Пример дизайна базовой плиты с использованием как 4100:2020 и, как 3600:2018
Запись о проблеме:
Определите, достаточным ли разработанное соединение с столбцом-базой для нагрузки с компрессионной нагрузкой на 100 кН..
Данные данных:
Столбец:
Раздел столбца: 50×10 СВС
Область столбца: 5260 мм2
Материал столбца: AS / NZS 1163 Гр. C350
Опорная плита:
Размеры опорной плиты: 350 мм х 350 мм
Толщина опорной плиты: 20 мм
Материал опорной плиты: AS / NZS 3678 Гр. C250
Раствор:
Толщина затирки: 20 мм
бетон:
Бетонные размеры: 450 мм х 450 мм
Бетонная толщина: 300 мм
Бетонный материал: N28
Швы:
Размер сварного шва: 6 мм
Классификация металла наполнителя: E43XX
Нагрузка сжатия переносится только через сварные швы? ДА
Пошаговые расчеты:
Проверьте #1: Рассчитать бетонную способность
Начать, Мы определяем подшипники в КАК 3600:2018 Пункт 12.6:
A1 - область подшипника с базовой плитой
A2 - зона подшипника бетонной поддержки, прогнозируется на 2:1 скат
\(
A_1 = l_{бп} B_{бп} знак равно 350 \, \текст{мм} \раз 350 \, \текст{мм} знак равно 122500 \, \текст{мм}^ 2
\)
\(
A_2 = n_{A2} B_{A2} знак равно 450 \, \текст{мм} \раз 450 \, \текст{мм} знак равно 202500 \, \текст{мм}^ 2
\)
Оттуда, мы рассчитываем бетонная способность, выражается как эквивалентная сила. Мы используем ASI Design Guide 07 1улица издание. Раздел 9.1 как ссылки.
\(
\phi n_c = min Left( \фи 0.9 \осталось( F’_C Right) A_1 SQRT{\гидроразрыва{A_2}{A_1}}, \фи 1.8 \осталось( F’_C Right) A_1 ПРАВО)
\)
\(
\phi n_c = min Left( 0.6 \раз 0.9 \раз осталось( 28 \, \текст{МПа} \право) \раз 122500 \, \текст{мм}^2 times sqrt{\гидроразрыва{202500 \, \текст{мм}^ 2}{122500 \, \текст{мм}^ 2}}, 0.6 \раз 1.8 \раз осталось( 28 \, \текст{МПа} \право) \раз 122500 \, \текст{мм}^2 ПРАВО)
\)
\(
\non -n_c = 2381.4 \, \текст{кН}
\)
поскольку 100 кН <2381.4 кН, в Достаточная пропускная способность бетонного подшипника.
Проверьте #2: Рассчитайте емкость сварки
Чтобы оценить емкость сварной площадки, Сначала мы определяем Общая длина сварного шва на основе размеров столбца:
\(
L_{\текст{сварка}} знак равно 2 \осталось( б_{\текст{полковник}} – 2 р_{\текст{полковник}} – 2 т_{\текст{полковник}} \право) + 2 \осталось( d_{\текст{полковник}} – 2 р_{\текст{полковник}} – 2 т_{\текст{полковник}} \право)
\)
\(
L_{\текст{сварка}} знак равно 2 \раз осталось( 150 \, \текст{мм} – 2 \раз 15 \, \текст{мм} – 2 \раз 10 \, \текст{мм} \право) + 2 \раз осталось( 150 \, \текст{мм} – 2 \раз 15 \, \текст{мм} – 2 \раз 10 \, \текст{мм} \право) знак равно 400 \, \текст{мм}
\)
С этим, Мы можем рассчитать напряжение на единицу длины сварного шва, предполагая 100 Нагрузка на кН равномерно распределена:
\(
v^*_ w = frac{N_x}{L_{\текст{сварка}}} = frac{100 \, \текст{кН}}{400 \, \текст{мм}} знак равно 0.25 \, \текст{кН / мм}
\)
После того, Мы определяем Сварная емкость на единицу длины с использованием КАК 4100:2020 Пункт 9.6.3.10:
\(
\Phi v_w = phi 0.6 f_{ваш} E_W K_R = 0.8 \раз 0.6 \раз 430 \, \текст{МПа} \раз 4.243 \, \текст{мм} \раз 1 знак равно 0.87576 \, \текст{кН / мм}
\)
поскольку 0.87576 кН / мм < 0.25 кН / мм, в Сварная емкость достаточна.
Проверьте #3: Рассчитайте емкость сгибки сгибки на основе
Гибкая емкость основания зависит от ее размеров. Если тарелка слишком широкая, Это потребует более толстого материала. Выбор правильного размера базовой плиты для данной нагрузки требует опыта, и выполнение нескольких расчетов может быть трудоемким. В Программное обеспечение для дизайна базовой плиты Skyciv упрощает этот процесс, Включение быстрого и эффективного моделирования и анализа за считанные секунды.
Мы используем ASI Design Guide 07, 1Св., Стол 7 Чтобы проверить емкость сгиба. Первый, Мы определяем kx фактор.
\(
k_x = 1.65 \осталось( \гидроразрыва{\SQRT{L_{бп} B_{бп}}}{б_{\текст{полковник}}} \право) знак равно 1.65 \раз осталось( \гидроразрыва{\SQRT{350 \, \текст{мм} \раз 350 \, \текст{мм}}}{150 \, \текст{мм}} \право) знак равно 3.85
\)
следующий, Мы рассчитываем прочность на бетон с точки зрения стресса над площадью. Обратиться к Проверьте #1 Для рассчитанного подшипника.
\(
\Phi f_b = frac{\non -n_c}{L_{бп} B_{бп}} = frac{2381.4 \, \текст{кН}}{350 \, \текст{мм} \раз 350 \, \текст{мм}} знак равно 19.44 \, \текст{МПа}
\)
Затем мы используем это значение, чтобы получить Икс фактор.
\(
X = frac{4 N_c^*}{\phi f_b (2 б_{\текст{полковник}})^ 2} = frac{4 \раз 100 \, \текст{кН}}{19.44 \, \текст{МПа} \раз (2 \раз 150 \, \текст{мм})^ 2} знак равно 0.22862
\)
Сейчас же, Давайте используем рассчитанный kx и Икс факторы для оценки λ (лямбда ) фактор.
\(
\Lambda = min Left( \гидроразрыва{K_X SQRT{Икс}}{1 + \SQRT{1 – Икс}}, 1.0 \право) = min left( \гидроразрыва{3.85 \раз sqrt{0.22862}}{1 + \SQRT{1 – 0.22862}}, 1 \право) знак равно 0.98008
\)
Затем мы рассчитываем длину кантилеверной плиты, испытывающая нагрузку подшипника. В соответствии с ASI Design Guide 07, 1Св., Разделы 6.1 и 9.1–9.2, Длина консольной канты, как показано:
\(
l = max Left( \гидроразрыва{L_{бп} – 0.95 d_{\текст{полковник}}}{2}, \гидроразрыва{B_{бп} – 0.95 б_{\текст{полковник}}}{2}, \лямбда 0.306 \SQRT{d_{\текст{полковник}} б_{\текст{полковник}}} \право)
\)
\(
l = max Left( \гидроразрыва{350 \, \текст{мм} – 0.95 \раз 150 \, \текст{мм}}{2}, \гидроразрыва{350 \, \текст{мм} – 0.95 \раз 150 \, \текст{мм}}{2}, 0.98008 \раз 0.306 \раз sqrt{150 \, \текст{мм} \раз 150 \, \текст{мм}} \право)
\)
\(
l = 103.75 \, \текст{мм}
\)
Учитывая эту критическую часть базовой пластины, Давайте рассчитаем напряжение урожайности изгиба. Это перестроенное уравнение из ASI Design Guide 07, 1Св., Раздел 9.2, со ссылкой на Раздел 6.1.
\(
f^* = frac{2 N_x l^2}{B_{бп} L_{бп} (т_{бп})^ 2}
\)
\(
f^* = frac{2 \раз 100 \, \текст{кН} \раз 103.75 \, \текст{мм}^ 2}{350 \, \текст{мм} \раз 350 \, \текст{мм} \раз (20 \, \текст{мм})^ 2} знак равно 43.935 \, \текст{МПа}
\)
Последний шаг - вычислять емкости походной пластины с использованием КАК 4100:2020, Пункт 5.2.1.
\(
\Phi f_y = phi f_{y_{бп}} знак равно 0.9 \раз 250 \, \текст{МПа} знак равно 225 \, \текст{МПа}
\)
поскольку 43.935 МПа < 225 МПа, в Достаточная гибкая емкость.
Резюме дизайна
Программное обеспечение для проектирования базовых плитов 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.