柱スプライス接続の設計

AISC への柱スプライス接続設計 360 一つの質問から始まる: ジョイントは耐えられるように仕上げられていますか? 柱の端がフライス加工されて支持部にフィットする場合, 軸方向の圧縮は上部コラムから下部コラムに直接伝わります。, そしてスプライスプレートはモーメントを伝えるだけで十分です, せん断と張力. フランジ プレートは引張と圧縮のカップルとしてモーメントを伝達します。, ウェブプレートが剪断力を伝達します, そしてすべてのボルトグループ, そのパス上のプレートと柱のセクションがジョイントの上下でチェックされます.

このページでは、実際にボルトで固定された 1 つの柱のスプライスを最初から最後まで実行します。: W14x90 の上部柱を W14x211 の下部柱に接合, と 1000 圧縮のキップ, 50 緊張のキップ, a 150 キップシアーと 100 キップフィートの瞬間, 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、 1/2 までに 14.5 フランジプレートに6個 1 ジョイントの両側に A490 スリップクリティカルボルトを使用, 2本のボルトラインを同時に 11.5 ゲージ内に3列ずつ. ウェブには次のペアがあります。 7/8 ウェブプレートで, 6 広い範囲で, 4つで 1 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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柱スプライス接続とは?

柱スプライスは 2 つの長さの柱を端から端まで結合します。. 柱は通常 2 階または 3 階ごとに接続されます, 床レベルより少し上, それは、柱が一体で出荷され、組み立てられる限りの長さであるためです。. 建物が上に上がるにつれてセクションが明るくなることがよくあります, ここではそれが当てはまります: 下の重い W14x211 が上の階を支えます, 上記の W14x90 の場合は持ち運びが少なくなります。.

ボルトで固定された柱のスプライス内, フランジ プレートが両方のフランジの外側のジョイントを横切って重なり合う, そして一対のウェブプレートがウェブ上を周回します. 2つの柱は深さが異なります, そのため、フィラーまたはシムが浅いカラムとプレートの間の隙間を埋めます。. この設定は、 柱スプライス接続計算機. フランジとウェブプレートは、検査の場合と同様に検査されます。 ビームスプライス接続, そしてその ボルト接続計算機 単純な重ねスプライスをカバーします.

フランジ スプライスの高さ. の 1/2 フランジプレートには 2 本のボルトラインがあります。 11 1/2 ゲージ内, 1 1/2 各プレートの端から内側に, ジョイントの両側に 3 つのボルト列があります。 3 間隔をあけて, と 1 3/4 終わりの距離で. 柱の端は耐えられるようにフィットします.

セクションA-A. の 7/8 ウェブプレートではウェブの両面に配置されます (NS/FS), ジョイントの両側に 2 つのボルトが 2 列に配置されています。 3 間隔と 1 1/2 エッジとエンドの距離で. シムプレートはカラムとプレートの間の隙間をすべて埋めます.

柱スプライス接続設計: 一目でわかる手順

まず負荷が分割されます: 圧縮はベアリングに行きます, そしてその瞬間, 張力とせん断がプレートに加わります. 次に、フランジ プレートのスプライスが下部コラムと上部コラムでチェックされます。, 続い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. フィラーファクターを見つけて、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コラ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. 柱フランジのブロックせん断を確認します.
7. フランジプレートの張力降伏と破断を確認する.
8. カラムの引張破断を確認する, せん断ラグあり.
9. フランジのボルト穴でのコラ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. 上部柱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. 柱ウェブ上のボルトベアリングのせん断を確認します。, 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. 柱ウェブのブロックせん断によるアキシアル荷重の確認.
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. コラ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. 上の列の 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.

 

 

 

柱内でボルトはメンバーに沿って配置されます, どれが垂直ですか. レポートではビーム スプライスの名前が維持されます。, だから “ボルト柱” フランジのスプライスは、各列に積み上げられた 3 列のボルトです。, そしてその “水平” エッジ距離は、プレートの端または柱の端までの端の距離です。.

フランジを横切るエッジの距離はゲージから取得されます. の 14.5 皿に 11.5 ゲージリーフ内 [mathin] (14.5 – 11.5)/2 = 1.5\,in [mathin] 両側に, そしてそれも同様です 14.5 W14x90のフランジ内. 下の柱は W14x211 のフランジ幅を詳細に示しています。 15 3/4 に, それで [mathin] L_{ev,c} = (15.75 – 11.5)/2 = 2.125\,in [mathin].

柱の接合部で荷重がどのように分割されるか

柱の端はフライス加工されており、耐えられるようにフィットします, これは標高にあるメモです. AISC 360-16 J1.4 により、完成したベアリングジョイントに圧縮を通過させることができます, したがって、スプライスプレートでそれを運ぶ必要はありません. フライス面の耐力強度はJ7を使用, 小さい方の柱の支持面積と:

[math] C_{u,brg} = \min\left( C_{u},\, \phi\, 1.8\, F_{y}\, A_{brg} \right) = \min\left( (1000\,kip),\, (0.75) \times 1.8 \times (50\,ksi) \times (26.125\,in^{2}) \right) = 1000\,kip [math]

の支持面積 26.125 in² は、公称寸法からの W14x90 の 2 つのフランジとウェブです。, [mathin] 2 \times 14.5 \times 0.71 + (14 – 2 \times 0.71) \times 0.44 = 26.125\,in^{2} [mathin], したがって、フィレは除外されます。 26.5 in² 表面積には以下が含まれます. すべて 1000 圧縮のキップがベアリングに入る, したがって、ウェブプレートに残る圧縮はゼロになります:

[math] C_{web} = 0\,kip [math]

浅いアッパーコラムのレバーアームを利用してモーメントをフランジ力偶力に変える, [mathin] d – t_{f} = 14 – 0.71 = 13.29\,in [mathin]. 圧縮フランジ力はモーメント偶力のみです, ベアリングから圧縮が残らないため:

[math] C_{flange} = \frac{C_{u} – C_{u,brg} – C_{web}}{2} + \frac{M_{u}}{d_{uc} – t_{f,uc}} = \frac{(1000\,kip) – (1000\,kip) – (0\,kip)}{2} + \frac{(100\,kip\text{-}ft)}{(14\,in) – (0.71\,in)} = 90.293\,kip [math]

ベアリングに張力が伝わらない, したがって、フランジとウェブ間で共有されます. ウェブがシェアを奪う 50 総面積に対するウェブ面積に比例した kip, [mathin] T_{web} = 9.9423\,kip [mathin], 残りはフランジです, 半分ずつ:

[math] T_{flange} = \frac{T_{u} – T_{web}}{2} + \frac{M_{u}}{d_{uc} – t_{f,uc}} = \frac{(50\,kip) – (9.9423\,kip)}{2} + \frac{(100\,kip\text{-}ft)}{(14\,in) – (0.71\,in)} = 110.32\,kip [math]

[math] P_{flange} = \max\left( T_{flange},\, C_{flange} \right) = \max\left( (110.32\,kip),\, (90.293\,kip) \right) = 110.32\,kip [math]

ウェブプレートは、完全なせん断力に加えて張力のウェブシェアを伝達します。. それらの結果はウェブボルトの滑りチェックに使用されます:

[math] P_{web} = 9.9423\,kip, \quad R_{u} = \sqrt{V_{u}^{2} + P_{web}^{2}} = \sqrt{(150\,kip)^{2} + (9.9423\,kip)^{2}} = 150.33\,kip [math]

ここでベアリングが大きな違いを生みます. それがなければ, 各フランジプレートは半分を運ぶ必要があります 1000 瞬間のカップルの上にキップ, これはどれ 1/2 プレートと6本のボルトではできませんでした. 図面上の適合メモはデザインの一部です。, 製造の詳細ではありません.

部 1: 下部コラムのフランジ プレート スプライス

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)

フランジ ボルトは、締め付けるのに十分な間隔をあけ、グループとして機能するように十分に近づける必要があります。, すべてのボルトには、プレートとコラム フランジの両方に十分なエッジ距離が必要です.

プレートには特大の穴があります, したがって、表 J3.5 は追加します。 1/8 表 J3.4 の最小エッジ距離に入力 1.25 に, 与える 1.375 皿の上に. コラムフランジには標準の穴があり、 1.25 に.

DCR = 1.375 に / 1.5 =で 0.917 < 1.0, わかった

フランジ プレート全体のエッジ距離が決まります。. と 11.5 ゲージ内 14.5 皿の中, 各ボルトラインが座っています 1.5 プレートの端から入ります, のみ 1/8 特大穴最小値を超える場合.

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, マニュアルテーブル 14-3)

プレートには特大の穴があります, どのAISC 360-16 J3.2 は滑りが重要なジョイントでのみ許可されます. ボルトグループは摩擦によってフランジの力に抵抗しなければなりません, ベアリングに滑り込まずに. プレートとカラム間の充填剤により滑り抵抗が軽減されます。, したがって、フィラーの厚さが最初に求められます.

フィラーの厚さとフィラーファクター

ディテールの深さは、 [mathin] d_{det,lc} = 15.75\,in [mathin] W14x211の場合と [mathin] d_{det,uc} = 14\,in [mathin] W14×90用, 深さは四捨五入されます 1/16 AISC マニュアルには詳細なリストが記載されています。. フランジプレートは深い下部コラム上に平らに置かれます, したがって、こちら側ではフィラーはゼロです (マニュアルテーブル 14-3, ケース I-A および I-B):

[math] t_{f} = \left\lceil \frac{\max\left( d_{det,uc} – d_{det,lc},\, 0 \right)}{2} + 0.125\,in \right\rceil_{0.125\,in} \text{ if } d_{det,lc} – d_{det,uc} \lt 0.25\,in, \text{ otherwise } 0 [math]

[math] t_{f} = 0\,in, \quad h_{f} = 1.0 [math]

フィラーなし, フィラーファクター [mathin] h_{f} [mathin] です 1.0.

滑り止め効果

どこ [mathin] \phi = 0.85 [mathin] 特大穴用, [mathin] \mu = 0.5 [mathin] クラス B 接合面用, [mathin] D_{u} = 1.13 [mathin], [mathin] T_{b} = 64\,kip [mathin] のために 1 A490ボルトで, [mathin] N_{s} = 1 [mathin] すべり面, そして 2 ボルトラインによる 3 ボルト列:

[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 (1) \times (64\,kip) \times (1) \times (2) \times (3) [math]

[math] \phi R_{n} = 184.42\,kip [math]

DCR = 110.32 キップ / 184.42 キップ = 0.598 < 1.0, わかった

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)

各ボルトはプレートの穴の側面にあります. エンドボルトがプレートの端に向かって裂ける可能性があります, そして他の人たちは目の前の穴に向かって. 特大の穴の場合、穴の寸法は次のようになります。 [mathin] d_{h} = 1.25\,in [mathin]:

[math] l_{c1} = L_{eh,fp} – \frac{d_{h}}{2} = (1.75\,in) – \frac{(1.25\,in)}{2} = 1.125\,in, \quad l_{c2} = s_{c} – d_{h} = (3\,in) – (1.25\,in) = 1.75\,in [math]

どこ [mathin] t_{fp} = 0.5\,in [mathin], [mathin] F_{up} = 65\,ksi [mathin] そして [mathin] \phi = 0.75 [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 1.125\,in,\, 2.4\,in\right)(0.5\,in)(65\,ksi)(2) + \min\left(1.2 \times 1.75\,in,\, 2.4\,in\right)(0.5\,in)(65\,ksi)(2)(3 – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 270.56\,kip [math]

DCR = 110.32 キップ / 270.56 キップ = 0.408 < 1.0, わかった

ステップ 4: コラ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)

柱フランジの同じチェックでは標準穴を使用します, [mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin], そしてその 1.56 W14x211の肉厚フランジに:

[math] l_{c1} = L_{eh,c} – \frac{d_{h}}{2} = (1.75\,in) – \frac{(1.125\,in)}{2} = 1.1875\,in, \quad l_{c2} = s_{c} – d_{h} = (3\,in) – (1.125\,in) = 1.875\,in [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times 1.1875\,in,\, 2.4\,in\right)(1.56\,in)(65\,ksi)(2) + \min\left(1.2 \times 1.875\,in,\, 2.4\,in\right)(1.56\,in)(65\,ksi)(2)(3 – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 901.19\,kip [math]

DCR = 110.32 キップ / 901.19 キップ = 0.122 < 1.0, わかった

下部コラムフランジはプレートの厚さの 3 倍以上です, したがって、コラムのベアリングはこちら側では問題になりません.

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の周囲で裂ける可能性があります: ボルトの線に沿ってプレートの端までせん断します。, プレート全体の張力. レポートでは 3 つのパターンをチェックし、最も低いものを採用します。. それぞれに, ネットエリアの穴のサイズは [mathin] d_{h} + 1/16\,in [mathin].

Lパターン

ボルト線に沿った 1 つのせん断面, そのラインからプレートの端までの張力:

[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] = (0.5\,in) \times \left[ 0 + 11.5\,in + 1.5\,in – 1.5(1.3125\,in) \right] = 5.5156\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = t_{fp} \left[ L_{eh,fp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = (0.5\,in) \times \left[ 1.75\,in + 2(3\,in) \right] = 3.875\,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] = (0.5\,in) \times \left[ 7.75\,in – 2.5(1.3125\,in) \right] = 2.2344\,in^{2} [math]

[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 2.2344 + 1 \times 65 \times 5.5156 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 3.875 + 1 \times 65 \times 5.5156 \right) = 334.24\,kip [math]

Uパターン

両方のボルト線に沿った 2 つのせん断面, そしてそれらの間のゲージを横切る張力:

[math] A_{gv} = 2t_{fp} \left[ L_{eh,fp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 7.75\,in^{2}, \quad A_{nv} = 4.4687\,in^{2} [math]

[math] A_{nt} = t_{fp} \left[ (n_{r} – 2)\, s_{r} + g_{a} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ 11.5\,in – 1.3125\,in \right] = 5.0938\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 4.4687 + 1 \times 65 \times 5.0938 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 7.75 + 1 \times 65 \times 5.0938 \right) = 379.03\,kip [math]

2Lパターン

両方のボルト線に沿った 2 つのせん断面, 各ラインからプレートの端までの張力:

[math] A_{nt} = 2t_{fp} \left[ L_{ev,fp} – 0.5\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1\,in) \times \left[ 1.5\,in – 0.5(1.3125\,in) \right] = 0.84375\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 4.4687 + 1 \times 65 \times 0.84375 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 7.75 + 1 \times 65 \times 0.84375 \right) = 171.84\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 334.24\,kip,\, 379.03\,kip,\, 171.84\,kip \right) = 171.84\,kip [math]

DCR = 110.32 キップ / 171.84 キップ = 0.642 < 1.0, わかった

2Lパターンが支配する. 広い 11.5 ゲージではボルトの線の間に多くの張力領域が生じます, これは L パターンと U パターンに役立ちます, しかし、それはただ残します 1.5 各行の外側のストリップ内. ハーフホールが出た後, 2L ブロックの値は以下です 0.85 ネット張力領域の平方インチ.

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

コラムフランジも同様に引き裂くことができます. そのエッジはフランジチップです, したがって、2L パターンが適用されます: 両方のボルト線に沿って柱の端までせん断します。, 各ボルトラインからフランジ先端までの張力.

[math] A_{nt} = t_{f,lc} \left[ b_{f,lc} – g_{a} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1.56\,in) \times \left[ 15.8\,in – 11.5\,in – 1.1875\,in \right] = 4.8555\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2t_{f,lc} \left[ L_{eh,c} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 2 \times (1.56\,in) \times \left[ 1.75\,in + 2(3\,in) \right] = 24.18\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2t_{f,lc} \left[ L_{eh,c} + (n_{c} – 1)\, s_{c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 14.918\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 14.918 + 1 \times 65 \times 4.8555 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 24.18 + 1 \times 65 \times 4.8555 \right) = 673.04\,kip [math]

DCR = 110.32 キップ / 673.04 キップ = 0.164 < 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)

フランジ プレートは、ジョイント全体にフランジ力を完全に伝達します。, そのため、その総断面が折れたり、2 つの穴を通るネット断面が破裂したりしてはなりません。.

[math] \phi R_{n,ty} = \phi\, F_{yp}\, t_{fp}\, b_{fp} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (0.5\,in) \times (14.5\,in) = 326.25\,kip [math]

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{up}\, t_{fp} \left[ b_{fp} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.5\,in) \times \left[ 14.5\,in – 2 \times (1.3125\,in) \right] = 289.45\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 326.25\,kip,\, 289.45\,kip \right) = 289.45\,kip [math]

DCR = 110.32 キップ / 289.45 キップ = 0.381 < 1.0, わかった

ステップ 8: コラムの引張破断, せん断ラグあり (AISC 360-16 D3, J4.1)

フランジの力もコラムに作用する必要があります. フランジのみボルト止めです, そのため、レポートでは柱の半分を T 型として扱い、表 D3.1 のせん断ラグを適用します。, 場合 2. T シャツの重心は [mathin] \bar{y} = 1.5842\,in [mathin] フランジの外側から, 接続の長さは [mathin] l = (n_{c} – 1)\, s_{c} = 6\,in [mathin]:

[math] U = 1 – \frac{\bar{y}}{l} = 1 – \frac{1.5842\,in}{6\,in} = 0.73606 [math]

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{u}\, U \left[ 0.5\, A_{lc} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{f,lc} \right] = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.73606) \times \left[ 0.5 \times (62\,in^{2}) – 2 \times (1.1875\,in) \times (1.56\,in) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 979.43\,kip [math]

DCR = 110.32 キップ / 979.43 キップ = 0.113 < 1.0, わかった

3 つのボルト列により、 6 接続長さで, したがって、せん断遅れ係数は約 0.74. 深いティー上の短い接続では、長い接続よりもせん断ラグにより​​ネットエリアの多くが失われます。.

ステップ 9: ボルト穴でのコラムの曲げ破断 (AISC 360-16 F13.1)

テンションフランジのボルト穴により、コラムの曲げ強度が低下する可能性があります. F13.1 は、ネット フランジの破断強度と総フランジの降伏強度を比較し、耐力があるかどうかを判断します。.

[math] A_{fg} = b_{f,lc}\, t_{f,lc} = (15.8\,in) \times (1.56\,in) = 24.648\,in^{2} [math]

[math] A_{fn} = A_{fg} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{f,lc} = (24.648\,in^{2}) – 2 \times (1.1875\,in) \times (1.56\,in) = 20.943\,in^{2} [math]

比率 [mathin] F_{y}/F_{u} = 50/65 = 0.76923 [mathin] 以上ではありません 0.8, それで [mathin] Y_{t} = 1.0 [mathin]:

[math] F_{u}\, A_{fn} = (65\,ksi) \times (20.943\,in^{2}) = 1361.3\,kip \ge Y_{t}\, F_{y}\, A_{fg} = (1) \times (50\,ksi) \times (24.648\,in^{2}) = 1232.4\,kip [math]

なぜなら [mathin] F_{u} A_{fn} [mathin] 未満ではありません [mathin] Y_{t} F_{y} A_{fg} [mathin], 引張破断の限界状態は適用されません, 穴はたわみを制限しません. 柱は塑性モーメントを維持します:

[math] M_{n} = F_{y}\, Z_{x} = (50\,ksi) \times (390\,in^{3}) = 1625\,kip\text{-}ft [math]

その瞬間はコラム自体のレバーアームにかかるフランジ力に変換されます。, フランジ力と比較できます:

[math] \phi R_{n} = \frac{\phi\, M_{n}}{d_{lc} – t_{f,lc}} = \frac{(0.9) \times (1625\,kip\text{-}ft)}{(15.7\,in) – (1.56\,in)} = 1241.2\,kip [math]

DCR = 110.32 キップ / 1241.2 キップ = 0.089 < 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, E3)

現時点の圧縮側について, フランジ プレートは、ジョイントの上下の最も近いボルトの間に短い柱として架けられます。. その圧縮要求は、 90.293 負荷分割からのキップモーメントカップル, 軸方向の圧縮がベアリングを通過するため.

と [mathin] K = 1.2 [mathin], [mathin] L_{b} = 3.5\,in [mathin] そして [mathin] r = t_{fp}/\sqrt{12} [mathin]:

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

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{cr}\, t_{fp}\, b_{fp} = (0.9) \times (46.998\,ksi) \times (0.5\,in) \times (14.5\,in) = 306.66\,kip [math]

DCR = 90.293 キップ / 306.66 キップ = 0.294 < 1.0, わかった

座屈には約 6% この細さで降伏応力をオフにする. プレートが薄いほど、またはブレースなしの長さが長いほど、コストが高くなります, 板厚とともにrが低下するため.

ステップ 11: 上部コラムのフランジ プレート スプライス

W14x90も同様のフランジプレートとボルト配置を採用, 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, プレート張力とプレート圧縮) 下の列と同じ結果が得られます. 3 つのことが変わります: コラムフランジはより薄くなります 0.71 に, 最小ゲージは次のように低下​​します 4.875 に, そして今はフィラーがあります.

上の列のフィラー

W14×90は 1.75 W14x211より浅い, そのため、フランジプレートはフランジから離れており、両側にフィラーが必要です. レポートは手動テーブルを使用してサイズを調整します 14-3, ケース I-A および I-C:

[math] t_{f} = \left\lfloor \frac{d_{det,lc} – d_{det,uc}}{2} – 0.125\,in \right\rfloor_{0.125\,in} \text{ if } d_{det,lc} – d_{det,uc} \gt 0.625\,in, \text{ otherwise } 0 [math]

[math] t_{f} = 0.625\,in [math]

より厚いフィラー 1/8 では、フィラーファクターが以下に低下します 0.85, どれがかかるか 15% 滑り止めをオフにする:

[math] h_{f} = 1.0 \text{ if } t_{f} \le 0.125\,in, \text{ otherwise } 0.85 \quad \Rightarrow \quad h_{f} = 0.85 [math]

[math] \phi R_{n} = (0.85) \times (0.5) \times (1.13) \times (0.85) \times (64\,kip) \times (1) \times (2) \times (3) = 156.75\,kip [math]

DCR = 110.32 キップ / 156.75 キップ = 0.704 < 1.0, わかった

これは最高のフランジ強度チェックです. 同じ 6 つのボルトの DCR は次のとおりです。 0.598 下の欄と 0.704 上の列で, 唯一の違いはフィラーファクターです.

その他上段のチェック

W14x90フランジは同じです 14.5 プレートと同じ幅で, したがって、そのエッジ距離も 1.5 に. 柱フランジには標準穴と 1.25 最小限で, したがって、その比率は 0.833. フランジ プレートのエッジ距離は、依然としてディテールを決定します。 0.917.

柱フランジのブロックせん断は、この側で最も高い柱チェックです。 0.422. W14x90 の 2L テンション ストリップは、 1.5 両側に広く、 0.71 厚く.

部 2: 下部コラムのウェブプレートスプライス

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、最小接続深さを満たしながらも柱フランジの間に収まるのに十分な深さである必要があります。.

DCR = 1.375 に / 1.5 =で 0.917 < 1.0, わかった

両方のウェブプレートのエッジ距離は次のとおりです。 1.5 特大の穴の最小値に対して 1.375 に. の 6 プレートの中はまさに 1.5 + 3 + 1.5 に, なので幅に余裕がない.

ステップ 13: ウェブにおける滑り臨界ボルト強度 (AISC 360-16 J3.8)

ウェブボルトはせん断力とウェブ張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, 150.33 キップ. ウェブプレートには大きな穴があるため、ボルトは滑りやすくなります。.

下のコラムウェブは厚いものです, したがって、この側にはフィラーはありません. 詳細なウェブの厚さを使用する, 7/16 W14x90の場合は、 1 W14x211用:

[math] t_{f} = \max\left( \frac{tw_{det,uc} – tw_{det,lc}}{2},\, 0 \right) = \max\left( \frac{(0.4375\,in) – (1\,in)}{2},\, 0 \right) = 0\,in, \quad h_{f} = 1 [math]

どこ [mathin] \phi = 0.85 [mathin], [mathin] \mu = 0.5 [mathin], [mathin] D_{u} = 1.13 [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} = (0.85) \times (0.5) \times (1.13) \times (1) \times (64\,kip) \times (2) \times (2) \times (2) = 245.89\,kip [math]

DCR = 150.33 キップ / 245.89 キップ = 0.611 < 1.0, わかった

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: シアーで柱を横切る, ウェブ張力によりコラムに沿って. ベアリングとティアアウトを各方向で個別にチェックし、組み合わせます. 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} = 1.75\,in [mathin], ボルトグループ係数は [mathin] C = 4 [mathin] 荷重が同心円状なので.

せん断方向

[math] l_{c1} = L_{ev,wp} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(1.25\,in)}{2} = 0.875\,in, \quad l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (1.25\,in) = 1.75\,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_{r} – 1 \right) \right] \frac{C}{n_{r}} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.05\,in,\, 2.4\,in\right)(1.75\,in)(65\,ksi) + \min\left(2.1\,in,\, 2.4\,in\right)(1.75\,in)(65\,ksi)(2 – 1) \right] \times \frac{4}{2} = 537.47\,kip [math]

DCR = 150 キップ / 537.47 キップ = 0.279 < 1.0, わかった

軸方向

ウェブプレート上の終了距離も 1.5 に, したがって、クリア距離と強度はせん断方向と同じです:

[math] l_{c1} = L_{eh,wp} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(1.25\,in)}{2} = 0.875\,in, \quad l_{c2} = s_{c} – d_{h} = 1.75\,in, \quad \phi R_{n} = 537.47\,kip [math]

DCR = 9.9423 キップ / 537.47 キップ = 0.018 < 1.0, わかった

交流

[math] \left( \frac{V_{u}}{\phi R_{n,v}} \right)^{2} + \left( \frac{P_{web}}{\phi R_{n,a}} \right)^{2} = \left( \frac{150}{537.47} \right)^{2} + \left( \frac{9.9423}{537.47} \right)^{2} = 0.078231 [math]

DCR = 0.078 < 1.0, わかった

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

コラムウェブには標準穴が付いています, [mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin], そして 0.98 W14x211の厚手で.

せん断方向

柱を横切ってボルトの両側にウェブがある, 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} = 3 – 1.125 = 1.875\,in [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{w,lc}\, F_{u,lc}\, C = (0.75) \times \min\left(2.25\,in,\, 2.4\,in\right) \times (0.98\,in) \times (65\,ksi) \times (4) = 429.98\,kip [math]

DCR = 150 キップ / 429.98 キップ = 0.349 < 1.0, わかった

軸方向

柱に沿って, 柱の端に最も近いボルトの列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 = 1.5 – 0.5625 = 0.9375\,in [mathin]:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.125\,in,\, 2.4\,in\right)(0.98\,in)(65\,ksi) + \min\left(2.25\,in,\, 2.4\,in\right)(0.98\,in)(65\,ksi)(2 – 1) \right] \times \frac{4}{2} = 322.48\,kip [math]

DCR = 9.9423 キップ / 322.48 キップ = 0.031 < 1.0, わかった

交流

[math] \left( \frac{150}{429.98} \right)^{2} + \left( \frac{9.9423}{322.48} \right)^{2} = 0.12265 [math]

DCR = 0.123 < 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は、せん断または軸方向の力によって引き裂かれる可能性があります。. 各方向に独自の切り取りパターンがあります, 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

ブロックは外側のボルト列に沿ってプレートの端までせん断され、張力によってボルトの列を横切ってプレートの端まで引き裂かれます。:

[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] = (1.75\,in) \times \left[ 3\,in + 1.5\,in – 1.5(1.3125\,in) \right] = 4.4297\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2t_{wp} \left[ L_{ev,wp} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = (1.75\,in) \times \left[ 1.5\,in + 3\,in \right] = 7.875\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2t_{wp} \left[ b_{wp} – L_{ev,wp} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1.75\,in) \times \left[ 6\,in – 1.5\,in – 1.5(1.3125\,in) \right] = 4.4297\,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]:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 4.4297 + 0.5 \times 65 \times 4.4297 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 7.875 + 0.5 \times 65 \times 4.4297 \right) = 237.54\,kip [math]

DCR = 150 キップ / 237.54 キップ = 0.631 < 1.0, わかった

アキシアル荷重

Lパターンの場合, ブロックは張力によってボルト列を横切って引き裂かれ、プレートの端から外れます, 1 つ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} = 4.4297\,in^{2}, \quad A_{gv} = 2t_{wp} \left[ L_{eh,wp} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 7.875\,in^{2}, \quad A_{nv} = 2t_{wp} \left[ L_{wp} – L_{eh,c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 4.4297\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,L} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 4.4297 + 1 \times 65 \times 4.4297 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 7.875 + 1 \times 65 \times 4.4297 \right) = 345.52\,kip [math]

米国では (またはC) パターン, 2 つのボルト列の間のブロックが引き抜かれます, 両方の列に沿って剪断:

[math] A_{nt} = 2t_{wp} \left[ (n_{r} – 1)\, s_{r} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1.75\,in) \times \left[ 3\,in – 1.3125\,in \right] = 2.9531\,in^{2}, \quad A_{gv} = 15.75\,in^{2}, \quad A_{nv} = 8.8594\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,U} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 8.8594 + 1 \times 65 \times 2.9531 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 15.75 + 1 \times 65 \times 2.9531 \right) = 403.1\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 345.52\,kip,\, 403.1\,kip \right) = 345.52\,kip [math]

DCR = 9.9423 キップ / 345.52 キップ = 0.029 < 1.0, わかった

交流

[math] \left( \frac{150}{237.54} \right)^{2} + \left( \frac{9.9423}{345.52} \right)^{2} = 0.39958 [math]

DCR = 0.400 < 1.0, わかった

ほぼすべての 0.400 せん断項から来ています. 軸方向の項は約 0.001.

ステップ 17: 柱ウェブのブロックせん断 (AISC 360-16 J4.3)

軸張力下, ボルトの周りの柱ウェブのブロックが柱の端から抜ける可能性があります: 2 つのボルト列の間の張力, 両方の行に沿って列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,lc} \left[ (n_{r} – 1)\, s_{r} – (n_{r} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.98\,in) \times \left[ 3\,in – 1.1875\,in \right] = 1.7762\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2t_{w,lc} \left[ L_{eh,c} + (n_{c} – 1)\, s_{c} \right] = 2 \times (0.98\,in) \times \left[ 1.5\,in + 3\,in \right] = 8.82\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2t_{w,lc} \left[ (n_{c} – 1)\, s_{c} + L_{eh,c} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 5.3288\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \left( 0.6 \times 65 \times 5.3288 + 1 \times 65 \times 1.7762 \right) \le (0.75) \left( 0.6 \times 50 \times 8.82 + 1 \times 65 \times 1.7762 \right) = 242.46\,kip [math]

DCR = 9.9423 キップ / 242.46 キップ = 0.041 < 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、 150 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} = b_{wp} \times 2t_{wp} = (6\,in) \times (1.75\,in) = 10.5\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sy} = \phi\, 0.6\, F_{yp}\, A_{gv} = (1) \times 0.6 \times (50\,ksi) \times (10.5\,in^{2}) = 315\,kip [math]

せん断破壊 (Eq. J4-4)

[math] A_{nv} = 2t_{wp} \left[ b_{wp} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1.75\,in) \times \left[ 6\,in – 2 \times (1.3125\,in) \right] = 5.9062\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sr} = \phi\, 0.6\, F_{up}\, A_{nv} = (0.75) \times 0.6 \times (65\,ksi) \times (5.9062\,in^{2}) = 172.76\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( 315\,kip,\, 172.76\,kip \right) = 172.76\,kip [math]

DCR = 150 キップ / 172.76 キップ = 0.868 < 1.0, わかった

これは、柱スプライス全体の中で最高の強度チェックです。. 2つの特大穴がかかります 2.625 そのうちの 6 皿の中, より多い 40% その幅の, したがって、ネットセクションの破断はせん断降伏をはるかに下回ります. 3 番目のボルト列を備えたより深いウェブ プレート, または厚いプレート, ネットエリアを直接追加します.

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)

テンションケース下, ウェブプレートは、 9.9423 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}\, b_{wp} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (1.75\,in) \times (6\,in) = 472.5\,kip [math]

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{up}\, 2t_{wp} \left[ b_{wp} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.75) \times (65\,ksi) \times (1.75\,in) \times \left[ 6\,in – 2 \times (1.3125\,in) \right] = 287.93\,kip [math]

DCR = 9.9423 キップ / 287.93 キップ = 0.035 < 1.0, わかった

ステップ 20: コラムウェブの引張破断, せん断ラグあり (AISC 360-16 D3, J4.1)

ウェブの張力もカラムに入る必要があります. ウェブのみボルトで固定されています, そのため、フランジは応力を吸収するのが遅れます。, また、カラムセクション全体が表 D3.1 のせん断遅れ係数でチェックされます。, 場合 2. レポートで使用されているのは、 [mathin] \bar{x} = 3.2088\,in [mathin] W14x211 およびせん断遅れ係数の場合 [mathin] U = 0.175 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{u,lc}\, U \left[ A_{lc} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{w,lc} \right] = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.175) \times \left[ 62\,in^{2} – 2 \times (1.1875\,in) \times (0.98\,in) \right] = 509.08\,kip [math]

DCR = 9.9423 キップ / 509.08 キップ = 0.020 < 1.0, わかった

ここに [mathin] \bar{x} [mathin] よりも大きいです 3 接続長さで, それで [mathin] 1 – \bar{x}/l [mathin] マイナスになるだろう, レポートでは代わりに低い U が使用されます. DCR はまだ 0.020.

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

圧縮下では、ウェブプレートは接合部を横切る短い柱として機能します。. 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。 7/8 皿の中. と [mathin] K = 1.2 [mathin] そして [mathin] L_{b} = 3\,in [mathin]:

[math] \frac{K L}{r} = \frac{(1.2) \times (3\,in)}{(0.875\,in) / \sqrt{12}} = 14.252 \le 25 [math]

KL/r 以下 25, だから等式. J4-6が適用されます, プレートは座屈することなく最大降伏に達します:

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{yp}\, 2t_{wp}\, b_{wp} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (1.75\,in) \times (6\,in) = 472.5\,kip [math]

DCR = 0 キップ / 472.5 キップ = 0.000 < 1.0, わかった

すべての圧縮が端部のフライス加工されたベアリングを通過するため、需要はゼロです。. ジョイントの耐力が完了していない場合でも、チェックは重要です, そうすればプレートが圧縮を伝えることになるからです.

ステップ 22: 上部柱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レイアウトは W14x90 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, プレートせん断, 緊張と圧縮) 下の列と同じ結果が得られます. W14x90 ウェブのみであるため、列ウェブ チェックが変更されます。 0.44 厚く.

薄いウェブにもフィラーが必要です. ウェブの厚さの詳細を確認すると、 1 と 7/16 に:

[math] t_{f} = \max\left( \frac{tw_{det,lc} – tw_{det,uc}}{2},\, 0 \right) = \max\left( \frac{(1\,in) – (0.4375\,in)}{2},\, 0 \right) = 0.28125\,in [math]

フィラーはより厚いです 1/8 に, それで [mathin] h_{f} = 0.85 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = (0.85) \times (0.5) \times (1.13) \times (0.85) \times (64\,kip) \times (2) \times (2) \times (2) = 209\,kip [math]

DCR = 150.33 キップ / 209 キップ = 0.719 < 1.0, わかった

W14x90の薄いウェブ上のベアリングは最高のコラムウェブチェックです, で 0.777 せん断中. ウェブの厚さは W14x211 の半分以下です, 耐力の強さは厚さに比例します.

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

柱のスプライスはすべてのチェックに合格します. 最も高い比率, 0.917, 詳細を説明しています: すべてのプレートエッジの距離は 1.5 に対して 1.375 特大の穴の最小値で, これは、プレートがコードの最小値に近いことを意味します, 過度のストレスを感じていない. 強度チェックのうち, 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。 0.868 両側に. 次に、薄い W14x90 ウェブが登場します。 0.777, 上部ウェブボルトの滑り 0.719 上部フランジボルトの滑り 0.704, 最後の2つは 0.85 フィラーファクター.

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: ウェブプレートを深くしてボルト列を追加します, または厚いプレートを使用する. W14x90 はフランジ間にプレートを深くするためのスペースがあります.
• 上部コラムウェブのベアリング: ボルトを追加してせん断を分散させます, または、柱の端までの端の距離を長くします。. の 0.44 W14x90のウェブでは弱点です.
• アッパーコラムのボルトの滑り: ボルト列を追加, または、完全な滑り抵抗を使用できるように充填剤を開発する. フィラーファクター 0.85 費用 15% フランジとウェブの両方の滑り強度.
• フランジプレートブロックシャー: ここでは 2L パターンが支配します, したがって、ボルトラインの外側のエッジストリップが弱いリンクになります. ボルトラインを内側に持ってきて幅を広げます, ゲージが最小値を超えている限り, または厚いプレートを使用する. ボルト列を追加するとせん断面も長くなります.
• エッジ距離の詳細表示: プレートの端の距離は座っています 1/8 オーバーサイズの穴の最小値を超える場合. より狭いゲージまたはより広いウェブプレートによりマージンが追加されます.
• プレート圧縮: ジョイント付近のボルトのレイアウトを締めて、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. ジョイントの耐力が完了していない場合, プレートはすべての圧縮を担っており、通常はこのチェックが影響します。.
• フライス加工された端部のベアリング: 圧縮が小さい方の柱の耐力強度を超える場合, 余った分はお皿に移します, したがって、最初に負荷分割を確認してください.

よくある質問

なぜスプライスプレートには 1000 キップ圧縮?

柱の端はフライス加工されており、耐えられるようにフィットします. AISC 360-16 J1.4 は、完成した柱スプライスの圧縮を直接ベアリングによって通過させます。, W14x90 端の耐力強度は、 1000 キップ. プレートはカップルの瞬間だけを伝えます, せん断と張力. それでも柱を一直線に保持し、隆起や反転による張力に抵抗する必要があります。, これが、J1.4 がすべての部品を所定の位置に保持するのに十分なスプライス材料を要求する理由です。.

柱スプライスのフランジ 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ますか?

ウェブプレートはすべての剪断力を支えます. 軸張力は領域によって分割されます: ウェブが総面積を占める, ここに 9.9423 のキップ 50 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。 110.32 緊張でキップと 90.293 圧縮時のキップ.

なぜフィラーが必要なのか, そしてなぜそれらがボルトにとって重要なのでしょうか?

W14×90は 1.75 W14x211より浅い, そしてそのウェブの厚さは半分以下です, そのため、プレートは両方の柱に平らに置くことができません. フィラーは小さいカラムのギャップを埋めます. フィラーは滑りやすい表面を追加します, だからAISC 360-16 J3.8 は、フィラーファクターにより滑り抵抗を軽減します。 0.85 フィラーがより厚い場合 1/8 に. この例では、その要素は DCR から上部柱フランジ ボルトを取得します。 0.598 に 0.704.

スプライスボルトが滑りやすい理由?

フランジとウェブプレートには特大の穴があります, これにより、エレクターに 2 本の柱を並べるスペースが与えられます。. AISC 360-16 J3.2 では、スリップが重要な接続でのみ特大の穴を許可します. また、スリップクリティカルボルトは、風や地震による荷重でモーメントが逆転したときにスプライスが動くのを防ぎます。.

柱のスプライスをどこに配置するか?

柱のスプライスは通常、約 4 床からフィート上. その高さでは、エレクターは床からスプライスに到達できます, スプライスプレートは床レベルの梁接続部から離れた位置にあります。.

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. 柱のスプライス構成を選択します, 2 つの列を入力してください, プレート, ボルト, 圧縮, テンション, せん断と瞬間, 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: B4.3b, D3 (表D3.1), E3 (Eq. E3-1, E3-2, E3-4), F2.1, F13.1, J1.4, J3.2, J3.3, J3.4 (表 J3.4), J3.5 (表 J3.5), J3.8 (Eq. J3-4), 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), J7.
• AISC 鋼構造マニュアル, 15第版: 部 1 断面プロパティと詳細寸法; テーブル 14-3, 柱スプライスフィラー.
• AISC を使用した鋼製接合の設計 360-16
• ボルト SkyCiv 接続設計