AISC Kullanarak Base Plaka Tasarım Örneği 360-22 ve ACI 318-19
Sorun Bildirimi:
Tasarlanan sütun-tabaka plaka bağlantısının bir 25 kips compression load, 3 kips Vy shear load 1 kip Vz shear load.
Verilen Veriler:
Sütun:
Sütun bölümü: HSS6x0.312
Sütun alanı: 5.220 içinde2
Sütun malzemesi: A36
Taban plakası:
Taban plaka boyutları: 12 x içinde 12 içinde
Taban plakası kalınlığı: 1/2 içinde
Taban plaka malzemesi: A36
Izgara:
Grout Thickness: 3/4 içinde
Somut:
Somut boyutlar: 13 x içinde 13 içinde
Beton kalınlığı: 8 içinde
Beton malzeme: 3000 psi
Çatlamış veya çatlaksız: Çatlak
Çapa:
Çapa: 1/2 içinde
Etkili gömme uzunluğu: 5 içinde
Steel Material: A325N
Threads in Shear Plane: Included
Anchor Ending: Rectangular Plate
Kaynaklar:
kaynak boyutu: 1/4 içinde
Dolgu Metal Sınıflandırması: E70XX
Transfer compression load via welds: Evet
Çapa Verileri (itibaren SkyCiv Hesap Makinesi):
Not:
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.
Adım adım hesaplamalar:
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #1: Kaynak kapasitesini hesapla
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.
Kaynak kapasitesini değerlendirmek için, Önce belirliyoruz Toplam kaynak uzunluğu sütun boyutlarına göre.
\(L_{\Metin{kaynak}} = \pi d_{\Metin{seri}} = \pi \times 6\ \Metin{içinde} = 18.85\ \Metin{içinde}\)
Sonraki, we express the demand in terms of birim uzunluk başına kuvvet.
\(c_u = \frac{N_x}{L_{\Metin{kaynak}}} = frac{25\ \Metin{kip}}{18.85\ \Metin{içinde}} = 1.3263\ \Metin{Kip/in}\)
\(v_{uy} = frac{V_y}{L_{\Metin{kaynak}}} = frac{3\ \Metin{kip}}{18.85\ \Metin{içinde}} = 0.15915\ \Metin{Kip/in}\)
\(v_{uz} = frac{V_Z}{L_{\Metin{kaynak}}} = frac{1\ \Metin{kip}}{18.85\ \Metin{içinde}} = 0.053052\ \Metin{Kip/in}\)
The resultant load is determined as:
\(r_u = \sqrt{(c_u)^ 2 + (v_{uy})^ 2 + (v_{uz})^ 2}\)
\(r_u = \sqrt{(1.3263\ \Metin{Kip/in})^ 2 + (0.15915\ \Metin{Kip/in})^ 2 + (0.053052\ \Metin{Kip/in})^ 2}\)
\(r_u = 1.3369\ \Metin{Kip/in}\)
Sonra, Belirliyoruz fillet weld capacity per unit length using AISC 360-22 Eşitlik. J2-4. Note that for HSS sections, kds her zaman eşittir 1.0.
\(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{ds} = 1.0 + 0.5\big(\olmadan(\teta)\big)^{1.5} = 1 + 0.5 \times \big(\olmadan(0)\big)^{1.5} = 1\)
\(\Phi r_n = Phi \, 0.6 F_{EXX} E_w k_{ds} = 0.75 \zamanlar 0.6 \zamanlar 70\ \Metin{ksi} \zamanlar 0.177\ \Metin{içinde} \zamanlar 1 = 5.5755\ \Metin{Kip/in}\)
The next capacity to check is the base metal capacity of the connecting elements. This is also expressed as force per unit length. Kullanıyoruz AISC 360-22 Eşitlik. J4-4 for both the column and base plate capacities.
\( \Phi R_{nbm,seri} = \phi\,0.6\,F_{sen,seri}\,t_{seri} = 0.75 \zamanlar 0.6 \zamanlar 58\ \Metin{ksi} \zamanlar 0.291\ \Metin{içinde} = 7.5951\ \Metin{Kip/in} \)
\( \Phi R_{nbm,bp} = \phi\,0.6\,F_{sen,bp}\,t_{bp} = 0.75 \zamanlar 0.6 \zamanlar 58\ \Metin{ksi} \zamanlar 0.5\ \Metin{içinde} = 13.05\ \Metin{Kip/in} \)
We then take the minimum capacity as the governing base metal capacity.
\(\Phi R_{nbm} = \min\big(\Phi R_{nbm,bp},\ \Phi R_{nbm,seri}\big) = min(13.05\ \Metin{Kip/in},\ 7.5951\ \Metin{Kip/in}) = 7.5951\ \Metin{Kip/in}\)
En sonunda, we compare both the fillet weld capacity and the base metal capacity against the weld demand.
Dan beri 1.3369 Kip/in < 5.5755 Kip/in ve 1.3369 Kip/in < 7.5951 Kip/in Kaynak kapasitesi yeterli.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #2: Sütunun taşıma kapasitesini hesaplayın
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.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #3: Sıkıştırma yükü nedeniyle taban plakası bükülme verim kapasitesini hesaplayın
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.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #4: Beton rulman kapasitesi
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.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #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.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #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.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #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.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #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.
Tasarım Özeti
NS Skyciv Base Plaka Tasarım Yazılımı Bu tasarım örneği için otomatik olarak adım adım hesaplama raporu oluşturabilir. Ayrıca gerçekleştirilen kontrollerin ve bunların sonuç oranlarının bir özetini sağlar, Bir bakışta bilginin anlaşılmasını kolaylaştırmak. Aşağıda bir örnek özet tablosu var, rapora dahildir.
Skyciv Örnek Raporu
Buraya Tıkla Örnek bir rapor indirmek için.
Base Plaka Yazılımı Satın Alın
Base Plaka Tasarım Modülünün tam sürümünü başka bir SkyCiv modül olmadan kendi başına satın alın. Bu size taban plakası tasarımı için tam bir dizi sonuç verir, ayrıntılı raporlar ve daha fazla işlevsellik dahil.
