EN kullanan baz plaka tasarım örneği 1993-1-8-2005, İÇİNDE 1993-1-1-2005 ve EN 1992-1-1-2004
Sorun Bildirimi:
Determine whether the designed column-to-base plate connection is sufficient for a 1500-kN compression load, 12-kN Vz shear load, and 25-kN Vy shear load.
Verilen Veriler:
Sütun:
Sütun bölümü: HP 360×180
Sütun alanı: 23000 mm2
Sütun malzemesi: S275N
Taban plakası:
Taban plaka boyutları: 750 mm x 750 mm
Taban plakası kalınlığı: 25 mm
Taban plaka malzemesi: S235
Izgara:
Grout kalınlığı: 0 mm
Somut:
Somut boyutlar: 750 mm x 750 mm
Beton kalınlığı: 380 mm
Beton malzeme: C20/25
Çapa:
Çapa: 24 mm
Etkili gömme uzunluğu: 300 mm
Anchor Ending: Rectangular Plate
Embedded plate Width: 100 mm
Gömülü plaka kalınlığı: 16 mm
Kaynaklar:
kaynak boyutu: 12 mm
Dolgu Metal Sınıflandırması: E38
Sıkıştırma yükü yalnızca kaynaklar yoluyla aktarılır? Evet
Çapa Verileri (itibaren SkyCiv Hesap Makinesi):
Notlar:
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
In determining the weld demand, the SkyCiv calculator assumes that the Vy shear load is resisted by the web alone, NS Vz shear load is resisted by the flanges alone, ve compression load is resisted by the entire section.
İlk, hesaplıyoruz Toplam kaynak uzunluğu on the section.
\(L_{\Metin{kaynak}} = 2 B_F + 2(d_{\Metin{seri}} – 2 T_F – 2 r_{\Metin{seri}}) + 2(B_F – t_w – 2 r_{\Metin{seri}})\)
\(L_{\Metin{kaynak}} = 2 \zamanlar 378.8\ \Metin{mm} + 2 \zamanlar (362.9\ \Metin{mm} – 2 \zamanlar 21.1\ \Metin{mm} – 2 \zamanlar 15.2\ \Metin{mm}) + 2 \zamanlar (378.8\ \Metin{mm} – 21.1\ \Metin{mm} – 2 \zamanlar 15.2\ \Metin{mm})\)
\(L_{\Metin{kaynak}} = 1992.8\ \Metin{mm}\)
Sonra, hesaplıyoruz weld lengths at the flanşlar ve ağ.
\(L_{w,flg} = 2 B_F + 2(B_F – t_w – 2 r_{seri}) = 2 \zamanlar 378.8\ \Metin{mm} + 2 \zamanlar (378.8\ \Metin{mm} – 21.1\ \Metin{mm} – 2 \zamanlar 15.2\ \Metin{mm}) = 1412.2\ \Metin{mm}\)
\(L_{w,ağ} = 2\,(d_{seri} – 2T_F – 2r_{seri}) = 2 \zamanlar (362.9\ \Metin{mm} – 2 \zamanlar 21.1\ \Metin{mm} – 2 \zamanlar 15.2\ \Metin{mm}) = 580.6\ \Metin{mm}\)
Considering the flanges first, NS normal ve shear stresses kullanılarak hesaplanır İÇİNDE 1993-1-8:2005 Madde 4.5.3.2.
\(\sigma_{\suçlu} = frac{N_x}{L_{\Metin{kaynak}} a_{flg} \sqrt{2}} = frac{1500\ \Metin{kN}}{1992.8\ \Metin{mm} \zamanlar 8.485\ \Metin{mm} \kez sqrt{2}} = 62.728\ \Metin{MPa}\)
\(\sizin_{\suçlu} = frac{N_x}{L_{\Metin{kaynak}} a_{flg} \sqrt{2}} = frac{1500\ \Metin{kN}}{1992.8\ \Metin{mm} \zamanlar 8.485\ \Metin{mm} \kez sqrt{2}} = 62.728\ \Metin{MPa}\)
\(\eta_{\paralel} = frac{V_Z}{L_{w,flg} a_{flg}} = frac{12\ \Metin{kN}}{1412.2\ \Metin{mm} \zamanlar 8.485\ \Metin{mm}} = 1.0015\ \Metin{MPa}\)
kullanma İÇİNDE 1993-1-8:2005 Eşitlik. (4.1), NS design weld stress based on the directional method is then obtained.
\(F_{w,ED1} = sqrt{(\sigma_{\suçlu})^ 2 + 3\ayrıldı((\sizin_{\suçlu})^ 2 + (\eta_{\paralel})^2\right)}\)
\(F_{w,ED1} = sqrt{(62.728\ \Metin{MPa})^ 2 + 3 \kez kaldı((62.728\ \Metin{MPa})^ 2 + (1.0015\ \Metin{MPa})^2\right)}\)
\(F_{w,ED1} = 125.47\ \Metin{MPa}\)
Sonra, NS design perpendicular stress üzerinde metal belirlendi.
\(F_{w,ED2} = \sigma_{\suçlu} = 62.728\ \Metin{MPa}\)
For the web, we use the same formula to calculate the normal ve shear stresses, which gives the corresponding design weld stress ve design base metal stress.
\(\sigma_{\suçlu} = frac{N_x}{L_{\Metin{kaynak}} a_{\Metin{ağ}} \sqrt{2}} = frac{1500\ \Metin{kN}}{1992.8\ \Metin{mm} \zamanlar 8.485\ \Metin{mm} \kez sqrt{2}} = 62.728\ \Metin{MPa}\)
\(\sizin_{\suçlu} = frac{N_x}{L_{\Metin{kaynak}} a_{\Metin{ağ}} \sqrt{2}} = frac{1500\ \Metin{kN}}{1992.8\ \Metin{mm} \zamanlar 8.485\ \Metin{mm} \kez sqrt{2}} = 62.728\ \Metin{MPa}\)
\(\sizin_{\paralel} = frac{V_y}{L_{w,\Metin{ağ}} a_{\Metin{ağ}}} = frac{25\ \Metin{kN}}{580.6\ \Metin{mm} \zamanlar 8.485\ \Metin{mm}} = 5.0747\ \Metin{MPa}\)
\(F_{w,ED1} = sqrt{(\sigma_{\suçlu})^ 2 + 3\ayrıldı((\sizin_{\suçlu})^ 2 + (\sizin_{\paralel})^2\right)}\)
\(F_{w,ED1} = sqrt{(62.728\ \Metin{MPa})^ 2 + 3 \kez kaldı((62.728\ \Metin{MPa})^ 2 + (5.0747\ \Metin{MPa})^2\right)}\)
\(F_{w,ED1} = 125.76\ \Metin{MPa}\)
\(F_{w,ED2} = \sigma_{\suçlu} = 62.728\ \Metin{MPa}\)
We then take the governing stress between the Ana farkın, kiriş flanşlarının destek kolonuna bağlantısında yattığını fark edebilirsiniz. ve web weld groups.
\(F_{w,ED1} = \max(F_{w,ED1},\ F_{w,ED1}) = \max(125.47\ \Metin{MPa},\ 125.76\ \Metin{MPa}) = 125.76\ \Metin{MPa}\)
\(F_{w,ED2} = \max(F_{w,ED2},\ F_{w,ED2}) = \max(62.728\ \Metin{MPa},\ 62.728\ \Metin{MPa}) = 62.728\ \Metin{MPa}\)
Sonraki, we calculate the weld capacity using İÇİNDE 1993-1-8:2005 Eşitlik. (4.1). NS ultimate tensile strength (Tekrarlayan Faktör C'nin olup olmadığını belirleyebilirsiniz.) used in this equation is the minimum value among the column, taban plakası, and weld metal.
\(f_u = \min(f_{sen,\Metin{seri}},\ f_{sen,\Metin{bp}},\ f_{sizin}) = min(370\ \Metin{MPa},\ 360\ \Metin{MPa},\ 470\ \Metin{MPa}) = 360\ \Metin{MPa}\)
\(F_{w,RD1} = frac{f_u}{\beta_w\,(\gama_{M2,\text{kaynak}})} = frac{360\ \Metin{MPa}}{0.8 \zamanlar (1.25)} = 360\ \Metin{MPa}\)
NS Ana metalin direnci is also calculated using the same equation.
\(F_{w,RD2} = frac{0.9 f_u}{\gama_{M2,\text{kaynak}}} = frac{0.9 \zamanlar 360\ \Metin{MPa}}{1.25} = 259.2\ \Metin{MPa}\)
En sonunda, we compare the fillet weld resistance için design weld stress, ve base metal resistance için base metal stress.
Dan beri 125.76 MPa < 360 MPa, the weld capacity is sufficient.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #2: Beton yatak kapasitesini ve taban plakası verim kapasitesini hesaplayın
A design example for the concrete bearing capacity and base plate yield 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 #3: Calculate base plate bearing capacity (Vy shear)
When shear is transferred through the anchor rods, the rods bear against the base plate. Bu nedenle, we need to verify that the base plate has sufficient capacity to resist the rulman yükü at the anchor holes.
NS design shear force per anchor rod is calculated as the total shear load divided by the total number of anchors.
\(F_{b,Ed} = frac{V_y}{N_{anc}} = frac{25\ \Metin{kN}}{10} = 2.5\ \Metin{kN}\)
Sonraki, we determine the factors required for the bearing resistance hesaplama. Göre İÇİNDE 1993-1-8:2005 Tablo 3.4, we obtain the \(\alpha_d\), \(\alpha_b\), ve \(k_1\) faktörler.
İkisi birden son ve inner anchors are considered when determining the corresponding \(\alpha_d\) faktörler.
\(\alfa_{d,\Metin{son}} = frac{l_{\Metin{kenar},Y}}{3 d_{\Metin{hole}}} = frac{100\ \Metin{mm}}{3 \zamanlar 26\ \Metin{mm}} = 1.2821\)
\(\alfa_{d,\Metin{iç}} = frac{S_}{3 d_{\Metin{hole}}} – \çatlamak{1}{4} = frac{550\ \Metin{mm}}{3 \zamanlar 26\ \Metin{mm}} – \çatlamak{1}{4} = 6.8013\)
Using the smaller \(\alpha_d\) faktör, karşılık gelen \(\alpha_b\) faktör olarak hesaplanır:
\(\alpha_b = \min\left(\alfa_{d,\Metin{son}},\ \alfa_{d,\Metin{iç}},\ \çatlamak{F_{sen,\Metin{anc}}}{f_{sen,\Metin{bp}}},\ 1.0\sağ) = \min\left(1.2821,\ 6.8013,\ \çatlamak{800\ \Metin{MPa}}{360\ \Metin{MPa}},\ 1\sağ) = 1\)
benzer şekilde, her ikisi de kenar ve inner bolts are considered when determining the \(k_1\) faktörler.
\(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{kenar}} = \min\left(2.8\ayrıldı(\çatlamak{l_{\Metin{kenar},ile}}{d_{\Metin{hole}}}\sağ) – 1.7,\ 1.4\ayrıldı(\çatlamak{S_Z}{d_{\Metin{hole}}}\sağ) – 1.7,\ 2.5\sağ)\)
\(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{kenar}} = \min\left(2.8 \[object Window]{75\ \Metin{mm}}{26\ \Metin{mm}} – 1.7,\ 1.4 \[object Window]{150\ \Metin{mm}}{26\ \Metin{mm}} – 1.7,\ 2.5\sağ) = 2.5\)
\(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{iç}} = \min\left(1.4\ayrıldı(\çatlamak{S_Z}{d_{\Metin{hole}}}\sağ) – 1.7,\ 2.5\sağ) = \min\left(1.4 \[object Window]{150\ \Metin{mm}}{26\ \Metin{mm}} – 1.7,\ 2.5\sağ) = 2.5\)
yönetim \(k_1\) faktör, corresponding to the smaller value, dır-dir:
\(k_1 = \min(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{kenar}},\ Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{iç}}) = min(2.5,\ 2.5) = 2.5\)
En sonunda, hesaplıyoruz bearing resistance using the equation from İÇİNDE 1993-1-8:2005 Tablo 3.4.
\(F_{b,Yol} = frac{k_1 \alpha_b f_{u\_bp} d_{anc} t_{bp}}{\gama_{M2, çapa}} \çatlamak{2.5 \zamanlar 1 \zamanlar 360 \Metin{ MPa} \zamanlar 24 \Metin{ mm} \zamanlar 25 \Metin{ mm}}{1.25} = 432 \Metin{ kN} \)
Dan beri 2.5 kN < 432 kN, the base plate bearing capacity is sufficient.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #4: Calculate base plate bearing capacity (Vz shear)
İçin hesaplama bearing capacity under Vz shear follows the same procedure as that for Vy shear, but considering the geometry along the Vz shear axis.
NS anchor demand dolayı Vz shear dır-dir:
\(F_{b,Ed} = frac{V_Z}{N_{anc}} = frac{12\ \Metin{kN}}{10} = 1.2\ \Metin{kN}\)
kullanma İÇİNDE 1993-1-8:2005 Tablo 3.4, the factors are determined as follows:
\( \alfa_{d,\Metin{son}} = frac{l_{\Metin{kenar},ile}}{3 d_{\Metin{hole}}} = frac{75\ \Metin{mm}}{3 \zamanlar 26\ \Metin{mm}} = 0.96154 \)
\( \alfa_{d,\Metin{iç}} = frac{S_Z}{3 d_{\Metin{hole}}} – \çatlamak{1}{4} = frac{150\ \Metin{mm}}{3 \zamanlar 26\ \Metin{mm}} – \çatlamak{1}{4} = 1.6731 \)
\( \alpha_b = \min\!\ayrıldı(\alfa_{d,\Metin{son}},\ \alfa_{d,\Metin{iç}},\ \çatlamak{F_{sen,\Metin{anc}}}{f_{sen,\Metin{bp}}},\ 1.0\sağ) = \min\!\ayrıldı(0.96154,\ 1.6731,\ \çatlamak{800\ \Metin{MPa}}{360\ \Metin{MPa}},\ 1\sağ) = 0.96154 \)
\(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{kenar}} = \min\!\ayrıldı(2.8\ayrıldı(\çatlamak{l_{\Metin{kenar},Y}}{d_{\Metin{hole}}}\sağ) – 1.7,\ 1.4\ayrıldı(\çatlamak{S_}{d_{\Metin{hole}}}\sağ) – 1.7,\ 2.5\sağ)\)
\(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{kenar}} = \min\!\ayrıldı(2.8 \kez kaldı(\çatlamak{100\ \Metin{mm}}{26\ \Metin{mm}}\sağ) – 1.7,\ 1.4 \kez kaldı(\çatlamak{550\ \Metin{mm}}{26\ \Metin{mm}}\sağ) – 1.7,\ 2.5\sağ) = 2.5\)
\(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{iç}} = \min\!\ayrıldı(1.4\ayrıldı(\çatlamak{S_}{d_{\Metin{hole}}}\sağ) – 1.7,\ 2.5\sağ) = \min\!\ayrıldı(1.4 \kez kaldı(\çatlamak{550\ \Metin{mm}}{26\ \Metin{mm}}\sağ) – 1.7,\ 2.5\sağ) = 2.5\)
\(k_1 = \min\!\ayrıldı(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{kenar}},\ Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{iç}}\sağ) = min(2.5,\ 2.5) = 2.5\)
En sonunda, NS design bearing resistance of taban plakası dır-dir:
\(F_{b,Yol} = frac{k_1 \alpha_b f_{sen,bp} d_{anc} t_{bp}}{\gama_{M2,\text{Çapa}}} = frac{2.5 \zamanlar 0.96154 \zamanlar 360\ \Metin{MPa} \zamanlar 24\ \Metin{mm} \zamanlar 25\ \Metin{mm}}{1.25} = 415.38\ \Metin{kN}\)
Dan beri 1.2 kN < 415 kN, the base plate bearing capacity is sufficient.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #5: Calculate concrete breakout capacity (Vy shear)
A design example for the concrete breakout capacity 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 #6: Calculate concrete breakout capacity (Vz shear)
A design example for the concrete breakout capacity 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: Beton Pryout kapasitesini hesaplayın
A design example for the capacity of the concrete against shear pryout force 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: Ankraj çubuğu kesme kapasitesini hesaplayın
A design example for the anchor rod shear capacity is already discussed in the Base Plate Design Example for Shear. Please refer to this link for the step-by-step calculation.
Tasarım Özeti
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.
