7\,in) – (0.64\,in)} = 365.69\,kip [math]

DCR = 266.52 キップ / 365.69 キップ = 0.729 < 1.0, わかった

ステップ 10: フランジプレートの圧縮強度 (AISC 360-16 J4.4)

圧縮フランジでは、フランジ プレートはビーム端間のギャップを横切る短い柱です。. 十分にずんぐりしていれば, 座屈することなく降伏荷重に達します, およびAISC 360-16 J4.4 では、Chapter E の列チェック全体をスキップできます.

固定されていない長さは、 [mathin] L_{b} = 3.5\,in [mathin], ジョイントの両側の最初のボルト列の間の距離: 1.25 エッジ距離で, の 1 隙間に, そして 1.25 またまたで. と [mathin] K = 1.2 [mathin] (解説表C-A-7.1, 回転は両端で固定, 一度に無料で翻訳) そして [mathin] r = t_{fp} / \sqrt{12} [mathin] 長方形のプレートの場合:

[math] \frac{K L}{r} = \frac{(1.2) \times (3.5\,in)}{(0.75\,in) / \sqrt{12}} = 19.4 \le 25 [math]

KL/r は以上ではないので、 25, Eq. J4-6が適用されます:

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{yp}\, t_{fp}\, b_{fp} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (0.75\,in) \times (10\,in) = 337.5\,kip [math]

DCR = 266.52 キップ / 337.5 キップ = 0.790 < 1.0, わかった

ステップ 11: W27x94側のフランジプレートスプライス

スプライスの右側にも同じものがあります 266.52 キップフランジが同じプレートを通過する力, しかし、より厚いフランジを備えた W27x94 に (0.745 に) ボルトコラムが 1 つ減りました (五). すべてのチェックイン手順 1 に 10 それらの値で繰り返されます, 詳細テーブルは同一です.

最も変化するのはスリップチェックです. レポートで使用されているのは、 [mathin] h_{f} = 1 [mathin] こちら側で, フィラーなしまたはフィラー 1 つの場合の J3.8 値, および 5 つのボルトコラム:

[math] \phi R_{n} = (0.85) \times (0.5) \times (1.13) \times (1) \times (64\,kip) \times (1) \times (2) \times (5) = 307.36\,kip [math]

DCR = 266.52 キップ / 307.36 キップ = 0.867 < 1.0, わかった

曲げ破断には W27x94 フランジと断面係数を使用します:

[math] A_{fg} = (10\,in)(0.745\,in) = 7.45\,in^{2}, \quad A_{fn} = 5.6806\,in^{2} [math]

[math] F_{u} A_{fn} = 369.24\,kip \lt Y_{t} F_{y} A_{fg} = 372.5\,kip [math]

[math] M_{n} = \frac{(65\,ksi) \times (5.6806\,in^{2})}{(7.45\,in^{2})} \times (242.89\,in^{3}) = 1003.2\,kip\text{-}ft [math]

[math] \phi R_{n} = \frac{(0.9) \times (1003.2\,kip\text{-}ft)}{(26.9\,in) – (0.745\,in)} = 414.24\,kip [math]

もう一方の右側の結果:

左側のボルト列が 6 つであるのに対し、右側には 5 つのボルト列があります。, そのため、滑りとブロックのせん断比が高くなります。. W27x94のフランジが厚いため、ビームチェックが低くなります。. フランジプレートの張力は同じです 0.988 両側に, プレートだけに依存するので.

部 2: ウェブプレートのスプライス

ステップ 12 に 21 2 つのウェブ プレートと左側の W27x84 ウェブを確認してください。, のために 250 キップ・シアーと 135.34 キップウェブ軸力. ステップ 22 W27x94の側面をカバーします. ウェブにはせん断だけでなく軸方向の荷重もかかるため、, ベアリングとブロックのせん断チェックは各方向で行われ、その後結合されます。.

ステップ 12: ウェブプレートボルトの詳細制限 (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)

ウェブボルトのレイアウトは、フランジと同じ間隔とエッジ距離の規則を満たす必要があります。, ウェブプレートはビームウェブを安定させるのに十分な深さが必要ですが、フランジの間に収まる必要があります。.

プレートの水平方向の短いスロットは、プレートの垂直方向の端縁に対して垂直に伸びています。, したがって、表 J3.5 は追加します。 1/8 水平エッジまでの距離, 与える 1.375 に. 垂直エッジ距離は表 J3.4 の値のままです。 1.25 に.

DCR = 1.000 ≤ 1.0, わかった

両方のプレートエッジ距離がコード最小値に収まります. これによりウェブプレートがコンパクトに保たれます, これはステップの圧縮チェックに重要です 21.

ステップ 13: ウェブにおけるスリップ臨界ボルト強度 (AISC 360-16 J3.8)

ウェブボルトはせん断力とウェブの軸力を一緒に伝達します, したがって、スリップチェックではその結果が使用されます, 284.28 キップ. プレートにはアキシアル荷重と平行に走る短いスロットがあるため、ボルトは滑りが非常に重要です。.

どこ [mathin] \phi = 0.85 [mathin] 負荷と平行な短いスロットの場合, [mathin] \mu = 0.3 [mathin] クラス A 接合面用, [mathin] D_{u} = 1.13 [mathin], [mathin] h_{f} = 1 [mathin], [mathin] T_{b} = 64\,kip [mathin], そして [mathin] N_{s} = 2 [mathin] ウェブの各面にウェブプレートがあるため、滑り面が形成されます。:

[math] \phi R_{n} = \phi\, \mu\, D_{u}\, h_{f}\, T_{b}\, N_{s}\, n_{r}\, n_{c} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.85) \times (0.3) \times (1.13) \times (1) \times (64\,kip) \times (2) \times (5) \times (2) [math]

[math] \phi R_{n} = 368.83\,kip [math]

DCR = 284.28 キップ / 368.83 キップ = 0.771 < 1.0, わかった

2 つの滑り面により、各ボルトの滑り抵抗が 2 倍になります, したがって、クラス A の滑り係数が低い場合でも、10 本のボルトで十分です。.

ステップ 14: ウェブプレート上のボルトベアリング (AISC 360-16 J3.10)

ウェブプレートの穴に一度に 2 方向から荷重がかかります: せん断力によって下降し、軸力によってビームに沿って移動します。. ボルトのベアリングと破れを各方向で個別にチェック, その方向に適用される明確な距離を使用する, そして組み合わせた. 両方のプレートが連携して動作します, それで厚さは [mathin] 2t_{wp} = 1\,in [mathin].

せん断方向

スロットの向こう側, 穴の寸法は [mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin]. 各列の一番下のボルトがプレートの下端に向かって裂けています, そして他の人たちは下の穴に向かって:

[math] l_{c1} = L_{ev,wp} – \frac{d_{h}}{2} = (1.25\,in) – \frac{(1.125\,in)}{2} = 0.6875\,in, \quad l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (1.125\,in) = 1.875\,in [math]

ブラケットは 1 列のボルトを合計します, そして [mathin] C / n_{r} [mathin] グループ全体にスケールアップする. 荷重は同心円状です, したがって、ボルトグループ係数 C はボルトの数です。, 10:

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) 2t_{wp} F_{up} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) 2t_{wp} F_{up} \left( n_{r} – 1 \right) \right] \frac{C}{n_{r}} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times 0.6875\,in,\, 2.4\,in\right)(1\,in)(65\,ksi) + \min\left(1.2 \times 1.875\,in,\, 2.4\,in\right)(1\,in)(65\,ksi)(5 – 1) \right] \times \frac{10}{5} = 957.94\,kip [math]

DCR = 250 キップ / 957.94 キップ = 0.261 < 1.0, わかった

軸方向

スロットに沿って, 穴の寸法は [mathin] d_{h} = 1.3125\,in [mathin]. 各列の外側のボルトがプレートの端に向かって裂けます:

[math] l_{c1} = L_{eh,wp} – \frac{d_{h}}{2} = (1.375\,in) – \frac{(1.3125\,in)}{2} = 0.71875\,in, \quad l_{c2} = s_{c} – d_{h} = (3\,in) – (1.3125\,in) = 1.6875\,in [math]

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) 2t_{wp} F_{up} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) 2t_{wp} F_{up} \left( n_{c} – 1 \right) \right] \frac{C}{n_{c}} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times 0.71875\,in,\, 2.4\,in\right)(1\,in)(65\,ksi) + \min\left(1.2 \times 1.6875\,in,\, 2.4\,in\right)(1\,in)(65\,ksi)(2 – 1) \right] \times \frac{10}{2} = 703.83\,kip [math]

DCR = 135.34 キップ / 703.83 キップ = 0.192 < 1.0, わかった

交流

2 つの方向は二乗和として結合されます。, これは、軸受強度を、角度を付けて負荷されたボルトの円形相互作用として扱います。:

[math] \left( \frac{V_{u}}{\phi R_{n,v}} \right)^{2} + \left( \frac{P_{web}}{\phi R_{n,a}} \right)^{2} = \left( \frac{250}{957.94} \right)^{2} + \left( \frac{135.34}{703.83} \right)^{2} = 0.10508 [math]

DCR = 0.105 < 1.0, わかった

ステップ 15: ビームウェブ上のボルトベアリング (AISC 360-16 J3.10)

ビームウェブには標準穴があります, [mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin], そしてそれはただ 0.46 厚さW27x84, そのため、一対のプレートよりも耐力に弱いです.

せん断方向

各ウェブボルトの下には別の穴があるか、ウェブが下部フランジまで長く伸びています。, したがって、すべてのボルトは穴間の明確な距離を使用します, [mathin] l_{c2} = 1.875\,in [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{w} F_{u}\, C = (0.75) \times \min\left(2.25\,in,\, 2.4\,in\right) \times (0.46\,in) \times (65\,ksi) \times (10) = 504.56\,kip [math]

DCR = 250 キップ / 504.56 キップ = 0.495 < 1.0, わかった

軸方向

梁に沿って, 梁の端に最も近いボルト柱がそれに向かって引き裂かれます, と [mathin] l_{c1} = L_{eh,c} – d_{h}/2 = 0.6875\,in [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{w} F_{u} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{w} F_{u} \left( n_{c} – 1 \right) \right] \frac{C}{n_{c}} = 344.78\,kip [math]

DCR = 135.34 キップ / 344.78 キップ = 0.393 < 1.0, わかった

交流

[math] \left( \frac{250}{504.56} \right)^{2} + \left( \frac{135.34}{344.78} \right)^{2} = 0.39957 [math]

DCR = 0.400 < 1.0, わかった

ステップ 16: ウェブプレートのせん断をブロック (AISC 360-16 J4.3)

ウェブプレートのブロックが剪断力で引き裂かれる可能性があります, 軸力の下で, または両方の下で. それぞれの方向を独自の切り取りパターンでチェック, 2 つの比率はベアリングの場合と同じ方法で結合されます。.

せん断荷重

ブロックは内側のボルト列に沿ってプレートの底部までせん断され、張力により最下段からプレートの端まで引き裂かれます。. テンション領域はスロット長を使用します, [mathin] d_{h} = 1.3125\,in [mathin], せん断領域はスロット幅を使用します, 1.125 に:

[math] A_{nt} = 2t_{wp} \left[ (n_{c} – 1)\, s_{c} + L_{eh,wp} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1\,in) \times \left[ (1)(3\,in) + 1.375\,in – 1.5(1.375\,in) \right] = 2.3125\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2t_{wp} \left[ L_{ev,wp} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = 13.25\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2t_{wp} \left[ d_{wp} – L_{ev,wp} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 7.9062\,in^{2} [math]

2 本のボルト支柱では、ブロック全体の引張応力が均一ではありません。, それで [mathin] U_{bs} = 0.5 [mathin], AISC マニュアルで多柱ボルト グループに使用されているとおり:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 7.9062 + 0.5 \times 65 \times 2.3125 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 13.25 + 0.5 \times 65 \times 2.3125 \right) = 287.62\,kip [math]

DCR = 250 キップ / 287.62 キップ = 0.869 < 1.0, わかった

アキシアル荷重

アキシアル荷重がかかる場合, レポートでは 2 つのパターンをチェックします. Lパターンの場合, ブロックは張力でボルト列を引き裂き、下端から外れます, 上部のボルト列に沿ってプレートの端まで剪断します。:

[math] A_{nt} = 2t_{wp} \left[ (n_{r} – 1)\, s_{r} + L_{ev,wp} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 7.9063\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2t_{wp} \left[ L_{eh,wp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 4.375\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2t_{wp} \left[ L_{wp} – L_{eh,c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1\,in) \times \left[ 5.625\,in – 1.25\,in – 1.5(1.375\,in) \right] = 2.3125\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,L} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 2.3125 + 1 \times 65 \times 7.9063 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 4.375 + 1 \times 65 \times 7.9063 \right) = 453.07\,kip [math]

米国では (またはC) パターン, 上下のボルト列の間のブロックが引き抜かれます, 外側の列の両方に沿って剪断:

[math] A_{nt} = 2t_{wp} \left[ (n_{r} – 1)\, s_{r} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 7.25\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2 \cdot 2t_{wp} \left[ L_{eh,wp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 8.75\,in^{2}, \quad A_{nv} = 2 \cdot 2t_{wp} \left[ (n_{c} – 1)\, s_{c} + L_{eh,wp} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 4.625\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,U} = 488.72\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 453.07\,kip,\, 488.72\,kip \right) = 453.07\,kip [math]

DCR = 135.34 キップ / 453.07 キップ = 0.299 < 1.0, わかった

交流

[math] \left( \frac{250}{287.62} \right)^{2} + \left( \frac{135.34}{453.07} \right)^{2} = 0.84471 [math]

DCR = 0.845 < 1.0, わかった

せん断項のみが寄与します 0.755 の 0.845.

ステップ 17: ビームウェブのせん断をブロック (AISC 360-16 J4.3)

アキシアル荷重がかかる場合, ボルトの周囲のビームウェブのブロックがビーム端から抜ける可能性がある: 上下のボルト列間の張力, 両方の列に沿ってビームの端までせん断します。. こちらはCパターンです.

[math] A_{nt} = t_{w} \left[ (n_{r} – 1)\, s_{r} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 3.335\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2t_{w} \left[ L_{eh,c} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 3.91\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2t_{w} \left[ (n_{c} – 1)\, s_{c} + L_{eh,c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 2.2713\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 2.2713 + 1 \times 65 \times 3.335 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 3.91 + 1 \times 65 \times 3.335 \right) = 229.02\,kip [math]

DCR = 135.34 キップ / 229.02 キップ = 0.591 < 1.0, わかった

ステップ 18: ウェブプレートのせん断降伏とせん断破断 (AISC 360-16 J4.2)

2 つのウェブ プレートは、 250 スプライス全体のキップせん断. 総断面がせん断で降伏してはなりません, ボルト穴を通るネット部分が破裂してはなりません.

せん断降伏 (Eq. J4-3)

[math] A_{gv} = d_{wp} \times 2t_{wp} = (14.5\,in) \times (1\,in) = 14.5\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sy} = \phi\, 0.6\, F_{yp}\, A_{gv} = (1) \times 0.6 \times (50\,ksi) \times (14.5\,in^{2}) = 435\,kip [math]

せん断破壊 (Eq. J4-4)

[math] A_{nv} = 2t_{wp} \left[ d_{wp} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1\,in) \times \left[ 14.5\,in – 5 \times (1.1875\,in) \right] = 8.5625\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sr} = \phi\, 0.6\, F_{up}\, A_{nv} = (0.75) \times 0.6 \times (65\,ksi) \times (8.5625\,in^{2}) = 250.45\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 435\,kip,\, 250.45\,kip \right) = 250.45\,kip [math]

DCR = 250 キップ / 250.45 キップ = 0.998 < 1.0, わかった

これはビームスプライス全体の管理チェックです. 5つの穴が削除されます 41% プレートの深さの, したがって、ネットセクションのせん断破断はせん断降伏をはるかに下回ります. 別のボルト列またはより深いプレートによりネット領域が直接追加されます。.

ステップ 19: ウェブプレートの張力降伏と破断 (AISC 360-16 J4.1)

軸張力下, ウェブプレートは、 135.34 張力部材としてジョイント全体にウェブの力をキップします.

[math] \phi R_{n,ty} = \phi\, F_{yp}\, 2t_{wp}\, d_{wp} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (1\,in) \times (14.5\,in) = 652.5\,kip [math]

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{up}\, 2t_{wp} \left[ d_{wp} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.75) \times (65\,ksi) \times (1\,in) \times \left[ 14.5\,in – 5 \times (1.1875\,in) \right] = 417.42\,kip [math]

DCR = 135.34 キップ / 417.42 キップ = 0.324 < 1.0, わかった

ステップ 20: せん断遅れを伴うビームウェブの引張破断 (AISC 360-16 D3, J4.1)

ウェブの軸力もビームに作用する必要があります. ここではボルトはウェブのみを接続します, そのため、フランジは応力を吸収するのが遅れます。. ワイドフランジ部全体がテンションメンバー, せん断ラグ係数は次のようになります。 [mathin] \bar{x} = 1.3614\,in [mathin], ウェブから断面の半分の重心までの距離, を超えて 3 接続長さで:

[math] U = 1 – \frac{\bar{x}}{l} = 0.54639 [math]

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{u}\, U \left[ A – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{w} \right] = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.54639) \times \left[ 24.7\,in^{2} – 5 \times (1.1875\,in) \times (0.46\,in) \right] = 585.17\,kip [math]

DCR = 135.34 キップ / 585.17 キップ = 0.231 < 1.0, わかった

ステップ 21: ウェブプレートの圧縮強度 (AISC 360-16 J4.4, E3)

軸方向の圧縮下では、ウェブ プレートが短い柱としてビーム端間のギャップにまたがります. 各プレートは独自にバックルを締めることができます, したがって、回転半径は 1 です。 1/2 皿の中, 一方、面積は両方のプレートの面積です.

と [mathin] K = 1.2 [mathin] そして [mathin] L_{b} = 3.5\,in [mathin], フランジプレートと同じブレースなしの長さ:

[math] \frac{K L}{r} = \frac{(1.2) \times (3.5\,in)}{(0.5\,in) / \sqrt{12}} = 29.098 \gt 25 [math]

KL/rは上です 25, そこで J4.4 はプレートを E 章に送ります. 細さは以下です [mathin] 4.71\sqrt{E/F_{y}} = 113.43 [mathin], だから等式. E3-2が適用されます:

[math] F_{e} = \frac{\pi^{2} E}{\left( KL/r \right)^{2}} = \frac{\pi^{2} \times (29000\,ksi)}{(29.098)^{2}} = 338.03\,ksi [math]

[math] F_{cr} = 0.658^{F_{y}/F_{e}} F_{y} = 0.658^{(50/338.03)} \times (50\,ksi) = 46.998\,ksi [math]

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{cr}\, 2t_{wp}\, d_{wp} = (0.9) \times (46.998\,ksi) \times (1\,in) \times (14.5\,in) = 613.33\,kip [math]

DCR = 135.34 キップ / 613.33 キップ = 0.221 < 1.0, わかった

の 1/2 ウェブプレートは、 3/4 フランジプレート内, したがって、それらは KL/r を横切ります = 25 同じ以上の制限 3.5 長さで. 座屈には約 6% この細さでは降伏強度が低い.

ステップ 22: W27x94側のウェブプレートスプライス

ウェブプレートとボルトの配置は右側と同じです, それでプレートがチェックする (プレート上のベアリング, プレートのブロックせん断, 剪断, 緊張と圧縮) 左と同じ結果が得られます. W27x94 ウェブは次のとおりであるため、ビームウェブチェックが変更されます。 0.49 厚く, スリップチェックは [mathin] h_{f} = 0.85 [mathin] こちら側で:

[math] \phi R_{n} = (0.85) \times (0.3) \times (1.13) \times (0.85) \times (64\,kip) \times (2) \times (5) \times (2) = 313.51\,kip [math]

DCR = 284.28 キップ / 313.51 キップ = 0.907 < 1.0, わかった

デザインチェックのまとめ

フランジプレートスプライス

ウェブプレートのスプライス

ビームスプライスはすべてのチェックに合格します. ウェブプレートのせん断破断は次の条件で支配されます。 0.998 両側に, 次はフランジプレートの引張破断です。 0.988. どちらもボルト穴を通したネット断面チェックです, それでプレートは, ボルトやビームではなく, この接続を制限するもの. ディテールの比率は、 1.000 エッジ距離がコードの最小値であることを意味します, 接続に過度のストレスがかかっているわけではありません.

チェックが失敗した場合に何を変更するか

• ウェブプレートせん断破壊またはブロックせん断: ボルト列を追加し、ウェブプレートを深くします。, または厚いプレートを使用する.
• フランジプレート張力破断: 厚いフランジプレートを使用する. プレートはすでにビームフランジと同じ幅になっています, そのため幅がありません.
• フランジまたはウェブボルトの滑り: ボルト列を追加する, ウェブ上でクラス B 接合面に変更する, または、フィラーの数を減らしてフィラーファクターを向上させます。 1.0.
• ビームフランジまたはウェブ上のブロックせん断またはベアリング: ビーム端のエッジ距離を増やす, または、ボルト柱を追加してせん断面を長くします。.
• 穴でのビーム張力または曲げ破壊: これらはビームと穴のレイアウトによって異なります, そのため、フランジ全体に使用する穴の数を減らします, またはスプライスをより低いモーメントの点に移動します.
• プレート圧縮: ギャップまたはビームエッジの距離を狭めて、ブレースのない長さを短くします, または、より厚いプレートを使用して KL/r を下げる.

よくある質問

ビームスプライスにおけるフランジプレートとウェブプレートの間で荷重はどのように分担されるのか?

ウェブプレートはすべての剪断力を支えます. アキシアル荷重は面積によって分割されます: ウェブが総面積を占める, ここに 135.34 のキップ 300 キップ, 残りはフランジです, 半分ずつ. モーメントは引張と圧縮のカップルとしてフランジに完全に伝わります。. この例では、各フランジ プレートには次のような機能があります。 266.52 キップ.

スプライスボルトが滑りやすい理由?

フランジ プレートには大きな穴があり、ウェブ プレートにはアキシアル荷重と平行な短いスロットがあります。. どちらもエレクターにビームを合わせるためのスペースを与えます, およびAISC 360-16 J3.2 では、スリップクリティカルな接続でのみこれらのホールが許可されます. スリップクリティカルボルトは、モーメントまたは軸力が逆転したときにスプライスが動くのを防ぎます。, したがって、ビームは連続的に動作します.

ウェブプレートチェックでせん断結果と軸方向の結果が組み合わされるのはなぜですか?

ウェブボルトは斜めに負荷されます, 垂直せん断力と水平軸力を同時に受ける. レポートは、各方向のベアリングとブロックせん断を独自にチェックします。, 次に、2 つの比率の 2 乗を加算します。. 以下の結果 1.0 結合荷重が円相互作用曲線の内側にあることを意味します. スリップチェックは合力を直接利用します.

梁の端の間に隙間があるのはなぜですか?

の 1 ギャップで勃起耐性を与える, そのため、ビームを正確な長さに切断する必要はありません. 端が触れていないので, 直接ベアリングを通過する圧縮はなく、すべてがスプライス プレートを通過します。. ギャップは、圧縮チェック用のプレートのブレースなしの長さも設定します。.

2 つのビームの深さが異なる場合はどうなるか?

浅いビームのフランジはフランジ プレートの平面内に収まります, その違いを補うためにフィラーやシムが詰め込まれます. 充填剤は滑り抵抗を低減します, だからこそAISCは 360-16 J3.8 はフィラーファクターを使用します。 0.85 2つ以上あるとき. この例では、浅いビームのレバー アームを使用してフランジ力を求めます。, それはより大きな力を与える.

この例は、AISC 第 15 版または AISC 第 16 版のマニュアルに従っていますか??

AISCに従う 360-16 およびAISCマニュアル第15版, その仕様を中心に書かれているもの. AISC 第 16 版マニュアルは、それ以降のマニュアルと対になっています。 360-22 仕様. 条項番号と一部の規定, 滑りが重要なボルトのフィラー係数を含む, 新しい版では変更されました, したがって、プロジェクトが使用しているエディションに対する参照を確認してください.

LRFD ではなく AISC ASD の場合、これはどう変わるでしょうか?

限界状態と公称強度は同じです. AISC ASD を使用すると、サービスレベルの力を、抵抗係数を掛けるのではなく、安全係数で割った公称強度と比較します。. の抵抗係数 0.75 の安全率になります 2.00, 0.90 になる 1.67, そして 1.00 になる 1.50. 負荷の組み合わせも変化します, そのため、フランジとウェブの力が低くなります.

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このページのすべての数字は 1 つの解決策から得られます. ビームスプライス構成を選択してください, 2つのビームを入力してください, プレート, ボルト, 瞬間, せん断荷重とアキシアル荷重, ブラウザでこれらの各チェックを確認してください. インストールするものは何もありません.

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参考文献

• AISC 360-16, 構造用鋼製建物の仕様: B4.3, D3 (表D3.1), E3 (Eq. E3-2, E3-4), F13.1 (Eq. F13-1), J3.2, J3.3, J3.4 (表 J3.4), J3.5 (表 J3.5), J3.8 (Eq. J3-4, 表 J3.1), J3.10 (Eq. J3-6a, J3-6c), J4.1 (Eq. J4-1, J4-2), J4.2 (Eq. J4-3, J4-4), J4.3 (Eq. J4-5), J4.4 (Eq. J4-6); 解説表C-A-7.1.
• AISC 鋼構造マニュアル, 15第版: 部 1 セクションのプロパティ.
• AISC を使用した鋼製接合の設計 360-16
• ボルト SkyCiv 接続設計