Base Plate Design Example using CSA S16:19 and CSA A23.3:19
Запись о проблеме:
Determine whether the designed column-to-base plate connection is sufficient for a 100-kN compression load.
Данные данных:
Столбец:
Раздел столбца: HS152X6.4
Область столбца: 2910 мм2
Материал столбца: 230грамм
Опорная плита:
Размеры опорной плиты: 350 мм х 350 мм
Толщина опорной плиты: 20 мм
Материал опорной плиты: 230грамм
Раствор:
Толщина затирки: 20 мм
бетон:
Бетонные размеры: 450 мм х 450 мм
Бетонная толщина: 300 мм
Бетонный материал: 20.68 МПа
Швы:
Compression load transferred through welds only? НЕТ
Пошаговые расчеты:
Проверьте #1: Рассчитайте подшипенную емкость столбца
Since the compression load is not transferred through welds alone, a proper contact bearing surface is required to ensure that the load is transferred via bearing. Refer to CSA S16:19 Пункт 28.5 for contact bearing preparation.
To calculate bearing capacity of the column, мы будем использовать CSA S16:19 Пункт 13.10:
\( B_r = 1.50 \Phi f_{и _col} A_{полковник} знак равно 1.5 \раз 0.9 \раз 230 \, \текст{МПа} \раз 2910 \, \текст{мм}^ 2 = 903.55 \, \текст{кН} \)
поскольку 100 кН < 903.55 кН, емкость с столбцом достаточный.
Проверьте #2: Рассчитайте емкость сварки
Использовать minimum weld size specified in CSA S16:19.
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.
Первый, we determine the critical cantilever length, который больше измерение m и измерение n. We follow Руководство по проектированию AISC 01 3rd Ed. Раздел 4.3.1 в качестве ссылки.
\( l = \max \left( \гидроразрыва{L_{бп} – 0.8 d_{полковник}}{2}, \гидроразрыва{B_{бп} – 0.8 d_{полковник}}{2} \право) \)
\( l = \max \left( \гидроразрыва{350 \, \текст{мм} – 0.8 \раз 152 \, \текст{мм}}{2}, \гидроразрыва{350 \, \текст{мм} – 0.8 \раз 152 \, \текст{мм}}{2} \право) знак равно 114.2 \, \текст{мм} \)
Как только критическая длина идентифицирована, мы рассчитываем Применяемый момент на длину единицы, Предполагая, что полная сжатия нагрузка равномерно распределена по площади опорной плиты:
\( m_f = \left( \гидроразрыва{N_x}{B_{бп} L_{бп}} \право) \осталось( \гидроразрыва{l^2}{2} \право) \)
\( m_f = \left( \гидроразрыва{100 \, \текст{кН}}{350 \, \текст{мм} \раз 350 \, \текст{мм}} \право) \раз осталось( \гидроразрыва{114.2 \, \текст{мм}^ 2}{2} \право) знак равно 5.3231 \, \текст{кН} \cdot text{mm/mm} \)
Сейчас же, с использованием CSA S16:19 Пункт 13.5, we compute the flexural capacity per unit length:
\(
m_r = \phi \left( \гидроразрыва{(т_{бп})^ 2}{4} \право) F_{и _bp} знак равно 0.9 \раз осталось( \гидроразрыва{(20 \, \текст{мм})^ 2}{4} \право) \раз 230 \, \текст{МПа} знак равно 20.7 \, \текст{кН} \cdot text{mm/mm}
\)
поскольку 5.3231 kN-mm/mm < 20.7 kN-mm/mm, Гибчатая емкость на основе плиты достаточный.
Проверьте #4: Бетонная способность
The final check ensures that the concrete can support the applied load. While a wider concrete base increases bearing capacity, an efficient design must balance strength and cost-effectiveness. Сейчас же, let’s determine if our concrete support has sufficient capacity.
Начать, we determine the bearing areas:
A1 – Base plate bearing area
A2 – Concrete support bearing area, projected at a 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 применим CSA A23.3:19 to calculate the concrete bearing capacity:
\(
P_r = 0.85 \phi \left( F’_C Right) A_1 \left( \мин остался( \SQRT{\гидроразрыва{A_2}{A_1}}, 2 \право) \право)
\)
\(
P_r = 0.85 \раз 0.65 \раз осталось( 20.68 \, \текст{МПа} \право) \раз 122500 \, \текст{мм}^2 Times Left( \мин остался( \SQRT{\гидроразрыва{202500 \, \текст{мм}^ 2}{122500 \, \текст{мм}^ 2}}, 2 \право) \право) знак равно 1799.5 \, \текст{кН}
\)
поскольку 100 кН < 1799.5 кН, бетонная способность достаточный.
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.
