Base Plate Design Example using EN 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 100-kN compression load.
Verilen Veriler:
Sütun:
Sütun bölümü: HE 200 B
Sütun alanı: 7808 mm2
Sütun malzemesi: S235
Taban plakası:
Taban plaka boyutları: 400 mm x 400 mm
Taban plakası kalınlığı: 20 mm
Taban plaka malzemesi: S235
Grout:
Grout thickness: 20 mm
Somut:
Somut boyutlar: 450 mm x 450 mm
Beton kalınlığı: 380 mm
Beton malzeme: C20/25
Kaynaklar:
Compression load transferred through welds only? HAYIR
Adım adım hesaplamalar:
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #1: Kaynak kapasitesini hesapla
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 İÇİNDE 1090-2:2018 Madde 6.8 for contact bearing preparation.
bunlara ek olarak, use minimum weld size specified in Eurocode.
Soğuk şekillendirilmiş elemanlar aşağıdakilere uygun olarak tasarlanırken #2: Calculate concrete bearing capacity and base plate yield capacity
The first step is to determine the design compressive strength of the joint, which depends on the geometry of the support (Somut) and the geometry of the loaded area (taban plakası).
We begin by calculating the alpha factor, which accounts for the diffusion of the concentrated force within the foundation.
Göre İÇİNDE 1992-1-1:2004, Madde 6.7, the alpha coefficient is the ratio of the loaded area to the maximum distribution area, which has a similar shape to the loaded area.
We will use the equation from Bölüm 6.1 of Multi-Storey Steel Buildings Part 5 tarafından Arcelor Mittal, Peiner Träger, ve Corus to calculate the alpha factor.
\(
\alpha = \min \left(
1 + \çatlamak{t_{\Metin{conc}}}{\max(L_{\Metin{bp}}, B_{\Metin{bp}})},
1 + 2 \ayrıldı( \çatlamak{e_h}{L_{\Metin{bp}}} \sağ),
1 + 2 \ayrıldı( \çatlamak{e_b}{B_{\Metin{bp}}} \sağ),
3
\sağ)
\)
\(
\alpha = \min \left(
1 + \çatlamak{380 \, \Metin{mm}}{\max(400 \, \Metin{mm}, 400 \, \Metin{mm})},
1 + 2 \ayrıldı( \çatlamak{25 \, \Metin{mm}}{400 \, \Metin{mm}} \sağ),
1 + 2 \ayrıldı( \çatlamak{25 \, \Metin{mm}}{400 \, \Metin{mm}} \sağ),
3
\sağ)
\)
\(
\alpha = 1.125
\)
nerede,
\(
e_h = \frac{L_{\Metin{conc}} – L_{\Metin{bp}}}{2} = frac{450 \, \Metin{mm} – 400 \, \Metin{mm}}{2} = 25 \, \Metin{mm}
\)
\(
e_b = \frac{B_{\Metin{conc}} – B_{\Metin{bp}}}{2} = frac{450 \, \Metin{mm} – 400 \, \Metin{mm}}{2} = 25 \, \Metin{mm}
\)
Once the geometry is defined, we will then determine the compressive strength of the concrete using İÇİNDE 1992-1-1:2004, Eşitlik. 3.15.
\(
f_{CD} = frac{\alfa_{Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.} f_{Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.}}{\gamma_C} = frac{1 \zamanlar 20 \, \Metin{MPa}}{1.5} = 13.333 \, \Metin{MPa}
\)
Sonraki, we assume a value for the beta coefficient. Since grout is present, beta value can be 2/3. We will calculate the design bearing strength of the joint using the combined formulas from İÇİNDE 1993-1-8:2005 Eşitlik. 6.6, ve İÇİNDE 1992-1-1:2004 Eşitlik. 6.63.
\(
f_{Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.} = \beta \alpha f_{CD} = 0.66667 \zamanlar 1.125 \zamanlar 13.333 \, \Metin{MPa} = 10 \, \Metin{MPa}
\)
The second part involves calculating the base plate yield capacity.
Since we already have the design bearing strength of the connection, we will use this to determine the smallest cantilever distance of the base plate that experiences the full bearing load. We will refer to the SCI P358 example on page 243 ve İÇİNDE 1993-1-1:2005 Madde 6.2.5.
\(
c = t_{\Metin{bp}} \sqrt{\çatlamak{f_{y_{\Metin{bp}}}}{3 f_{Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.} \gama_{M0}}} = 20 \, \Metin{mm} \kez sqrt{\çatlamak{225 \, \Metin{MPa}}{3 \zamanlar 10 \, \Metin{MPa} \zamanlar 1}} = 54.772 \, \Metin{mm}
\)
We will use this dimension to calculate the effective area of the base plate. The ‘c’ dimension we calculated may overlap or not overlap near the flange. If it overlaps, we will assume the section to be a rectangular section. If it does not overlap, we will take the shape of the column.
Without overlap
With overlap
We determined that the ‘c’ dimension does not overlap. Bu nedenle, kullanma SCI P358 pg. 243, the effective area is:
\(
A_e = 4c^2 + P_{\Metin{seri}}c + bir_{\Metin{seri}} = 4 \times 54.772^2 \, \Metin{mm}^ 2 + 1182 \, \Metin{mm} \zamanlar 54.772 \, \Metin{mm} + 7808 \, \Metin{mm}montaj yüksekliğinde 84549 \, \Metin{mm}^ 2
\)
It is important to note that the effective area should not be less than the base plate area.
En sonunda, kullanacağız İÇİNDE 1993-1-8:2005 Eşitlik. 6.6, ve EN 1992-1-1:2004, Eşitlik. 6.63 to calculate the design bearing resistance of the base plate connection.
\(
N_{Yol} = sol( \min(A_e, A_0) \sağ) f_{Böylece mühendisler bu hesaplamaların tam olarak nasıl yapıldığını gözden geçirebilirler.} = sol( \min(84549 \, \Metin{mm}^ 2, 160000 \, \Metin{mm}^ 2) \sağ) \zamanlar 10 \, \Metin{MPa} = 845.49 \, \Metin{kN}
\)
Dan beri 845.49 kN > 100 kN, the design is yeterli!
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 to download a sample report.
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.
