EN kullanan baz plaka tasarım örneği 1993-1-8-2005, İÇİNDE 1993-1-1-2005 ve EN 1992-1-1-2004
Sorun Bildirimi
Tasarlanan kolon-taban plakası bağlantısının 1500 kN'lik bir sıkıştırma yükü için yeterli olup olmadığını belirleyin, 12-kN Vz kesme yükü, ve 25-kN Vy kesme yükü.
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
Çapa Bitişi: Dikdörtgen Plaka
Gömülü plaka Genişliği: 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):
SkyCiv Ücretsiz Aracındaki Model
Ücretsiz çevrimiçi aracımızı kullanarak yukarıdaki taban plakası tasarımını bugün modelleyin! Kayıt olmanıza gerek yok.
Notlar
Bu tasarım örneğinin amacı, eşzamanlı kesme ve eksenel yükleri içeren kapasite kontrolleri için adım adım hesaplamaları göstermektir.. Gerekli kontrollerden bazıları önceki tasarım örneklerinde zaten tartışılmıştı.. Lütfen her bölümde verilen bağlantılara bakın.
Adım adım hesaplamalar
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #1: Kaynak kapasitesini hesapla
Kaynak talebinin belirlenmesinde, SkyCiv hesaplayıcısı şunu varsayar: Vy kesme yükü tarafından direniliyor yalnız ağ, NS Vz kesme yükü tarafından direniliyor yalnızca flanşlar, ve sıkıştırma yükü tarafından direniliyor tüm bölüm.
İlk, hesaplıyoruz Toplam kaynak uzunluğu bölümde.
\(L_{\Metin{kaynak}} = 2 B_F + 2(d_{\Metin{seri}} – 2 T_F – 2 r_{\Metin{seri}}) + 2(B_F – t_w – 2 r_{\Metin{seri}})\)
\(L_{\Metin{kaynak}} = 2 \zamanlar 378.8\ \Metin{mm} + 2 \zamanlar (362.9\ \Metin{mm} – 2 \zamanlar 21.1\ \Metin{mm} – 2 \zamanlar 15.2\ \Metin{mm}) + 2 \zamanlar (378.8\ \Metin{mm} – 21.1\ \Metin{mm} – 2 \zamanlar 15.2\ \Metin{mm})\)
\(L_{\Metin{kaynak}} = 1992.8\ \Metin{mm}\)
Sonra, hesaplıyoruz kaynak uzunlukları en flanşlar ve ağ.
\(L_{w,flg} = 2 B_F + 2(B_F – t_w – 2 r_{seri}) = 2 \zamanlar 378.8\ \Metin{mm} + 2 \zamanlar (378.8\ \Metin{mm} – 21.1\ \Metin{mm} – 2 \zamanlar 15.2\ \Metin{mm}) = 1412.2\ \Metin{mm}\)
\(L_{w,ağ} = 2\,(d_{seri} – 2T_F – 2r_{seri}) = 2 \zamanlar (362.9\ \Metin{mm} – 2 \zamanlar 21.1\ \Metin{mm} – 2 \zamanlar 15.2\ \Metin{mm}) = 580.6\ \Metin{mm}\)
İlk önce flanşları göz önünde bulundurarak, NS normal ve kayma gerilmeleri kullanılarak hesaplanır İÇİNDE 1993-1-8:2005 Madde 4.5.3.2.
\(\sigma_{\suçlu} = frac{N_x}{L_{\Metin{kaynak}} A_{flg} \sqrt{2}} = frac{1500\ \Metin{kN}}{1992.8\ \Metin{mm} \zamanlar 8.485\ \Metin{mm} \kez sqrt{2}} = 62.728\ \Metin{MPa}\)
\(\sizin_{\suçlu} = frac{N_x}{L_{\Metin{kaynak}} A_{flg} \sqrt{2}} = frac{1500\ \Metin{kN}}{1992.8\ \Metin{mm} \zamanlar 8.485\ \Metin{mm} \kez sqrt{2}} = 62.728\ \Metin{MPa}\)
\(\Ve_{\paralel} = frac{V_Z}{L_{w,flg} A_{flg}} = frac{12\ \Metin{kN}}{1412.2\ \Metin{mm} \zamanlar 8.485\ \Metin{mm}} = 1.0015\ \Metin{MPa}\)
kullanma İÇİNDE 1993-1-8:2005 Eşitlik. (4.1), NS tasarım kaynak gerilimi dayalı yönlü yöntem daha sonra elde edilir.
\(F_{w,ED1} = sqrt{(\sigma_{\suçlu})^ 2 + 3\ayrıldı((\sizin_{\suçlu})^ 2 + (\Ve_{\paralel})^2\right)}\)
\(F_{w,ED1} = sqrt{(62.728\ \Metin{MPa})^ 2 + 3 \kez kaldı((62.728\ \Metin{MPa})^ 2 + (1.0015\ \Metin{MPa})^2\right)}\)
\(F_{w,ED1} = 125.47\ \Metin{MPa}\)
Sonra, NS tasarım dikey gerilimi üzerinde metal belirlendi.
\(F_{w,ED2} = sigma_{\suçlu} = 62.728\ \Metin{MPa}\)
Web için, hesaplamak için aynı formülü kullanırız. normal ve kayma gerilmeleri, karşılık gelen değeri verir tasarım kaynak gerilimi ve tasarım ana metal stresi.
\(\sigma_{\suçlu} = frac{N_x}{L_{\Metin{kaynak}} A_{\Metin{ağ}} \sqrt{2}} = frac{1500\ \Metin{kN}}{1992.8\ \Metin{mm} \zamanlar 8.485\ \Metin{mm} \kez sqrt{2}} = 62.728\ \Metin{MPa}\)
\(\sizin_{\suçlu} = frac{N_x}{L_{\Metin{kaynak}} A_{\Metin{ağ}} \sqrt{2}} = frac{1500\ \Metin{kN}}{1992.8\ \Metin{mm} \zamanlar 8.485\ \Metin{mm} \kez sqrt{2}} = 62.728\ \Metin{MPa}\)
\(\sizin_{\paralel} = frac{V_y}{L_{w,\Metin{ağ}} A_{\Metin{ağ}}} = frac{25\ \Metin{kN}}{580.6\ \Metin{mm} \zamanlar 8.485\ \Metin{mm}} = 5.0747\ \Metin{MPa}\)
\(F_{w,ED1} = sqrt{(\sigma_{\suçlu})^ 2 + 3\ayrıldı((\sizin_{\suçlu})^ 2 + (\sizin_{\paralel})^2\right)}\)
\(F_{w,ED1} = sqrt{(62.728\ \Metin{MPa})^ 2 + 3 \kez kaldı((62.728\ \Metin{MPa})^ 2 + (5.0747\ \Metin{MPa})^2\right)}\)
\(F_{w,ED1} = 125.76\ \Metin{MPa}\)
\(F_{w,ED2} = sigma_{\suçlu} = 62.728\ \Metin{MPa}\)
Daha sonra alırız stresi yönetmek arasında Ana farkın, kiriş flanşlarının destek kolonuna bağlantısında yattığını fark edebilirsiniz. ve web kaynak grupları.
\(F_{w,ED1} = \max(F_{w,ED1},\ F_{w,ED1}) = \max(125.47\ \Metin{MPa},\ 125.76\ \Metin{MPa}) = 125.76\ \Metin{MPa}\)
\(F_{w,ED2} = \max(F_{w,ED2},\ F_{w,ED2}) = \max(62.728\ \Metin{MPa},\ 62.728\ \Metin{MPa}) = 62.728\ \Metin{MPa}\)
Sonraki, kaynak kapasitesini aşağıdakileri kullanarak hesaplıyoruz: İÇİNDE 1993-1-8:2005 Eşitlik. (4.1). NS nihai çekme mukavemeti (Tekrarlayan Faktör C'nin olup olmadığını belirleyebilirsiniz.) Bu denklemde kullanılan minimum değer sütun arasında, taban plakası, ve kaynak metali.
\(f_u = \min(f_{sen,\Metin{seri}},\ f_{sen,\Metin{bp}},\ f_{sizin}) = min(370\ \Metin{MPa},\ 360\ \Metin{MPa},\ 470\ \Metin{MPa}) = 360\ \Metin{MPa}\)
\(F_{w,RD1} = frac{f_u}{\beta_w\,(\gama_{M2,\text{kaynak}})} = frac{360\ \Metin{MPa}}{0.8 \zamanlar (1.25)} = 360\ \Metin{MPa}\)
NS Ana metalin direnci aynı denklem kullanılarak da hesaplanır.
\(F_{w,RD2} = frac{0.9 f_u}{\gama_{M2,\text{kaynak}}} = frac{0.9 \zamanlar 360\ \Metin{MPa}}{1.25} = 259.2\ \Metin{MPa}\)
En sonunda, karşılaştırıyoruz fileto kaynak direnci için tasarım kaynak gerilimi, ve baz metal direnci için baz metal stresi.
Dan beri 125.76 MPa < 360 MPa, kaynak kapasitesi yeterli.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #2: Beton yatak kapasitesini ve taban plakası verim kapasitesini hesaplayın
Beton taşıma kapasitesi ve taban plakası akma kapasitesi için bir tasarım örneği, Sıkıştırma için Taban Plakası Tasarım Örneğinde zaten tartışılmıştır.. Adım adım hesaplama için lütfen bu bağlantıya bakın.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #3: Taban plakası taşıma kapasitesini hesaplayın (Vy kesme)
Kesme ankraj çubukları aracılığıyla aktarıldığında, çubuklar taban plakasına dayanır. Bu nedenle, taban plakasının darbeye dayanacak yeterli kapasiteye sahip olduğunu doğrulamamız gerekiyor rulman yükü ankraj deliklerinde.
NS Ankraj çubuğu başına tasarım kesme kuvveti şu şekilde hesaplanır toplam kesme yükünün toplam ankraj sayısına bölünmesiyle.
\(F_{b,Ed} = frac{V_y}{N_{anc}} = frac{25\ \Metin{kN}}{10} = 2.5\ \Metin{kN}\)
Sonraki, için gerekli faktörleri belirliyoruz. rulman direnci hesaplama. Göre İÇİNDE 1993-1-8:2005 Tablo 3.4, elde ederiz \(\alpha_d\), \(\alpha_b\), ve \(k_1\) faktörler.
İkisi birden son ve iç çapalar karşılık gelenlerin belirlenmesinde dikkate alınır \(\alpha_d\) faktörler.
\(\alfa_{d,\Metin{son}} = frac{l_{\Metin{kenar},Y}}{3 d_{\Metin{delik}}} = frac{100\ \Metin{mm}}{3 \zamanlar 26\ \Metin{mm}} = 1.2821\)
\(\alfa_{d,\Metin{iç}} = frac{S_}{3 d_{\Metin{delik}}} – \çatlamak{1}{4} = frac{550\ \Metin{mm}}{3 \zamanlar 26\ \Metin{mm}} – \çatlamak{1}{4} = 6.8013\)
Daha küçük olanı kullanma \(\alpha_d\) faktör, karşılık gelen \(\alpha_b\) faktör olarak hesaplanır:
\(\alpha_b = \min\left(\alfa_{d,\Metin{son}},\ \alfa_{d,\Metin{iç}},\ \çatlamak{F_{sen,\Metin{anc}}}{f_{sen,\Metin{bp}}},\ 1.0\sağ) = minsol(1.2821,\ 6.8013,\ \çatlamak{800\ \Metin{MPa}}{360\ \Metin{MPa}},\ 1\sağ) = 1\)
benzer şekilde, her ikisi de kenar ve iç cıvatalar belirlenirken dikkate alınır. \(k_1\) faktörler.
\(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{kenar}} = minsol(2.8\ayrıldı(\çatlamak{l_{\Metin{kenar},ile}}{d_{\Metin{delik}}}\sağ) – 1.7,\ 1.4\ayrıldı(\çatlamak{S_Z}{d_{\Metin{delik}}}\sağ) – 1.7,\ 2.5\sağ)\)
\(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{kenar}} = minsol(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}} = minsol(1.4\ayrıldı(\çatlamak{S_Z}{d_{\Metin{delik}}}\sağ) – 1.7,\ 2.5\sağ) = minsol(1.4 \[object Window]{150\ \Metin{mm}}{26\ \Metin{mm}} – 1.7,\ 2.5\sağ) = 2.5\)
yönetim \(k_1\) faktör, daha küçük değere karşılık gelen, 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 rulman direnci denklemini kullanarak İÇİNDE 1993-1-8:2005 Tablo 3.4.
\(F_{b,Yol} = frac{k_1 \alpha_b f_{sen_bp} d_{anc} t_{bp}}{\gama_{M2, çapa}} \çatlamak{2.5 \zamanlar 1 \zamanlar 360 \Metin{ MPa} \zamanlar 24 \Metin{ mm} \zamanlar 25 \Metin{ mm}}{1.25} = 432 \Metin{ kN} \)
Dan beri 2.5 kN < 432 kN, taban plakası taşıma kapasitesi yeterlidir.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #4: Taban plakası taşıma kapasitesini hesaplayın (Vz kesme)
İçin hesaplama Vz kesme kuvveti altında taşıma kapasitesi için aynı prosedürü takip eder Vy kesme, ancak geometri göz önüne alındığında Vz kesme ekseni.
NS çapa talebi dolayı Vz kesme 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, faktörler aşağıdaki gibi belirlenir:
\( \alfa_{d,\Metin{son}} = frac{l_{\Metin{kenar},ile}}{3 d_{\Metin{delik}}} = frac{75\ \Metin{mm}}{3 \zamanlar 26\ \Metin{mm}} = 0.96154 \)
\( \alfa_{d,\Metin{iç}} = frac{S_Z}{3 d_{\Metin{delik}}} – \çatlamak{1}{4} = frac{150\ \Metin{mm}}{3 \zamanlar 26\ \Metin{mm}} – \çatlamak{1}{4} = 1.6731 \)
\( \alpha_b = \min\!\ayrıldı(\alfa_{d,\Metin{son}},\ \alfa_{d,\Metin{iç}},\ \çatlamak{F_{sen,\Metin{anc}}}{f_{sen,\Metin{bp}}},\ 1.0\sağ) = \min\!\ayrıldı(0.96154,\ 1.6731,\ \çatlamak{800\ \Metin{MPa}}{360\ \Metin{MPa}},\ 1\sağ) = 0.96154 \)
\(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{kenar}} = \min\!\ayrıldı(2.8\ayrıldı(\çatlamak{l_{\Metin{kenar},Y}}{d_{\Metin{delik}}}\sağ) – 1.7,\ 1.4\ayrıldı(\çatlamak{S_}{d_{\Metin{delik}}}\sağ) – 1.7,\ 2.5\sağ)\)
\(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{kenar}} = \min\!\ayrıldı(2.8 \kez kaldı(\çatlamak{100\ \Metin{mm}}{26\ \Metin{mm}}\sağ) – 1.7,\ 1.4 \kez kaldı(\çatlamak{550\ \Metin{mm}}{26\ \Metin{mm}}\sağ) – 1.7,\ 2.5\sağ) = 2.5\)
\(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{iç}} = \min\!\ayrıldı(1.4\ayrıldı(\çatlamak{S_}{d_{\Metin{delik}}}\sağ) – 1.7,\ 2.5\sağ) = \min\!\ayrıldı(1.4 \kez kaldı(\çatlamak{550\ \Metin{mm}}{26\ \Metin{mm}}\sağ) – 1.7,\ 2.5\sağ) = 2.5\)
\(k_1 = \min\!\ayrıldı(Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{kenar}},\ Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.{1,\Metin{iç}}\sağ) = min(2.5,\ 2.5) = 2.5\)
En sonunda, NS tasarım rulman direnci 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, taban plakası taşıma kapasitesi yeterlidir.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #5: Beton koparma kapasitesini hesaplayın (Vy kesme)
Beton koparma kapasitesi için bir tasarım örneği, Kesme için Taban Plakası Tasarım Örneğinde zaten tartışılmıştır.. Adım adım hesaplama için lütfen bu bağlantıya bakın.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #6: Beton koparma kapasitesini hesaplayın (Vz kesme)
Beton koparma kapasitesi için bir tasarım örneği, Kesme için Taban Plakası Tasarım Örneğinde zaten tartışılmıştır.. Adım adım hesaplama için lütfen bu bağlantıya bakın.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #7: Beton Pryout kapasitesini hesaplayın
Betonun kesme kaldırma kuvvetine karşı kapasitesine ilişkin bir tasarım örneği, Kesme için Taban Plakası Tasarım Örneğinde zaten tartışılmıştır.. Adım adım hesaplama için lütfen bu bağlantıya bakın.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #8: Ankraj çubuğu kesme kapasitesini hesaplayın
Ankraj çubuğu kesme kapasitesi için bir tasarım örneği, Kesme için Taban Plakası Tasarım Örneğinde zaten tartışılmıştır.. Adım adım hesaplama için lütfen bu bağlantıya bakın.
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
SkyCiv Taban Plakası Tasarım Raporundan bekleyebileceğiniz ayrıntı ve netlik düzeyini görün. Rapor tüm önemli tasarım kontrollerini içerir, denklemler, ve sonuçların net ve okunması kolay bir formatta sunulması. Tasarım standartlarıyla tam uyumludur. SkyCiv Taban Plakası Hesaplayıcısı kullanılarak oluşturulan örnek raporu görüntülemek için aşağıya tıklayın.
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.
