無料のオンラインベースプレート計算機

の アメリカン AISCに合わせて鉄骨柱とベースプレートを設計するワークフロー 360-22 および AISC 設計ガイド 1 (3RDエディション), そしてACIへの具体的なサポートと定着 318-19. セクションは AISC 鋼構造マニュアルから抜粋 (15第版) データベース, インペリアル単位またはメートル単位で.

実行されたチェック:

1. 柱とベースプレートの溶接チェック
2. ベースプレート上のコラムベアリング
3. コンクリートベアリング
4. 圧縮荷重下でのベースプレートの曲げ降伏
5. 引張荷重下でのベースプレートの曲げ降伏
6. アンカーロッド引張破断
7. アンカーロッドせん断破断
8. 緊張時のコンクリートのブレイクアウト
9. せん断時のコンクリートのブレイクアウト
10. アンカー引抜き
11. コンクリートシャープラアウト
12. 緊張時のコンクリート側面吹き出し
13. アンカー鋼とコンクリートの引張せん断相互作用

ACI 318-19 単一のアンカーとアンカー グループを異なる規定で扱います。, そしてその違いは、張力とせん断能力を支配する予測ブレークアウト領域に大きな影響を与えます。. レイアウトが個別のアンカーとして動作するかグループとして動作するかは、埋め込みの深さと相対的な間隔によって決まります。, 計算機は、ユーザーに要求するのではなく、ジオメトリからその決定を行います。. 広い間隔の 4 本のアンカー パターンと狭い間隔の 12 本のアンカー パターンが、それぞれ正しいケースで評価されます。.

ユーロコード デザインはENに従います 1993-1-8:2005 接続のために, に 1992-1-1:2004 コンクリートとEN用 1992-4:2018 キャストインアンカー用, SCI P358 および SCI P398 および BS EN の National Annex によってサポートされています。 1993-1-8:2024. ヨーロッパと英国の両方のセクションライブラリが利用可能です, だからUB, UC および SHS プロファイルは HE および IPE セクションと併用可能.

実行されたチェック:

1. 柱とベースプレートの溶接チェック
2. コンクリートベアリング, ベースプレート付き、圧縮荷重下での曲げ降伏
3. 引張荷重下でのベースプレートの曲げ降伏, 降伏線分析を使用する
4. アンカー鋼材の引張破壊
5. アンカー鋼材のせん断破壊
6. 張力によるコンクリートコーンの破壊
7. せん断によるコンクリートエッジ破壊
8. アンカー引き抜き
9. コンクリートシャープラアウト
10. 張力によるコンクリート側面の吹き出し
11. アンカー鋼チェックとコンクリートチェックの張力とせん断相互作用の組み合わせ
12. 固定ベースプレートの初期回転剛性

緊張面の計算は、ユーロコードがアメリカのアプローチと最も明らかに異なる点です。. 同等のカンチレバーではなく, に 1993-1-8 同等の T スタブとプレートの降伏線パターンから動作します。, 形成されるパターンは、アンカーがフランジとウェブに対してどこに位置するかによって異なります。. 計算機は、可能なモードの中から支配パターンを特定します。: 円形, 非円形, または二重曲率.

他の場所で回避策が必要になることが多い 2 つの入力は直接処理されます. グラウト強度は以下のいずれかから選択します 30 MPa以上 30 MPa, ベアリングの計算に使用されるジョイント係数を設定します。. アンカーホールのクリアランスはクリアランスフリーとして分類されます, コードに準拠しているか非準拠であるか, せん断抵抗に影響を与える. 暴露クラスと構造クラスの入力により耐久性チェックが行われます.

オーストラリア人 デザインはASに従う 4100:2020 鋼製の柱とプレート用, なので 3600:2018 コンクリートサポートとAS用 5216:2021 鋳込みアンカー用. セクションはオーストラリアの図書館から提供されています, AS/NZSあり 3679.1 そして 3679.2 オープンセクションおよび AS/NZS のグレード 1163 中空部用グレード.

実行されたチェック:

1. 柱とベースプレートの溶接チェック, 溶接カテゴリが SP または GP に設定されている場合
2. コンクリートベアリング
3. 圧縮荷重下でのベースプレートの曲げ降伏
4. 引張荷重下でのベースプレートの曲げ降伏
5. アンカー鋼材の引張破壊
6. アンカー鋼材のせん断破壊
7. 張力によるコンクリートコーンの破壊
8. せん断によるコンクリートエッジ破壊
9. アンカー引き抜き
10. コンクリートシャープラアウト
11. 張力によるコンクリート側面の吹き出し
12. アンカー鋼チェックとコンクリートチェックの張力とせん断相互作用の組み合わせ

なので 5216:2021 いくつかの決定をエンジニアに任せる, そして、計算機はそれらを舞台裏で修正するのではなく、入力として表面化します。. 鋼材せん断チェック用のアンカー延性設定 k7. 拘束の程度によって、アンカーが自由に回転できるものとして扱われるか、プレートで拘束されたものとして扱われるかが決まります。, これにより、レバーアームとロッドに生じる曲がりが変化します。. てこじやレバーアーム自体は直接入力することも、自動計算に放置することもできます. それぞれの仮定が入力とレポートに現れるためです。, レビュー担当者は、数字からリバースエンジニアリングするのではなく、何が想定されているかを確認できます。.

カナダ人 設計は CSA S16 を使用します:19 鋼柱およびベースプレートおよび CSA A23.3 用:19 コンクリートのサポートと固定用, CAC コンクリート設計ハンドブックを参照 (3RDエディション). セクションは CSA ライブラリから取得されます, HSS G40.21 プロファイルおよび W 形状を含む, カラムの標準 CSA グレードを使用, プレートとアンカーロッド.

実行されたチェック:

1. 柱とベースプレートの溶接チェック
2. ベースプレート上のコラムベアリング
3. コンクリートベアリング
4. 圧縮荷重下でのベースプレートの曲げ降伏
5. 引張荷重下でのベースプレートの曲げ降伏
6. アンカーロッド引張破断
7. アンカーロッドせん断破断
8. 緊張時のコンクリートのブレイクアウト
9. せん断時のコンクリートのブレイクアウト
10. アンカー引抜き
11. コンクリートシャープラアウト
12. 緊張時のコンクリート側面吹き出し
13. アンカー鋼とコンクリートの引張せん断相互作用

CSA A23.3:19 固定値ではなく抵抗修正分類を通じてアンカー抵抗係数を設定します, これらは計算機で分類として選択されます. 鋼鉄製ケースの延性または脆性の選択, コンクリートで規制される場合の条件 A または条件 B, 基礎となる張力係数とせん断係数をコードが必要とする値に更新します. プロジェクト仕様で異なるものが必要な場合は、各要素を上書きすることができます。.

カナダのワークフローでは、加えられたモーメントに対して平行および垂直の両方でベース プレートの曲げ耐力をチェックすることもできます。, これは、正方形に近いプレートや、アンカーのレイアウトが曲げ軸と一致していない場合に重要です。.

ベースプレートは構造用鋼で最も繰り返し行われる接続の 1 つです, そして設計における作業のほとんどはコンピュータが行うべき作業です: コードの最小値に対する寸法のチェック, すべての負荷の組み合わせに対して同じ 12 個のチェックを実行する, 計算を書き出す, そして細部を描く. 電卓は 4 つすべてを自動化します.

強度の計算では、接続が描画どおりに構築できることを前提としています。. 容量チェックが実行される前に, 計算機はジオメトリの競合と構築可能性を確認し、詳細チェックの概要で結果をレポートします。.

チェックでは、干渉や不適合なジオメトリが検出されます。: アンカーの間隔が狭すぎる, アンカーがプレートの端に近すぎる, ベースプレートを支えるコンクリートよりも設置面積が大きいベースプレート, アンカー位置を汚す溶接. また、実際に通常見られる範囲外の値にもフラグを立てます。, これにより、真の設計上の問題と単純な入力エラー (間違った単位で入力された厚さ) が同様に検出されます。, 小数点が間違った位置にある, 桁違いの埋め込み深さ.

現在のチェック項目は、:

• 溶接サイズ — 選択した設計コードで要求される最小値と最大値との比較
• アンカークリアランス - ワッシャーを取り付けてナットを回すための物理的なスペースがあるかどうか, 近くの溶接部と隣接するジオメトリを考慮
• ベース プレートのエッジ距離 — 選択したコードのアンカーからエッジまでの最小距離
• 埋め込まれたプレートの寸法 — 推奨される最小アンカー直径の 4 倍との比較
• コンクリートの分割 - 最小アンカー間隔と最小かぶり (オーストラリアのワークフローには適用されない)
• 最小アンカー数 - 最低 4 つのアンカーを推奨

チェックが失敗すると、責任のあるディメンションが指定されます, したがって修正は明らかです. チェックはデザイン設定で個別に無効にすることができます, フラグが設定された項目がプロジェクトで許容される場合は、それをオーバーライドしてデザインを実行できます。. これらの詳細は、設計段階で修正するのは低コストですが、現場で修正するのは高価です, アンカーが打設され、プレートが製造業者から到着したら.

ワンクリックで完全なチェックセットが実行されます - スチール, コンクリート, 溶接と固定 - モデル内のすべての荷重の組み合わせを一度に実行. 結果テーブルには、各チェックとその要求がリストされます。, その容量, 需要対能力の比率と、その特定のチェックを制御する負荷の組み合わせ, そのため、合格したかどうかだけでなく、どの組み合わせが各結果に影響を与えているかを確認できます。.

計算レポートは同じ実行から構築されます, 個別の書き込みステップなし. すべてのチェックの段階的な作業が含まれています, 選択したコードから参照される方程式と節の番号, 入力ジオメトリとアンカー チェック サーフェスのスケールされた図. プロジェクト名, 会社, デザイナー, プロジェクト ID とクライアントの詳細は、[詳細] タブからレポート ヘッダーに反映されます。. PDF または HTML にエクスポート.

完全な動作を示すポイントはレビュー可能性です. チェッカーは、容量の数値や合格点を受け入れるのではなく、計算を 1 行ずつたどって仮定を確認できます。, これにより、出力を承認のための設計の記録として使用できるようになります。.

デザインが通過したら, 同じモデルで詳細図が作成されます. 出力は、レイヤーと注釈を備えた適切な CAD 図面です。, モデルのスクリーンショットではありません.

シートには平面図と立面図が含まれています, フルサイズ, 溶接コールアウト, ロード スケジュールと表題欄. コールアウト, 図面注記と表題欄情報はすべて編集可能です, 図面は拡大縮小できます, 用紙サイズの長いリストも利用可能です. PDF としてダウンロードしてすぐに発行できます, またはで開きます SkyCiv CloudCAD さらに発展させるには、レイヤーを調整します, SkyCiv を離れることなくメモを追加し、シートをレイアウトします.

時間の節約は簡単です: 誰も手作業でベースプレートを描き直さない, 製図者は詳細ごとに数時間かかります. 改訂後も節約は維持されます. 板厚が変わったりアンカーが移動したりした場合, 図面を再生成すると、更新されたジオメトリと寸法がすでに配置された新しいシートが作成されます。, 影響を受けるすべての注釈を追跡するために誰かを CAD ファイルに送り返すのではなく.

計算機で設定できるデザインは、SkyCiv API を通じてプログラムで実行することもできます。, を使用して スタンドアロン.ベースプレート 名前空間. デザインオブジェクトを送信する, 完全なチェック結果を受け取る, インターフェースを開かずに計算レポートを生成します.

実行では 2 つの関数を使用します: スタンドアロン.ベースプレート.スタート セッションを開くには, 次に、standalone.baseplate.check を使用してデザインを送信します。. どちらも必要なので, 各ベースプレートのセットアップ費用 2 APIクレジット.

API は、4 つの主要なコード ファミリすべてをサポートしています (アメリカン コード), オーストラリア人, カナダとヨーロッパ - リクエスト構造はそれぞれ同じです. コード間の違いは抵抗係数に限定されます, デザイン設定とマテリアル値, そのため、あるコード用に構築された統合は、ペイロードを再構築することなく他のコードにも拡張されます。.

API の場合はボリュームが重要です. 倉庫内の 40 個の列にわたって同じ接続を設計している場合, 取り付けフレームの製品ライン用のサイジング プレート, または、オンデマンドでベースプレートを生成する必要があるコンフィギュレータを構築する, バッチとして実行すると、各モデルを手動でセットアップする作業が置き換えられます。.

各設計コードの完全な入力リファレンスとサンプル ペイロードは、 スタンドアロン.ベースプレート API ドキュメント.

初めて ベースプレートモデル 10分もかかりません. デザインコードと開始テンプレートを選択してください, 次に、タブを順番に操作します.

1. プロジェクトの詳細. 単位を設定し、プロジェクト名を入力します, 会社, デザイナー, プロジェクトIDとクライアント. これらは計算報告書や詳細図面にも反映されます。, したがって、これらを入力すると、後でレポートを編集する手間が省けます。. 設計要素とチェックオプションもここにあります, デザイン設定の下, 選択したコードのデフォルトがすでに入力されています.
2. ジオメトリ. 柱形状の選択 - I断面, 長方形または正方形のHSS, または円形 HSS - AISC からプロファイルを選択します, に, ASまたはCSAデータベースとグレードを設定します, またはカスタムの Fy と Fu を入力します. ベースプレートの幅を設定します, 長さと太さ, 接続部にグラウトがある場合はグラウトを追加します, そして具体的な寸法を定義します, 圧縮強度と亀裂の有無. 自動サイズ調整により、プレートは柱に比例し、コンクリートはプレートに比例します。; ジオメトリからのみ機能します, したがって、デザインではなく出発点として扱います.
3. アンカー. アンカーの直径を設定します, グレードと埋め込み端の状態 - ストレート, 長方形のプレート, 円形のプレートまたはフック - 埋め込み長さとともに 持っている. 溶接プレートワッシャーの使用も選択できます, 選択した設計コードでサポートされている場合. 位置決めについては次のセクションで説明します.
4. 溶接. フィレットまたはCJP/FPBWを選択してください, 溶接材質と脚のサイズを設定します, I 断面のセットバックを調整してフィレット半径をクリアします. 圧縮がプレートにどのように到達するかも選択できます: 溶接を通して, またはプレート上の柱セクションの直接支持によって, これはデフォルトであり、柱の端がベアリング用に準備されている通常の配置です。.
5. カラムロード. 係数化された荷重を入力します - アキシアル, せん断および強軸曲げ. アキシャルは、正が圧縮、負が張力という慣例に従います。. 設計に必要なだけ荷重の組み合わせを追加します; 各チェックはどれを支配するかを報告します. 構造が SkyCiv Structural 3D でモデル化されている場合, これらの値はサポート反応です.
6. チェックを実行する. 詳細チェックの概要が最初に表示されます. クリアしてください, または、必要に応じてオーバーライドします, 次に、完全な結果テーブルと詳細な計算レポートのデザイン チェックを実行します。.
7. 詳細な図面を生成する. すべてのチェックに合格すると, 図面を生成する. 届いたものをそのまま印刷する, デフォルトのスタイルとレイアウトでは, またはで開きます SkyCiv CloudCAD それをさらに発展させるために. CloudCAD は SkyCiv 独自の製図ソフトウェアです, そこで編集するには購読が必要です.

アンカー レイアウトは、アンカーごとに配置されるのではなく、事前定義されたパターンから構築されます。. 詳細に一致するパターンを選択すると、計算機がロッドを柱に対して対称に配置します。, これにより、レイアウト演算が削除され、ほとんどのアンカー設定エラーの背後にある非対称性が排除されます。. 柱の形状により選べるパターンが異なります:

• I セクション柱 — コーナー, フランジのみ, ウェブのみ
• 長方形および正方形の柱 - コーナー, 上/下のみ, 左/右のみ, オールサイド
• 円柱 - コーナー

パターン内でアンカーの数を制御します, 各方向の間隔とプレートエッジまでのエッジ距離. パターンが配置を決める; あなたが寸法を設定します. 完全にカスタムの位置決め, 任意の座標にある個々のアンカーを意味します, まだ含まれていません.

アンカーをテンションゾーンに置きます

アンカーが張力下で実際に機能するようにアンカーをどこに配置するかを知ることは、ベース プレートの設計において最も経験に依存する部分の 1 つです。, 計算機があなたのためにそれをマークします. 張力ゾーンはプレート上で事前に定義されており、モデル上に表示されます。, そして彼らが座る場所はサポート条件に従います:

• 固定されたベース - ゾーンは柱面に最も近い領域です: I 断面のフランジとウェブに沿って, または HSS の面に沿って.
• 強軸曲げ下での固定ベース - ゾーンはフランジの外側に位置します, 各フランジとベースプレートの近い方の端の間.

これらはアンカーが張力を受ける領域です, そのため、荷重ケースが揚力やネット張力を生成するときはいつでも、ロッドを必要な場所に配置できます。. これらのアンカーは柱を固定するものです, それらをゾーン内に配置すると、張力の計算方法とレイアウトの一貫性が保たれます。.

オンにする アンカー張力ゾーンを表示します Figure の設定で、アンカーを配置するとゾーンがプレート上に表示されます。, そのため、間隔とエッジの距離を選択しながら、適切な配置を確認できます。. その後、アンカー データの概要で確認されます。, すべてのアンカーをその ID とともにリストする, 座標とゾーン内にあるかどうか.

ベースがアップリフトのない純粋なコンプレッションを備えている場合, アンカーの位置は詳細な決定であり、ゾーンの外側にロッドを配置することは完全に合理的です. 緊張が高まるとゾーンが重要になる.

単一アンカーとアンカー グループ

アンカーの間隔には、理解する価値のある別の効果があります。: アンカーが個々のアンカーとして評価されるか、グループとして評価されるかが決まります。.

この区別は具体的なチェックにのみ適用されます. 鋼の張力とせん断破壊は常にアンカーごとに評価されます, ロッドの能力はそのエリアとグレードに依存するため. 具体的な容量の動作が異なる, アンカーが動員できるコンクリートの量に依存するため, 隣接するアンカーが同じコンクリートを奪い合う.

2 つのケースを分けるのは、投影された破壊面が重なるかどうかです。. 間隔が広いアンカー, または浅く埋め込まれている, 互いに近づかないようにプロジェクトコーンを配置する, したがって、各アンカーは独自にチェックされます. それらを近づけるか、より深く埋め込むと、円錐が交差します. その時点から、コンクリートがグループ全体の能力を支配します。, グループ容量は個々のアンカー容量の合計ではありません.

コードでは 2 つの場合に別々の方程式を使用しています。. ACI の下で 318-19, 単一アンカーのテンションブレークアウトは Ncb です; グループの場合は Ncbg になります, これは、結合された投影面積から機能し、グループの重心から外れる張力を考慮して偏心修正係数を追加します。. せん断ブレークアウトと側面ブローアウトは同じパターンに従います, それぞれに独自のグループ形式があります. アンカーの引き抜きは例外です: 常にアンカーごとに評価されます, コンクリートコーンではなく、埋め込まれた端のベアリングによって支配されるため.

計算機は、ジオメトリからどのケースが適用されるかを判断し、モデル上に予測される破損領域を表示します。, したがって、グループの動作は、間隔を設定するときに数字と一緒に確認できるものです。, 埋め込み距離とエッジ距離.

各 ACI 障害モードとその原因をより詳しく説明するには, を見てください ACI アンカー チェックに関する SkyCiv ガイド.

フレーム解析では通常、柱ベースがピン固定または完全に固定されたものとして扱われます。. 実際のベースプレートは 2 つの間にあります. に 1993-1-8 したがって、固定ベースが接続の剛性によって正当化されることが期待されます。.

固定ベースのユーロコード設計の場合, 計算機は初期回転剛性 Sj を計算します。,接続の ini を確認し、コード制限に照らして分類します。. 分類は、カラム自体の EI/L の乗数として表されます。, コードの下限と上限に境界がある, したがって、出力はベースを剛体として扱うことができるかどうかを直接示します。, 半剛体または名目上解析モデルに固定されている.

チェックを実行するには 2 つの入力が必要です:

1. 列の高さを指定する, [ジオメトリ]タブに入力された. この分類では、接続剛性とそれがサポートする柱の曲げ剛性を比較します。, そのため、同じベースプレートでも、短くてずんぐりとした柱の下では硬く、高くて細い柱の下では半硬くなります。.
2. 荷重ケース内でモーメントとアキシアル荷重の両方を提供します. 回転剛性はモーメントと回転の特性です, したがって、純粋に軸方向の場合には分類するための回転がありません。. 瞬間だけのケースも機能しません. ユーロコードの定式化は荷重の偏心から機能します, e = M/N, アキシアル荷重がゼロの場合、有限値はありません。. 接続の剛性を報告するには、両方のコンポーネントが存在する必要があります。.

結果が厳密な境界を下回った場合, レバーは厚い板です, アンカーグループと圧縮ゾーンの間にある長いレバーアーム, またはより硬いアンカー配置. それぞれがすぐに再解決されます, そのため、変更の効果はモデルの再構築ではなく、数秒以内に反映されます。.