Ontwerpvoorbeeld van basisplaat met CSA S16:19 en CSA A23.3:19
Probleemverklaring
Bepaal of de ontworpen kolom-voetplaatverbinding voldoende is voor een 25 kN compressie belasting, 5 kN Vy schuifbelasting 5 kN Vz schuifbelasting.
Gegeven gegevens
Kolom:
Kolomgedeelte: HS152x152x6.4
Kolomgebied: 3610 mm2
Kolommateriaal: 350W
Bodemplaat:
Baseplaat afmetingen: 350 mm x 350 mm
Basisplaatdikte: 20 mm
Basisplaatmateriaal: 300W
Vocht:
Voegdikte: 0 mm
Beton:
Concrete dimensies: 450 mm x 450 mm
Betonnen dikte: 300 mm
Betonnen materiaal: 20.68 MPa
Gebarsten of ongescheurd: Gebarsten
Ankers:
Ankerdiameter: 12.7 mm
Effectieve inbeddingslengte: 250 mm
Steel Material: ASTM F1554 G36
Threads in Shear Plane: Included
Anker einde: Circular Plate
Lassen:
Lastype: Complete Joint Penetration (CJP)
Ankergegevens (van Skyciv Calculator):
Model in SkyCiv Gratis tool
Modelleer vandaag nog het ontwerp van de basisplaat hierboven met onze gratis online tool! Geen aanmelding vereist.
Notitie
Het doel van dit ontwerpvoorbeeld is om de stapsgewijze berekeningen te demonstreren voor capaciteitscontroles met gelijktijdige schuif- en axiale belastingen. Een aantal van de vereiste controles zijn al besproken in de voorgaande ontwerpvoorbeelden. Raadpleeg de links in elke sectie.
Stapsgewijze berekeningen
Controleren #1: Lascapaciteit berekenen
Given that the column compression load is transferred via welds, we need to consider the resultant load of the compression and shear loads in determining the strength of the welds.
Om de lascapaciteit te evalueren, We bepalen eerst de Totale laslengte Gebaseerd op de kolomafmetingen.
\(L_{\tekst{w}} = frac{EEN_{\tekst{col}}}{t_{\tekst{col}}} = frac{3610\ \tekst{mm}^ 2}{6.35\ \tekst{mm}} = 568.5\ \tekst{mm}\)
De volgende, we express the demand in terms of kracht per lengte-eenheid.
\(v_{fy} = frac{V_u}{L_w} = frac{5\ \tekst{kN}}{568.5\ \tekst{mm}} = 0.008795\ \tekst{kN / mm}\)
\(v_{fz} = frac{V_z}{L_w} = frac{5\ \tekst{kN}}{568.5\ \tekst{mm}} = 0.008795\ \tekst{kN / mm}\)
The resultant load is determined as:
\(r_f = \sqrt{(v_{fy})^ 2 + (v_{fz})^ 2}\)
\(r_f = \sqrt{(0.008795\ \tekst{kN / mm})^ 2 + (0.008795\ \tekst{kN / mm})^ 2} = 0.012438\ \tekst{kN / mm}\)
Vervolgens, We bepalen de CJP weld capacity per unit length. Eerste, we check the base metal capacities of both column and base plate using CSA S16:19 Clausule 13.13.2.1(een).
\(v_{r,\tekst{col}} = 0.67\phi_{\tekst{col}}F_{u,\tekst{col}} = 0.67 \keer 0.67 \keer 6.35\ \tekst{mm} \keer 450\ \tekst{MPa} = 1.2827\ \tekst{kN / mm}\)
\(v_{r,\tekst{bp}} = 0.67\phi_{\tekst{bp}}F_{u,\tekst{bp}} = 0.67 \keer 0.67 \keer 20\ \tekst{mm} \keer 450\ \tekst{MPa} = 4.0401\ \tekst{kN / mm}\)
Vervolgens, we check the weld metal capacity using CSA S16:19 CLause 13.13.2.1(b).
\(v_{r,\tekst{lassen}} = 0.67\phi_{\tekst{lassen}}X_u = 0.67 \keer 0.67 \keer 6.35\ \tekst{mm} \keer 430\ \tekst{MPa} = 1.2257\ \tekst{kN / mm}\)
We then take the minimum capacity as the governing capacity.
\(v_r = \min (v_{r,\tekst{bp}}, v_{r,\tekst{col}}, v_{r,\tekst{lassen}}) = min (4.0401\ \tekst{kN / mm}, 1.2827\ \tekst{kN / mm}, 1.2257\ \tekst{kN / mm}) = 1.2257\ \tekst{kN / mm}\)
Sinds 0.012 kN < 1.23 kN De lascapaciteit is voldoende.
Controleren #2: Bereken de draagvermogen van de kolom
A design example for the bearing capacity of the column is already discussed in the Base Plate Design Example for Compression. Voor de stapsgewijze berekening verwijzen wij u naar deze link.
Controleren #3: Bereken de buigcapaciteit van de basisplaat als gevolg van compressiebelasting
A design example for the base plate flexural yielding capacity is already discussed in the Base Plate Design Example for Compression. Voor de stapsgewijze berekening verwijzen wij u naar deze link.
Controleren #4: Betonlagercapaciteit
A design example for the concrete bearing capacity is already discussed in the Base Plate Design Example for Compression. Voor de stapsgewijze berekening verwijzen wij u naar deze link.
Controleren #5: Concrete breakout capacity (Vy Shear)
A design example for the concrete breakout capacity due to Vy shear is ready discussed in the Base Plate Design Example for Shear. Voor de stapsgewijze berekening verwijzen wij u naar deze link.
Controleren #6: Concrete breakout capacity (Vz Shear)
A design example for the concrete breakout capacity due to Vz shear is already discussed in the Base Plate Design Example for Shear. Voor de stapsgewijze berekening verwijzen wij u naar deze link.
Controleren #7: Concrete pryout capacity
A design example for the capacity of the concrete section against pryout is already discussed in the Base Plate Design Example for Shear. Voor de stapsgewijze berekening verwijzen wij u naar deze link.
Controleren #8: Anchor Rod Shear Capacity
A design example for the shear capacity of the anchor rod is already discussed in the Base Plate Design Example for Shear. Voor de stapsgewijze berekening verwijzen wij u naar deze link.
Ontwerp Samenvatting
De Skyciv Base Plate Design Software Kan automatisch een stapsgewijze berekeningsrapport genereren voor dit ontwerpvoorbeeld. Het biedt ook een samenvatting van de uitgevoerde controles en hun resulterende verhoudingen, De informatie in één oogopslag gemakkelijk te begrijpen maken. Hieronder is een sample samenvattende tabel, die is opgenomen in het rapport.
Skyciv Sample Report
Bekijk het detailniveau en de duidelijkheid die u kunt verwachten van een SkyCiv-basisplaatontwerprapport. Het rapport bevat alle belangrijke ontwerpcontroles, vergelijkingen, en resultaten gepresenteerd in een duidelijk en gemakkelijk leesbaar formaat. Het voldoet volledig aan de ontwerpnormen. Klik hieronder om een voorbeeldrapport te bekijken dat is gegenereerd met de SkyCiv-basisplaatcalculator.
Sample report to be posted soon
Koop baseplaatsoftware
Koop de volledige versie van de basisplaatontwerpmodule op zichzelf zonder andere SkyCiv -modules. Dit geeft u een volledige set resultaten voor het ontwerp van de basisplaat, inclusief gedetailleerde rapporten en meer functionaliteit.
