Пример дизайна базовой пластины с использованием AISC 360-22 и ACI 318-19
Запись о проблеме:
Определите, достаточно ли разработанного соединения с столбцами-базой для 25 кипы compression load, 3 кипы Vy shear нагрузки 1 кип Vz shear load.
Данные данных:
Столбец:
Раздел столбца: HSS6x0.312
Область столбца: 5.220 в2
Материал столбца: A36
Опорная плита:
Размеры опорной плиты: 12 в х 12 в
Толщина опорной плиты: 1/2 в
Материал опорной плиты: A36
Раствор:
Толщина затирки: 3/4 в
бетон:
Бетонные размеры: 13 в х 13 в
Бетонная толщина: 8 в
Бетонный материал: 3000 фунтов на квадратный дюйм
Потрескался или не снят: Потрескался
Якоря:
Диаметр якоря: 1/2 в
Эффективная длина встраивания: 5 в
Steel Material: A325N
Threads in Shear Plane: Included
Anchor Ending: Rectangular Plate
Швы:
Размер сварного шва: 1/4 в
Классификация металла наполнителя: Е70ХХ
Transfer compression load via welds: да
Якоря данных (из Skyciv Calculator):
Заметка:
The purpose of this design example is to demonstrate the step-by-step calculations for capacity checks involving concurrent shear and axial loads. Some of the required checks have already been discussed in the previous design examples. Please refer to the links provided in each section.
Пошаговые расчеты:
Проверьте #1: Рассчитайте емкость сварки
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.
Чтобы оценить емкость сварной площадки, Сначала мы определяем Общая длина сварного шва на основе размеров столбца.
\(L_{\текст{сварка}} = \pi d_{\текст{полковник}} = \pi \times 6\ \текст{в} знак равно 18.85\ \текст{в}\)
следующий, we express the demand in terms of усилие на единицу длины.
\(c_u = \frac{N_x}{L_{\текст{сварка}}} = frac{25\ \текст{кип }}{18.85\ \текст{в}} знак равно 1.3263\ \текст{kip/in}\)
\(в_{уй} = frac{V_Y}{L_{\текст{сварка}}} = frac{3\ \текст{кип }}{18.85\ \текст{в}} знак равно 0.15915\ \текст{kip/in}\)
\(в_{к} = frac{V_Z.}{L_{\текст{сварка}}} = frac{1\ \текст{кип }}{18.85\ \текст{в}} знак равно 0.053052\ \текст{kip/in}\)
The resultant load is determined as:
\(r_u = \sqrt{(c_u)^ 2 + (в_{уй})^ 2 + (в_{к})^ 2}\)
\(r_u = \sqrt{(1.3263\ \текст{kip/in})^ 2 + (0.15915\ \текст{kip/in})^ 2 + (0.053052\ \текст{kip/in})^ 2}\)
\(r_u = 1.3369\ \текст{kip/in}\)
затем, Мы определяем fillet weld capacity per unit length using Aisc 360-22 уравнение. J2-4. Note that for HSS sections, kds всегда равно 1.0.
\(к_{дюймовый} знак равно 1.0 + 0.5\big(\без(\тэта)\big)^{1.5} знак равно 1 + 0.5 \times \big(\без(0)\big)^{1.5} знак равно 1\)
\(\Phi r_n = phi \, 0.6 F_{Экспресс} E_w K_{дюймовый} знак равно 0.75 \раз 0.6 \раз 70\ \текст{KSI} \раз 0.177\ \текст{в} \раз 1 знак равно 5.5755\ \текст{kip/in}\)
The next capacity to check is the base metal capacity of the connecting elements. This is also expressed as force per unit length. Мы используем Aisc 360-22 уравнение. J4-4 for both the column and base plate capacities.
\( \phi r_{Nbm,полковник} = \phi\,0.6\,F_{U,полковник}\,т_{полковник} знак равно 0.75 \раз 0.6 \раз 58\ \текст{KSI} \раз 0.291\ \текст{в} знак равно 7.5951\ \текст{kip/in} \)
\( \phi r_{Nbm,бп} = \phi\,0.6\,F_{U,бп}\,т_{бп} знак равно 0.75 \раз 0.6 \раз 58\ \текст{KSI} \раз 0.5\ \текст{в} знак равно 13.05\ \текст{kip/in} \)
We then take the minimum capacity as the governing base metal capacity.
\(\phi r_{Nbm} = \min\big(\phi r_{Nbm,бп},\ \phi r_{Nbm,полковник}\big) = min(13.05\ \текст{kip/in},\ 7.5951\ \текст{kip/in}) знак равно 7.5951\ \текст{kip/in}\)
В завершение, we compare both the fillet weld capacity and the base metal capacity against the weld demand.
поскольку 1.3369 kip/in < 5.5755 kip/in и 1.3369 kip/in < 7.5951 kip/in емкость сварки достаточный.
Проверьте #2: Рассчитайте подшипенную емкость столбца
A design example for the bearing capacity of the column is already discussed in the Base Plate Design Example for Compression. Please refer to this link for the step-by-step calculation.
Проверьте #3: Рассчитайте емкость сгибки сгибки на основе
A design example for the base plate flexural yielding capacity is already discussed in the Base Plate Design Example for Compression. Please refer to this link for the step-by-step calculation.
Проверьте #4: Бетонная способность
A design example for the concrete bearing capacity is already discussed in the Base Plate Design Example for Compression. Please refer to this link for the step-by-step calculation.
Проверьте #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. Please refer to this link for the step-by-step calculation.
Проверьте #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. Please refer to this link for the step-by-step calculation.
Проверьте #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. Please refer to this link for the step-by-step calculation.
Проверьте #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. Please refer to this link for the step-by-step calculation.
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
кликните сюда Чтобы загрузить пример отчета.
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.
