Temel plaka tasarım örneği 4100:2020 ve benzeri 3600:2018
Sorun Bildirimi:
100 kn'lik bir sıkıştırma yükü için tasarlanmış sütun-tabaka plaka bağlantısının yeterli olup olmadığını belirleyin.
Verilen Veriler:
Sütun:
Sütun bölümü: 50×10 SHS
Sütun alanı: 5260 mm2
Sütun malzemesi: AS / NZS 1163 Grip. C350
Taban plakası:
Taban plaka boyutları: 350 mm x 350 mm
Taban plakası kalınlığı: 20 mm
Taban plaka malzemesi: AS / NZS 3678 Grip. C250
Izgara:
Grout kalınlığı: 20 mm
Somut:
Somut boyutlar: 450 mm x 450 mm
Beton kalınlığı: 300 mm
Beton malzeme: N28
Kaynaklar:
kaynak boyutu: 6 mm
Dolgu Metal Sınıflandırması: E43xx
Sıkıştırma yükü yalnızca kaynaklar yoluyla aktarılır? EVET
Adım adım hesaplamalar:
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #1: Beton Rulman Kapasitesini Hesaplayın
Başlamak, Belirliyoruz rulman alanları başına GİBİ 3600:2018 Madde 12.6:
A1 - Taban plakası yatak alanı
A2 - Beton Destek Rulman Alanı, bir 2:1 eğim
\(
A_1 = l_{bp} B_{bp} = 350 \, \Metin{mm} \zamanlar 350 \, \Metin{mm} = 122500 \, \Metin{mm}^ 2
\)
\(
A_2 = n_{A2} B_{A2} = 450 \, \Metin{mm} \zamanlar 450 \, \Metin{mm} = 202500 \, \Metin{mm}^ 2
\)
Buradan, hesaplıyoruz beton rulman kapasitesi, eşdeğer bir güç olarak ifade edilir. Kullanıyoruz ASI Tasarım Kılavuzu 07 1Aziz Ed. Bölüm 9.1 referans olarak.
\(
\Phi n_c = min sol( \fi 0.9 \ayrıldı( f’_c doğru) A_1 sqrt{\çatlamak{A_2}{A_1}}, \fi 1.8 \ayrıldı( f’_c doğru) A_1 doğru)
\)
\(
\Phi n_c = min sol( 0.6 \zamanlar 0.9 \kez kaldı( 28 \, \Metin{MPa} \sağ) \zamanlar 122500 \, \Metin{mm}^2 times sqrt{\çatlamak{202500 \, \Metin{mm}^ 2}{122500 \, \Metin{mm}^ 2}}, 0.6 \zamanlar 1.8 \kez kaldı( 28 \, \Metin{MPa} \sağ) \zamanlar 122500 \, \Metin{mm}^2 doğru)
\)
\(
\non -n_c = 2381.4 \, \Metin{kN}
\)
Dan beri 100 kN <2381.4 kN, NS Beton yatak kapasitesi yeterlidir.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #2: Kaynak kapasitesini hesapla
Kaynak kapasitesini değerlendirmek için, Önce belirliyoruz Toplam kaynak uzunluğu sütun boyutlarına göre:
\(
L_{\Metin{kaynak}} = 2 \ayrıldı( b_{\Metin{seri}} – 2 r_{\Metin{seri}} – 2 t_{\Metin{seri}} \sağ) + 2 \ayrıldı( d_{\Metin{seri}} – 2 r_{\Metin{seri}} – 2 t_{\Metin{seri}} \sağ)
\)
\(
L_{\Metin{kaynak}} = 2 \kez kaldı( 150 \, \Metin{mm} – 2 \zamanlar 15 \, \Metin{mm} – 2 \zamanlar 10 \, \Metin{mm} \sağ) + 2 \kez kaldı( 150 \, \Metin{mm} – 2 \zamanlar 15 \, \Metin{mm} – 2 \zamanlar 10 \, \Metin{mm} \sağ) = 400 \, \Metin{mm}
\)
Bununla, hesaplayabiliriz Birim kaynağın uzunluğu başına stres, varsayarak 100 KN yük eşit olarak dağıtılır:
\(
v^*_ w = frac{N_x}{L_{\Metin{kaynak}}} = frac{100 \, \Metin{kN}}{400 \, \Metin{mm}} = 0.25 \, \Metin{kN/mm}
\)
Daha sonra, Belirliyoruz Birim uzunluk başına kaynak kapasitesi kullanma GİBİ 4100:2020 Madde 9.6.3.10:
\(
\Phi v_w = Phi 0.6 f_{sizin} E_W K_R = 0.8 \zamanlar 0.6 \zamanlar 430 \, \Metin{MPa} \zamanlar 4.243 \, \Metin{mm} \zamanlar 1 = 0.87576 \, \Metin{kN/mm}
\)
Dan beri 0.87576 kN/mm < 0.25 kN/mm, NS Kaynak kapasitesi yeterlidir.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #3: Sıkıştırma yükü nedeniyle taban plakası bükülme verim kapasitesini hesaplayın
Taban plakasının bükülme kapasitesi boyutlarına bağlıdır. Plaka çok genişse, daha kalın malzeme gerektirecek. Belirli bir yük için doğru taban plakası boyutunu seçmek deneyim gerektirir, ve birden çok hesaplama yapmak zaman alıcı olabilir. NS Skyciv Base Plaka Tasarım Yazılımı Bu süreci basitleştirir, Sadece saniyeler içinde hızlı ve verimli modelleme ve analizlerin etkinleştirilmesi.
Kullanıyoruz ASI Tasarım Kılavuzu 07, 1St ed., Tablo 7 taban plakası bükülme verim kapasitesini kontrol etmek için. İlk, Belirliyoruz KX faktör.
\(
K_X = 1.65 \ayrıldı( \çatlamak{\sqrt{L_{bp} B_{bp}}}{b_{\Metin{seri}}} \sağ) = 1.65 \kez kaldı( \çatlamak{\sqrt{350 \, \Metin{mm} \zamanlar 350 \, \Metin{mm}}}{150 \, \Metin{mm}} \sağ) = 3.85
\)
Sonraki, Beton yatak mukavemetini alan üzerindeki stres açısından hesaplıyoruz. Anmak Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #1 hesaplanan taşıma kapasitesi için.
\(
\Phi f_b = frac{\-n_c olmayan}{L_{bp} B_{bp}} = frac{2381.4 \, \Metin{kN}}{350 \, \Metin{mm} \zamanlar 350 \, \Metin{mm}} = 19.44 \, \Metin{MPa}
\)
Daha sonra bu değeri elde etmek için kullanırız X faktör.
\(
X = frac{4 N_c^*}{\Phi f_b (2 b_{\Metin{seri}})^ 2} = frac{4 \zamanlar 100 \, \Metin{kN}}{19.44 \, \Metin{MPa} \zamanlar (2 \zamanlar 150 \, \Metin{mm})^ 2} = 0.22862
\)
Şimdi, Hesaplananları kullanalım KX ve X değerlendirilecek faktörler λ (lamda) faktör.
\(
\lambda = min ( \çatlamak{K_X sqrt{X}}{1 + \sqrt{1 – X}}, 1.0 \sağ) = dak sol( \çatlamak{3.85 \kez sqrt{0.22862}}{1 + \sqrt{1 – 0.22862}}, 1 \sağ) = 0.98008
\)
Daha sonra taban plakasının konsol uzunluğunu, rulman yükünü deneyimliyoruz. Göre ASI Tasarım Kılavuzu 07, 1St ed., Bölümler 6.1 ve 9.1–9.2, Konsol uzunluğu gösterildiği gibidir:
\(
l = max ( \çatlamak{L_{bp} – 0.95 d_{\Metin{seri}}}{2}, \çatlamak{B_{bp} – 0.95 b_{\Metin{seri}}}{2}, \lamda 0.306 \sqrt{d_{\Metin{seri}} b_{\Metin{seri}}} \sağ)
\)
\(
l = max ( \çatlamak{350 \, \Metin{mm} – 0.95 \zamanlar 150 \, \Metin{mm}}{2}, \çatlamak{350 \, \Metin{mm} – 0.95 \zamanlar 150 \, \Metin{mm}}{2}, 0.98008 \zamanlar 0.306 \kez sqrt{150 \, \Metin{mm} \zamanlar 150 \, \Metin{mm}} \sağ)
\)
\(
l = 103.75 \, \Metin{mm}
\)
Taban plakasının bu kritik bölümünü göz önünde bulundurarak, Eğilim verimi stresini hesaplayalım. Bu yeniden düzenlenmiş bir denklemdir ASI Tasarım Kılavuzu 07, 1St ed., Bölüm 9.2, referansla Bölüm 6.1.
\(
f^* = frac{2 N_x l^2}{B_{bp} L_{bp} (t_{bp})^ 2}
\)
\(
f^* = frac{2 \zamanlar 100 \, \Metin{kN} \zamanlar 103.75 \, \Metin{mm}^ 2}{350 \, \Metin{mm} \zamanlar 350 \, \Metin{mm} \zamanlar (20 \, \Metin{mm})^ 2} = 43.935 \, \Metin{MPa}
\)
Son adım, taban plakasının verim kapasitesini kullanarak hesaplamaktır. GİBİ 4100:2020, Madde 5.2.1.
\(
\Phi f_y = phi f_{y_{bp}} = 0.9 \zamanlar 250 \, \Metin{MPa} = 225 \, \Metin{MPa}
\)
Dan beri 43.935 MPa < 225 MPa, NS Taban plakası eğilme kapasitesi yeterlidir.
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.
