Пример дизайна базовой плиты с использованием en 1993-1-8-2005, В 1993-1-1-2005 и EN 1992-1-1-2004
Запись о проблеме
Определите, достаточно ли разработанного соединения с столбцами-базой для 50-кН, растягивающая нагрузка, 4-кН Vy сдвиговая нагрузка, и 2-кН Vz сдвиговая нагрузка.
Данные данных
Столбец:
Раздел столбца: ЧС193.7×10
Область столбца: 5770.0 мм²
Материал столбца: С460
Опорная плита:
Размеры опорной плиты: 300мм х 300 мм
Толщина опорной плиты: 18мм
Материал опорной плиты: S235
Раствор:
Толщина затирки: 0 мм
бетон:
Бетонные размеры: 350мм х 350 мм
Бетонная толщина: 400 мм
Бетонный материал: С35/45
Потрескался или не снят: Потрескался
Якоря:
Диаметр якоря: 16 мм
Эффективная длина встраивания: 350 мм
Встроенный диаметр пластины: 70 мм
Встроенная тарелка толщина: 10 мм
Якорный материал: 4.8
Швы:
Сварной шва: Филе
Размер сварного шва: 7мм
Классификация металла наполнителя: Е42
Якоря данных (из Skyciv Calculator):
Модель в бесплатном инструменте SkyCiv
Смоделируйте конструкцию опорной плиты, указанную выше, с помощью нашего бесплатного онлайн-инструмента сегодня.! Регистрация не требуется.
Ноты
Целью этого примера проектирования является демонстрация пошаговых расчетов для проверки несущей способности, включающей одновременные сдвиговые и осевые нагрузки.. Некоторые из необходимых проверок уже обсуждались в предыдущих примерах проектирования.. Пожалуйста, перейдите по ссылкам, представленным в каждом разделе..
Пошаговые расчеты
Проверьте #1: Рассчитайте емкость сварки
Полный растягивающая нагрузка сопротивляется со стороны весь участок сварного шва, в то время компоненты сдвиговой нагрузки распределяются только на часть общей длины сварного шва. Эта часть определяется путем прогнозирования 90° сектор от центра колонны к ее окружности. Следовательно, Только половина общей окружности предназначен для сопротивления сдвиговой нагрузке.
Сначала мы вычисляем Общая длина сварного шва и часть сварного шва в пределах проекции 90°.
\(L_{weld,full} = \pi d_{col} = \pi \times 193.7\ \text{mm} = 608.53\ \text{mm}\)
\(L_{weld} = \dfrac{\pi d_{col}}{2} = \dfrac{\pi \times 193.7\ \text{mm}}{2} = 304.26\ \text{mm}\)
следующий, мы рассчитываем результирующая сдвиговая нагрузка.
\(V_r = \sqrt{(V_y)^2 + (V_z)^2} = \sqrt{(4\ \text{kN})^2 + (2\ \text{kN})^2} = 4.4721\ \text{kN}\)
Затем мы вычисляем нормальный и касательные напряжения, с учетом предполагаемого распределения нагрузки.
\( \sigma_{\perp} = \dfrac{N_x}{L_{weld,full}\,a\,\sqrt{2}} = \dfrac{40\ \text{kN}}{608.53\ \text{mm} \times 4.95\ \text{mm} \times \sqrt{2}} = 9.39\ \text{MPa} \)
\( \tau_{\perp} = \dfrac{N_x}{L_{weld,full}\,a\,\sqrt{2}} = \dfrac{40\ \text{kN}}{608.53\ \text{mm} \times 4.95\ \text{mm} \times \sqrt{2}} = 9.39\ \text{MPa} \)
\( \tau_{\parallel} = \dfrac{V_r}{L_{weld}\,a} = \dfrac{4.4721\ \text{kN}}{304.26\ \text{mm} \times 4.95\ \text{mm}} = 2.9693\ \text{MPa} \)
После того, мы рассчитываем комбинированные напряжения с использованием В 1993-1-8:2005 уравнение. (4.1).
\(F_{w,Ed1} = \sqrt{(\sigma_{\perp})^2 + 3\big((\tau_{\perp})^2 + (\tau_{\parallel})^2\big)}\)
\(F_{w,Ed1} = \sqrt{(9.39\ \text{MPa})^2 + 3\big((9.39\ \text{MPa})^2 + (2.9693\ \text{MPa})^2\big)}\)
\(F_{w,Ed1} = 19.471\ \text{MPa}\)
В то же время, Мы определяем напряжение на основной металл используя то же уравнение.
\(F_{w,Ed2} = \sigma_{\perp} = 9.39\ \text{MPa}\)
следующий, мы рассчитываем способность сварки. Сначала мы определяем предельная прочность на разрыв (фу) из более слабый материал, а затем использовать В 1993-1-8:2005 уравнение. (4.1) чтобы получить сопротивление углового сварного шва и сопротивление основного металла.
\(f_u = \min\!\left(F_{u,\text{col}},\ f_{u,\text{bp}},\ f_{u,w}\right) = \min\!\left(550\ \text{MPa},\ 360\ \text{MPa},\ 500\ \text{MPa}\right) = 360\ \text{MPa}\)
\(F_{w,Rd1} = \dfrac{f_u}{\beta_w\,(\gamma_{M2,\text{weld}})} = \dfrac{360\ \text{MPa}}{0.8 \times (1.25)} = 360\ \text{MPa}\)
\(F_{w,Rd2} = \dfrac{0.9\,f_u}{\gamma_{M2,\text{weld}}} = \dfrac{0.9 \times 360\ \text{MPa}}{1.25} = 259.2\ \text{MPa}\)
поскольку 19.471 МПа < 360 МПа, емкость сварки достаточный.
Проверьте #2: Рассчитайте емкость сгибки на основе нагрузки
Пример расчета предела текучести опорной плиты при изгибе уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на растяжение».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #3: Рассчитайте бетонную прорывную емкость при натяжении
Пример расчета прочности бетона на прорыв из-за растягивающей нагрузки уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на растяжение».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #4: Рассчитать способность выдвижения якоря
Пример расчета способности выдергивания анкера уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на растяжение».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #5: Рассчитайте пропускную способность в направлении y-направления
Пример расчета пропускной способности боковой поверхности в направлении Y уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на растяжение».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #6: Рассчитайте пропускную способность в направлении z в направлении z
Пример расчета пропускной способности боковой поверхности в направлении Z уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на растяжение».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #7: Рассчитать несущую способность опорной плиты в анкерных отверстиях (Vy shear)
Пример расчета несущей способности опорной плиты в анкерных отверстиях для Vy-сдвига уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на сжатие и сдвиг».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #8: Рассчитать несущую способность опорной плиты в анкерных отверстиях (VZ Shear)
Пример расчета несущей способности опорной плиты в анкерных отверстиях на сдвиг Vz уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на сжатие и сдвиг».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #9: Рассчитать прорывную способность бетона (Vy shear)
Пример расчета прочности бетона при разрушении при отрыве из-за сдвига Vy уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты для сдвига».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #10: Рассчитать прорывную способность бетона (VZ Shear)
Пример расчета прочности бетона при разрушении на отрыв из-за сдвига Vz уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на сдвиг».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #11: Рассчитать мощность выдергивания
Пример расчета способности выдергивания бетона уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на сдвиг».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #12: Рассчитайте сдвиг стержней стержней
Эффект от растягивающая нагрузка в этой проверке учитывается способность анкерного стержня, если поперечная сила действует на плечо рычага. тем не мение, в этом примере, сдвиг действует без рычага. Следовательно, взаимодействие сдвигающих и растягивающих напряжений на анкерном стержне будет оцениваться отдельно в проверка взаимодействия.
Для пошагового расчета сдвигающей способности без рычага, пожалуйста, перейдите по этой ссылке.
Программное обеспечение SkyCiv Base Plate Design может выполнить все необходимые проверки, чтобы определить, действует ли сдвиговая нагрузка с рычагом или без него.. Ты можешь попробуйте бесплатный инструмент Cегодня.
Проверьте #13: Расчет проверки взаимодействия анкерной стали
Мы используем В 1992-4:2018 Стол 7.3 уравнение. (7.54) Чтобы оценить взаимодействие сдвиговых и растягивающих напряжений на якорной штанге. Подставляя в уравнение растягивающее напряжение и емкость, а также сдвиговое напряжение и емкость., получение ценность взаимодействия является:
\(I_{int} = \left(\dfrac{N_{Ed}}{N_{Rd,s}}\right)^2 + \left(\dfrac{V_{Ed}}{V_{Rd,s}}\right)^2\)
\(I_{int} = \left(\dfrac{10\ \text{kN}}{49.22\ \text{kN}}\right)^2 + \left(\dfrac{1.118\ \text{kN}}{38.604\ \text{kN}}\right)^2 = 0.042117\)
поскольку 0.042 < 1.0, проверка взаимодействия разрушения стали анкерного стержня достаточный.
Проверьте #14: Рассчитать проверку взаимодействия разрушения бетона
Дополнительный проверка взаимодействия требуется для конкретные неудачи при одновременной сдвиговой и растягивающей нагрузке. Для этого, мы используем В 1992-4:2018 Стол 7.3 уравнение. (7.55) и уравнение. (7.56).
Вот полученные соотношения для всех проверки на растяжение.
Вот полученные соотношения для всех проверка на сдвиг.
Первый, мы проверяем с помощью уравнение. (7.55) и сравнить результат с максимальный предел взаимодействия 1.0.
\(I_{\text{case1}} = \left(\left(\dfrac{N_{Ed}}{N_{Rd}}\right)^{1.5}\right) + \left(\left(\dfrac{V_{Ed}}{V_{Rd}}\right)^{1.5}\right)\)
\(I_{\text{case1}} = \left(\left(\dfrac{40}{45.106}\right)^{1.5}\right) + \left(\left(\dfrac{4.1231}{14.296}\right)^{1.5}\right) = 0.99\)
следующий, мы проверяем с помощью уравнение. (7.56) и сравнить результат с максимальный предел взаимодействия 1.2.
\(I_{\text{case2}} = \dfrac{N_{Ed}}{N_{Rd}} + \dfrac{V_{Ed}}{V_{Rd}} = \dfrac{40}{45.106} + \dfrac{4.1231}{14.296} = 1.1752\)
поскольку 0.99 < 1.0 и 1.175 < 1.2, в проверка взаимодействия разрушения бетона является достаточный.
Резюме дизайна
В Программное обеспечение для дизайна базовой плиты Skyciv может автоматически генерировать пошаговый отчет расчета для этого примера проекта. Это также предоставляет краткую информацию о выполненных чеках и их полученных соотношениях, Облегчение информации для понимания с первого взгляда. Ниже приведена примерная сводная таблица, который включен в отчет.
Образец Skyciv
Посмотрите уровень детализации и ясности, который вы можете ожидать от отчета о конструкции базовой пластины SkyCiv.. Отчет включает все ключевые проверки проекта., уравнения, и результаты представлены в ясном и легко читаемом формате.. Полностью соответствует стандартам проектирования.. Нажмите ниже, чтобы просмотреть образец отчета, созданного с помощью калькулятора базовой плиты SkyCiv..
(Образец отчета будет добавлен в ближайшее время)
Покупка программного обеспечения для базовой пластины
Купите полную версию модуля дизайна базовой плиты без каких -либо других модулей Skyciv. Это дает вам полный набор результатов для дизайна базовой плиты, в том числе подробные отчеты и больше функциональности.
