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 компрессионная нагрузка, 3 кипы Vy shear нагрузки 1 кип Vz сдвиговая нагрузка.
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
Стальной материал: А325Н
Резьба в плоскости сдвига: Включено
Якорная концовка: Прямоугольная пластина
Швы:
Размер сварного шва: 1/4 в
Классификация металла наполнителя: Е70ХХ
Передача сжимающей нагрузки через сварные швы: да
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.
Заметка
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
Учитывая, что сжимающая нагрузка колонны передается через сварные швы, нам необходимо рассмотреть результирующая нагрузка сжимающих и сдвиговых нагрузок при определении прочности сварных швов..
Чтобы оценить емкость сварной площадки, Сначала мы определяем Общая длина сварного шва на основе размеров столбца.
\(L_{\text{weld}} = \pi d_{\text{col}} = \pi \times 6\ \text{in} = 18.85\ \text{in}\)
следующий, мы выражаем спрос через усилие на единицу длины.
\(c_u = \dfrac{N_x}{L_{\text{weld}}} = \dfrac{25\ \text{kip}}{18.85\ \text{in}} = 1.3263\ \text{kip/in}\)
\(v_{uy} = \dfrac{V_y}{L_{\text{weld}}} = \dfrac{3\ \text{kip}}{18.85\ \text{in}} = 0.15915\ \text{kip/in}\)
\(v_{uz} = \dfrac{V_z}{L_{\text{weld}}} = \dfrac{1\ \text{kip}}{18.85\ \text{in}} = 0.053052\ \text{kip/in}\)
Результирующая нагрузка определяется как:
\(r_u = \sqrt{(c_u)^2 + [mathin]v_{uy}[mathin]^2 + [mathin]v_{uz}[mathin]^2}\)
\(r_u = \sqrt{(1.3263\ \text{kip/in})^2 + (0.15915\ \text{kip/in})^2 + (0.053052\ \text{kip/in})^2}\)
\(r_u = 1.3369\ \text{kip/in}\)
затем, Мы определяем способность углового шва на единицу длины, используя Aisc 360-22 уравнение. J2-4. Обратите внимание, что для разделов HSS, КДС всегда равно 1.0.
\(k_{ds} = 1.0 + 0.5\big(\sin(\theta)\big)^{1.5} = 1 + 0.5 \times \big(\sin(0)\big)^{1.5} = 1\)
\(\phi r_n = \phi \, 0.6 F_{exx} E_w k_{ds} = 0.75 \times 0.6 \times 70\ \text{ksi} \times 0.177\ \text{in} \times 1 = 5.5755\ \text{kip/in}\)
Следующая емкость, которую необходимо проверить, — это емкость основного металла соединительных элементов. Это также выражается как сила на единицу длины.. Мы используем Aisc 360-22 уравнение. J4-4 для емкости колонны и опорной плиты.
\( \phi r_{nbm,col} = \phi\,0.6\,F_{u,col}\,t_{col} = 0.75 \times 0.6 \times 58\ \text{ksi} \times 0.291\ \text{in} = 7.5951\ \text{kip/in} \)
\( \phi r_{nbm,bp} = \phi\,0.6\,F_{u,bp}\,t_{bp} = 0.75 \times 0.6 \times 58\ \text{ksi} \times 0.5\ \text{in} = 13.05\ \text{kip/in} \)
Затем мы принимаем минимальную мощность в качестве регулирование емкости основного металла.
\(\phi r_{nbm} = \min\big(\phi r_{nbm,bp},\ \phi r_{nbm,col}\big) = \min(13.05\ \text{kip/in},\ 7.5951\ \text{kip/in}) = 7.5951\ \text{kip/in}\)
В завершение, мы сравниваем мощность углового сварного шва и способность основного металла с требованиями к сварке.
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
Пример расчета несущей способности колонны уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на сжатие».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #3: Рассчитайте емкость сгибки сгибки на основе
Пример расчета способности опорной плиты к изгибу уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на сжатие».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #4: Бетонная способность
Пример расчета несущей способности бетона уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на сжатие».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #5: Производительность прорыва бетона (Vy Shear)
Пример расчета прочности бетона на прорыв из-за сдвига Vy уже готов и обсуждается в разделе «Пример расчета опорной плиты для сдвига».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #6: Производительность прорыва бетона (Вз Сдвиг)
Пример расчета прочности бетона на прорыв из-за сдвига Vz уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на сдвиг».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #7: Емкость для извлечения бетона
Пример расчета устойчивости бетонной секции к выдавливанию уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на сдвиг».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
Проверьте #8: Предел прочности на сдвиг анкерного стержня
Пример расчета прочности анкерного стержня на сдвиг уже обсуждался в разделе «Пример расчета опорной плиты на сдвиг».. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке для пошагового расчета..
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..
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.
