Calculadora de placa de base online grátis

A americano fluxo de trabalho projeta a coluna de aço e a placa de base para AISC 360-22 e Guia de Design AISC 1 (3Edição RD), e o suporte de concreto e ancoragem ao ACI 318-19. As seções são extraídas do Manual de Construção em Aço AISC (15ª edição) bancos de dados, em unidades imperiais ou métricas.

Verificações realizadas:

1. Verificação de solda da coluna à placa de base
2. Rolamento da coluna na placa de base
3. Rolamento de concreto
4. Cedência flexural da placa de base sob carga de compressão
5. Cedência flexural da placa de base sob carga de tensão
6. Ruptura por tração da haste de ancoragem
7. Ruptura por cisalhamento da haste de ancoragem
8. Rompimento de concreto sob tensão
9. Rompimento de concreto em cisalhamento
10. Retirada da âncora
11. Pryout de cisalhamento de concreto
12. Explosão da face lateral de concreto sob tensão
13. Interação tensão-cisalhamento para âncoras de aço e concreto

ACI 318-19 trata uma única âncora e um grupo âncora sob disposições diferentes, e a distinção tem um grande efeito na área de ruptura projetada que rege a tensão e a capacidade de cisalhamento. Se um layout se comporta como âncoras separadas ou como um grupo depende do espaçamento relativo à profundidade de embutimento, e a calculadora faz essa determinação a partir da sua geometria, em vez de pedir que você. Um padrão de quatro âncoras em espaçamento amplo e um padrão de doze âncoras em espaçamento próximo são avaliados no caso correto.

Eurocódigo desenhos seguem PT 1993-1-8:2005 para a conexão, EN 1992-1-1:2004 para o concreto e EN 1992-4:2018 para âncoras fundidas, apoiado por SCI P358 e SCI P398 e pelo Anexo Nacional da BS EN 1993-1-8:2024. Bibliotecas de seções europeias e britânicas estão disponíveis, então UB, Perfis UC e SHS podem ser usados ​​juntamente com seções HE e IPE.

Verificações realizadas:

1. Verificação de solda da coluna à placa de base
2. Rolamento de concreto, com placa de base cedendo à flexão sob carga de compressão
3. Cedência flexural da placa de base sob carga de tensão, usando análise de linha de rendimento
4. Falha do aço da âncora sob tensão
5. Ruptura do aço da âncora por cisalhamento
6. Falha do cone de concreto sob tensão
7. Ruptura da borda do concreto por cisalhamento
8. Retirada da âncora
9. Pryout de cisalhamento de concreto
10. Explosão da face lateral do concreto devido à tensão
11. Interação combinada de tensão e cisalhamento para verificações de aço de ancoragem e para verificações de concreto
12. Rigidez rotacional inicial para placas de base fixas

O cálculo do lado da tensão é onde o Eurocódigo difere mais visivelmente da abordagem americana. Em vez de um cantilever equivalente, EN 1993-1-8 funciona a partir de um esboço em T equivalente e um padrão de linha de rendimento na placa, e o padrão que se forma depende de onde as âncoras ficam em relação ao flange e à alma. A calculadora identifica o padrão governante entre os modos possíveis: circular, não circular, ou dupla curvatura.

Duas entradas que muitas vezes precisam de uma solução alternativa em outro lugar são tratadas diretamente. A resistência da argamassa é selecionada conforme abaixo 30 MPa ou pelo menos 30 MPa, que define o coeficiente de junta usado no cálculo do rolamento. A folga do furo da âncora é classificada como livre de folga, compatível com código ou não compatível, que afeta a resistência ao cisalhamento. As entradas da classe de exposição e da classe estrutural orientam as verificações de durabilidade.

australianas projetos seguem AS 4100:2020 para a coluna e placa de aço, AS 3600:2018 para o suporte de concreto e AS 5216:2021 para ancoragem fundida. As seções vêm das bibliotecas australianas, com AS/NZS 3679.1 e 3679.2 classes para seções abertas e AS/NZS 1163 classes para seções ocas.

Verificações realizadas:

1. Verificação de solda da coluna à placa de base, com categoria de solda definida como SP ou GP
2. Rolamento de concreto
3. Cedência flexural da placa de base sob carga de compressão
4. Cedência flexural da placa de base sob carga de tensão
5. Falha do aço da âncora sob tensão
6. Ruptura do aço da âncora por cisalhamento
7. Falha do cone de concreto sob tensão
8. Ruptura da borda do concreto por cisalhamento
9. Retirada da âncora
10. Pryout de cisalhamento de concreto
11. Explosão da face lateral do concreto devido à tensão
12. Interação combinada de tensão e cisalhamento para verificações de aço de ancoragem e para verificações de concreto

AS 5216:2021 deixa várias decisões para o engenheiro, e a calculadora os apresenta como entradas em vez de corrigi-los nos bastidores. Conjuntos de ductilidade da âncora k7 para verificação de cisalhamento do aço. O grau de restrição determina se a âncora é tratada como livre para girar ou restringida na placa, que altera o braço de alavanca e a flexão induzida na haste. A alavancagem e o próprio braço de alavanca podem ser inseridos diretamente ou deixados no cálculo automático. Porque cada suposição aparece na entrada e novamente no relatório, um revisor pode ver o que foi assumido em vez de fazer engenharia reversa a partir dos números.

canadense projetos usam CSA S16:19 para a coluna de aço e placa de base e CSA A23.3:19 para suporte e ancoragem de concreto, com referência ao Manual de Design de Concreto CAC (3Edição RD). As seções vêm das bibliotecas CSA, incluindo perfis HSS G40.21 e formatos W, com notas CSA padrão para a coluna, placas e hastes de ancoragem.

Verificações realizadas:

1. Verificação de solda da coluna à placa de base
2. Rolamento da coluna na placa de base
3. Rolamento de concreto
4. Cedência flexural da placa de base sob carga de compressão
5. Cedência flexural da placa de base sob carga de tensão
6. Ruptura por tração da haste de ancoragem
7. Ruptura por cisalhamento da haste de ancoragem
8. Rompimento de concreto sob tensão
9. Rompimento de concreto em cisalhamento
10. Retirada da âncora
11. Pryout de cisalhamento de concreto
12. Explosão da face lateral de concreto sob tensão
13. Interação tensão-cisalhamento para âncoras de aço e concreto

CSA A23.3:19 define seus fatores de resistência de ancoragem por meio de classificações de modificação de resistência, em vez de valores fixos, e estes são selecionados na calculadora como classificações. Escolhendo dúctil ou frágil para o caso governado por aço, e Condição A ou Condição B para o caso governado pelo concreto, atualiza os fatores subjacentes de tensão e cisalhamento para os valores exigidos pelo código. Cada fator ainda pode ser substituído quando uma especificação de projeto exigir algo diferente.

O fluxo de trabalho canadense também pode verificar a capacidade de flexão da placa de base paralela e perpendicularmente ao momento aplicado, o que é importante para placas quase quadradas ou onde o layout da âncora não está alinhado com o eixo de flexão.

Placas de base estão entre as ligações mais repetidas em aço estrutural, e a maior parte do trabalho em projetar um é trabalho que um computador deveria estar fazendo: verificando as dimensões em relação aos mínimos do código, executando as mesmas doze verificações em cada combinação de carga, escrevendo o cálculo, e desenhando o detalhe. A calculadora automatiza todos os quatro.

Os cálculos de resistência assumem que a conexão pode ser construída conforme desenhado. Antes de qualquer verificação de capacidade ser executada, a calculadora analisa a geometria em busca de conflitos e capacidade de construção e relata o resultado em um Resumo de Verificação de Detalhamento.

As verificações detectam conflitos e geometria não conforme: âncoras espaçadas muito próximas, âncoras muito perto da borda da placa, uma placa de base com uma pegada maior do que o concreto que a suporta, soldas que sujam as posições da âncora. Eles também sinalizam valores que estão fora do intervalo normalmente visto na prática, que detecta problemas genuínos de projeto e erros simples de entrada - uma espessura inserida nas unidades erradas, uma vírgula no lugar errado, uma profundidade de incorporação que é uma ordem de grandeza.

As verificações atuais são:

• Tamanho da solda — comparado com o mínimo e máximo exigido pelo código de projeto selecionado
• Folga da âncora — se há espaço físico para encaixar uma arruela e girar uma porca, contabilizando soldas próximas e geometria adjacente
• Distância da borda da placa base — distância mínima da âncora à borda para o código selecionado
• Dimensões da placa embutida — comparadas com um mínimo sugerido de quatro vezes o diâmetro da âncora
• Divisão de concreto – espaçamento mínimo de ancoragem e cobertura mínima (não aplicado no fluxo de trabalho australiano)
• Contagem mínima de âncoras – quatro âncoras recomendadas como mínimo

Uma verificação falhada nomeia a dimensão responsável, então a correção é óbvia. As verificações podem ser desativadas individualmente nas configurações de design, e onde um item sinalizado for aceitável para o projeto você poderá substituí-lo e executar o design de qualquer maneira. Esses são os detalhes que são baratos para consertar na fase de projeto e caros para consertar no local, uma vez que as âncoras são lançadas e a placa chega do fabricante.

Um clique executa o conjunto completo de verificações – aço, concreto, solda e ancoragem — em todas as combinações de carga no modelo de uma só vez. A tabela de resultados lista cada verificação com sua demanda, sua capacidade, a relação demanda-capacidade e a combinação de carga que rege essa verificação específica, para que você possa ver qual combinação está gerando cada resultado, e não apenas se ela foi aprovada.

O relatório de cálculo é criado a partir da mesma execução, sem etapa de redação separada. Ele contém o passo a passo de cada verificação, a equação referenciada e o número da cláusula do código selecionado, e ilustrações em escala da geometria de entrada e das superfícies de verificação de ancoragem. Nome do projeto, companhia, desenhista, O ID do projeto e os detalhes do cliente são transferidos da guia Detalhes para o cabeçalho do relatório. Exportar para PDF ou HTML.

O objetivo de mostrar o funcionamento completo é a possibilidade de revisão. Um verificador pode seguir o cálculo linha por linha e ver as suposições em vez de aceitar um valor de capacidade e uma marca de aprovação, que é também o que torna a saída utilizável como um registro de projeto para aprovação.

Uma vez que o design passa, o mesmo modelo produz o desenho detalhado. A saída é um desenho CAD adequado com camadas e anotações, não é uma captura de tela do modelo.

A folha inclui vistas planas e de elevação, dimensões completas, chamadas de soldagem, um cronograma de carregamento e um bloco de título. Chamadas, notas de desenho e informações do bloco de título são todas editáveis, o desenho pode ser dimensionado, e uma longa lista de tamanhos de papel está disponível. Baixe-o como um PDF pronto para emissão, ou abra-o em SkyCiv CloudCAD para desenvolvê-lo ainda mais - ajuste as camadas, adicione notas e organize a planilha sem sair do SkyCiv.

A economia de tempo é simples: ninguém redesenha a placa de base à mão, o que leva um desenhista algumas horas por detalhe. A economia também se mantém por meio de revisões. Quando a espessura da placa muda ou uma âncora se move, regenerar o desenho e a nova folha sairá com a geometria e dimensões atualizadas já instaladas, em vez de enviar alguém de volta ao arquivo CAD para rastrear cada anotação afetada.

Qualquer design que você possa configurar na calculadora também pode ser executado programaticamente por meio da API SkyCiv, usando o autônomo.placa de base espaço para nome. Envie o objeto de design, receba os resultados completos da verificação, e gerar o relatório de cálculo sem abrir a interface.

Uma corrida usa duas funções: autônomo.baseplate.start para abrir a sessão, então standalone.baseplate.check para enviar o design. Porque ambos são necessários, cada configuração de placa de base custa 2 Créditos da API.

A API oferece suporte a todas as quatro principais famílias de códigos – American, australianas, Canadá e Europa — e a estrutura de solicitação é a mesma para cada um. As diferenças entre os códigos estão confinadas aos fatores de resistência, configurações de design e valores materiais, portanto, uma integração construída para um código se estende aos outros sem reestruturar a carga útil.

O caso da API é o volume. Se você estiver projetando a mesma conexão em quarenta colunas em um armazém, placas de dimensionamento para uma linha de produtos de estruturas de montagem, ou construir um configurador que produza uma placa de base sob demanda, executá-los em lote substitui o trabalho de configurar cada modelo manualmente.

A referência de entrada completa e amostras de cargas úteis para cada código de projeto estão no Documentação da API standalone.baseplate.

Um primeiro modelo de placa base leva menos de dez minutos. Escolha um código de design e um modelo inicial, em seguida, trabalhe nas guias em ordem.

1. Detalhes do projeto. Defina suas unidades e insira o nome do projeto, companhia, desenhista, ID do projeto e cliente. Estes são transportados para o relatório de cálculo e desenho detalhado, então preenchê-los agora evita a edição do relatório mais tarde. Fatores de design e opções de verificação também estão aqui, em Configurações de design, já preenchido com os padrões do código escolhido.
2. Geometria. Selecione a forma da coluna - seção I, HSS retangular ou quadrado, ou HSS circular — em seguida, escolha o perfil do AISC, EN, Banco de dados AS ou CSA e definir a nota, ou insira Fy e Fu personalizados. Defina a largura da placa base, comprimento e espessura, adicione argamassa se a conexão tiver, e definir as dimensões concretas, resistência à compressão e se está rachado ou não. O Auto-Size irá proporcionar a placa ao pilar e o concreto à placa; funciona apenas a partir da geometria, então trate isso como um ponto de partida e não como um design.
3. Âncoras. Defina o diâmetro da âncora, classe e condição final embutida - reto, placa retangular, placa circular ou gancho – junto com o comprimento de incorporação ter. Você também pode optar por usar arruelas de placas soldadas, se suportado pelo código de design selecionado. O posicionamento é abordado na próxima seção.
4. Soldas. Escolha filé ou CJP/FPBW, defina o material de solda e o tamanho da perna, e ajuste o recuo nas seções I para limpar o raio do filete. Você também escolhe como a compressão atinge a placa: através das soldas, ou por apoio direto da seção do pilar na placa, que é o padrão e o arranjo usual onde a extremidade da coluna está preparada para suportar.
5. Cargas de coluna. Insira cargas fatoradas - axiais, cisalhamento e flexão de eixo forte. Axial segue a convenção de que positivo é compressão e negativo é tensão. Adicione quantas combinações de carga o projeto precisar; cada cheque informa qual deles governa. Se a estrutura for modelada em SkyCiv Structural 3D, esses valores são as reações de suporte.
6. Execute as verificações. O resumo da verificação de detalhamento vem primeiro. Limpe, ou substituir quando apropriado, em seguida, execute as verificações de projeto para a tabela de resultados completa e o relatório de cálculo detalhado.
7. Gere o desenho detalhado. Depois que cada verificação for aprovada, gerar o desenho. Imprima como for, no estilo e layout padrão, ou abra-o em SkyCiv CloudCAD para desenvolvê-lo ainda mais. CloudCAD é o software de desenho próprio do SkyCiv, e editar lá requer uma assinatura.

O layout da âncora é construído a partir de padrões predefinidos, em vez de ser colocado âncora por âncora. Escolha o padrão que corresponde ao seu detalhe e a calculadora posiciona as hastes simetricamente em torno da coluna para você, que remove a aritmética do layout e descarta a assimetria por trás da maioria dos erros de configuração da âncora. Os padrões disponíveis dependem do formato da coluna:

• Colunas de seção I — Cantos, Somente flange, Apenas Web
• Colunas retangulares e quadradas — Cantos, Apenas superior/inferior, Somente esquerda/direita, Todos os lados
• Colunas circulares — Cantos

Dentro de um padrão você controla o número de âncoras, o espaçamento em cada direção e a distância da borda até a borda da placa. O padrão define o arranjo; você define as dimensões. Posicionamento totalmente personalizado, significando âncoras individuais em coordenadas arbitrárias, ainda não está incluído.

Coloque suas âncoras na zona de tensão

Saber onde colocar as âncoras para que elas realmente funcionem sob tensão é uma das partes do projeto da placa de base que mais depende da experiência., então a calculadora marca para você. As zonas de tensão são pré-definidas na placa e exibidas no modelo, e onde eles se sentam segue a condição de suporte:

• Bases fixadas — as zonas são as áreas mais próximas das faces do pilar: ao lado dos flanges e da alma em uma seção I, ou ao longo das faces de um HSS.
• Bases fixas sob flexão de eixo forte — as zonas ficam fora dos flanges, entre cada flange e a borda mais próxima da placa de base.

Estas são as áreas onde uma âncora se envolve em tensão, então eles estão onde você deseja que suas hastes sempre que um caso de carga produza elevação ou tensão líquida. Essas âncoras são o que mantém a coluna baixa, e colocá-los dentro da zona mantém o layout consistente com a forma como a tensão é calculada.

Ligar Mostrar zonas de tensão âncora nas configurações da figura e as zonas aparecem na placa conforme você posiciona as âncoras, para que você possa ver o posicionamento correto enquanto ainda escolhe o espaçamento e as distâncias das bordas. O Anchor Data Summary confirma isso posteriormente, listando cada âncora com seu ID, coordenadas e se está dentro de uma zona.

Se a sua base carrega compressão pura sem caixa de elevação, a posição da âncora é uma decisão detalhada e colocar hastes fora das zonas é totalmente razoável. As zonas são importantes quando a tensão entra em cena.

Âncoras individuais e grupos de âncoras

O espaçamento das âncoras faz outra coisa que vale a pena entender: decide se suas âncoras são avaliadas como âncoras individuais ou como um grupo.

A distinção aplica-se apenas às verificações concretas. A tensão do aço e a ruptura por cisalhamento são sempre avaliadas por âncora, já que a capacidade de uma haste depende de sua própria área e grau. A capacidade do concreto funciona de maneira diferente, porque depende do volume de concreto que uma âncora pode mobilizar, e âncoras vizinhas competem pelo mesmo concreto.

O que separa os dois casos é se as superfícies de falha projetadas se sobrepõem.. Âncoras amplamente espaçadas, ou superficialmente incorporado, cones de projeto que ficam afastados um do outro, então cada âncora é verificada por conta própria. Aproxime-os ou incorpore-os mais profundamente e os cones se cruzarão. A partir desse ponto, o concreto governa a capacidade de todo o grupo, e a capacidade do grupo não é a soma das capacidades âncora individuais.

Os códigos usam equações separadas para os dois casos. Sob ACI 318-19, ruptura de tensão para uma única âncora é Ncb; para um grupo torna-se Ncbg, que funciona a partir da área projetada combinada e adiciona um fator de modificação de excentricidade para levar em conta a tensão aplicada fora do centróide do grupo. A ruptura por cisalhamento e a ruptura da face lateral seguem o mesmo padrão, cada um com seu próprio formulário de grupo. A retirada da âncora é a exceção: é sempre avaliado por âncora, uma vez que é governado pelo rolamento na extremidade embutida e não por um cone de concreto.

A calculadora determina qual caso se aplica à sua geometria e exibe as áreas de falha projetadas no modelo, então o comportamento do grupo é algo que você pode ver ao lado dos números conforme define o espaçamento, distâncias de incorporação e borda.

Para um tratamento mais completo de cada modo de falha da ACI e o que o motiva, veja o Guia SkyCiv para verificações de âncora ACI.

A análise de pórticos geralmente trata a base do pilar como fixada ou totalmente fixa.. As placas de base reais ficam entre as duas. EN 1993-1-8 espera, portanto, que uma base fixa seja justificada pela rigidez da ligação.

Para projetos de Eurocódigo com base fixa, a calculadora calcula a rigidez rotacional inicial Sj,ini da conexão e classifica-a de acordo com os limites do código. A classificação é expressa como um multiplicador do próprio EI/L da coluna, com limites nos limites inferior e superior do código, então a saída informa diretamente se a base pode ser tratada como rígida, semirrígido ou nominalmente fixado no modelo de análise.

Duas entradas são necessárias para a verificação ser executada:

1. Forneça a altura da coluna, inserido na aba Geometria. A classificação compara a rigidez da conexão com a rigidez à flexão do pilar que ela suporta, então a mesma placa de base pode ser rígida sob uma coluna curta e atarracada e semirrígida sob uma coluna alta e esbelta.
2. Fornece momento e carga axial no caso de carga. A rigidez rotacional é uma propriedade momento-rotação, então um caso puramente axial não tem rotação para classificar. Um caso momentâneo também não funciona. A formulação do Eurocódigo funciona a partir da excentricidade da carga, e = M/N, que não tem valor finito quando a carga axial é zero. Ambos os componentes precisam estar presentes para que a conexão tenha rigidez para relatar.

Se o resultado voltar abaixo do limite rígido, as alavancas são uma placa mais grossa, um braço de alavanca mais longo entre o grupo de ancoragem e a zona de compressão, ou um arranjo de âncora mais rígido. Cada um resolve imediatamente, portanto, o efeito de uma mudança está a alguns segundos de distância, em vez de uma reconstrução do modelo.