AISC'ye çift açılı bağlantı tasarımı 360 iki cıvata grubunun ve aralarındaki açıların kiriş ucu reaksiyonuna karşı kontrol edilmesi anlamına gelir. Kiriş tarafında cıvata kesmesini kontrol edersiniz, açılarda ve kiriş ağlarında yataklama ve yırtılma, blok kesme, kesme akması ve açıların kopması, ve açı bükülmesi. Destek tarafında, kolona cıvatalanmış olağanüstü bacaklar için bu kontrolleri tekrarlarsınız. Aralıktaki sınırlamaların detaylandırılması, kenar mesafesi, ölçü ve bağlantı derinliği her iki taraf için de geçerlidir.
Bu sayfa baştan sona gerçek bir örnekle çalışıyor: W14x90 kolonunun flanşına çerçevelenen bir W16x26 kiriş, bir ile 50 kip LRFD reaksiyonu, bir çift 2L4x3-1/2×1/4 açılar ve üç sıra 3/4 her iki tarafta A325-N cıvatalarında, AISC'ye göre tasarlandı 360-16 ve AISC Kılavuzu 15. Baskı. Her denklem sayılarıyla yazılmıştır, AISC hesaplama tablosuyla aynı sırada SkyCiv Bağlantı Tasarımı modül bu bağlantı için üretir.
Çift açılı bağlantı nedir?
Çift açılı bağlantı bir çift çelik açıdır, kiriş ağının her iki tarafında bir tane, bir ayağı cıvatalı (veya kaynaklı) ağa ve diğer bacak destek elemanına cıvatalanmıştır. Kirişin uç kesme kuvvetini aktarır ve AISC kapsamında basit bağlantı olarak sınıflandırılır. 360-16 B3.4, böylece açılar momente direnmek yerine esneyecek şekilde detaylandırılmıştır.
Bu yaygın bir kesme bağlantısı kolon flanşlarına çerçevelenen kirişler için, sütun ağları ve kirişleri. Çünkü ışın ağı iki açı arasında yer alır, kiriş tarafındaki cıvatalar çift kesmeyle çalışır, ve bağlantı simetriktir, böylece kirişi bükmez. Aynı iş için diğer seçenekler şunlardır: tek plaka (kesme sekmesi) bağlantı, NS tek açılı bağlantı ve kesme uç plaka bağlantısı. Bu örneği doğrudan kontrol edebilirsiniz. çift açılı bağlantı hesaplayıcısı.

Örnek bağlantının yüksekliği. Açılar kolon flanşına ve kiriş gövdesine cıvatalanmıştır, bir ile 1/2 kiriş ucu ile kolon arasındaki açıklıkta.

Bölüm A-A. Uzun bacaklar kolona bir noktada cıvatalanmıştır. 5 1/4 ölçü olarak, açılardaki yatay kısa oluklu deliklerden.
Çift açılı bağlantıyı nasıl tasarlarsınız?? Bir bakışta adımlar
- Kiriş tarafındaki detay sınırlarını kontrol edin: aralık, kenar mesafeleri, derinlik, ölçü.
- Kiriş tarafındaki cıvata grubunu çift kesmede kontrol edin.
- Kiriş tarafındaki açılardaki cıvata yatağını ve yırtılmayı kontrol edin.
- Kiriş ağındaki cıvata yatağını ve yırtılmayı kontrol edin.
- Kesmeyi birleştir, kiriş tarafındaki cıvata başına yatak ve yırtılma.
- Kiriş tarafındaki açıların blok kesmesini kontrol edin.
- Kiriş tarafındaki açıların kesme akmasını ve kesme kopmasını kontrol edin.
- Çift koped prosedürünü kullanarak kiriş tarafındaki açı bükülmesini kontrol edin.
- Kiriş tarafındaki açıların kesme ve moment etkileşimini kontrol edin.
- Destek tarafındaki detaylandırma sınırlarını kontrol edin.
- Destek tarafındaki cıvata grubunu tek kesmede kontrol edin.
- Destek tarafındaki açılardaki cıvata yatağını ve yırtılmayı kontrol edin.
- Kolon flanşındaki cıvata yatağını ve yırtılmayı kontrol edin.
- Kesmeyi birleştir, destek tarafındaki cıvata başına yataklama ve yırtılma.
- Destek tarafındaki açıların blok kesmesini kontrol edin.
- Destek tarafındaki açıların kesme akmasını ve kesme kopmasını kontrol edin.
- Çift koped prosedürünü kullanarak destek tarafındaki açı bükülmesini kontrol edin.
- Destek tarafındaki açıların kesme ve moment etkileşimini kontrol edin.
Bu örnek için tasarım girdileri
Tasarım kodu AISC'dir 360-16 LRFD. Bölüm özellikleri AISC Kılavuzundan alınmıştır.
| Kalem | Sembol | Değer |
|---|---|---|
| Faktoringli dikey kesme | [mathin] V_{u} [mathin] | 50 kip |
| Işın | G16x26, A992 | |
| Işın derinliği | [mathin] d_{bm} [mathin] | 15.7 içinde |
| Kiriş ağ kalınlığı | [mathin] t_{wb} [mathin] | 0.25 içinde |
| Kiriş flanş genişliği / kalınlık | [mathin] b_{fb},\ t_{fb} [mathin] | 5.5 içinde / 0.345 içinde |
| Işın alanı | [mathin] A_{bm} [mathin] | 7.68 inç² |
| Işın verimi / çekme gerilimi | [mathin] F_{yb},\ F_{ub} [mathin] | 50 ksi / 65 ksi |
| Sütun | W14x90, A992 | |
| Sütun derinliği / ağ kalınlığı | [mathin] d_{sup},\ t_{ws} [mathin] | 14 içinde / 0.44 içinde |
| Sütun flanş genişliği / kalınlık | [mathin] b_{fs},\ t_{fs} [mathin] | 14.5 içinde / 0.71 içinde |
| Sütun alanı | [mathin] A_{sup} [mathin] | 26.5 inç² |
| Sütun verimi / çekme gerilimi | [mathin] F_{ys},\ F_{us} [mathin] | 50 ksi / 65 ksi |
| Esneklik modülü | [mathin] E [mathin] | 29000 ksi |
| Kalem | Sembol | Değer |
|---|---|---|
| Açılar | 2L4x3-1/2×1/4, A36, destekte uzun bacak | |
| Açı derinliği | [mathin] d_{a} [mathin] | 9 içinde |
| Açı kalınlığı | [mathin] t_{a} [mathin] | 0.25 içinde |
| Kirişte bacak genişliği / destekte | [mathin] b_{a,NSL},\ b_{a,OSL} [mathin] | 3.5 içinde / 4 içinde |
| Açı verimi / çekme gerilimi | [mathin] F_{ya},\ F_{ua} [mathin] | 36 ksi / 58 ksi |
| Cıvatalar (her iki taraf) | 3/4 A325-N'de | |
| Cıvata çapı | [mathin] d_{b} [mathin] | 0.75 içinde |
| Cıvata nominal gerilmesi / kayma gerilmesi | [mathin] F_{nt},\ F_{nv} [mathin] | 90 ksi / 54 ksi |
| Kesme düzlemleri, ışın tarafı / destek tarafı | [mathin] N_{s} [mathin] | 2 / 1 |
| Kiriş tarafındaki delikler (açı / ışın) | Standart (STD) / liste yalnızca ABD'nin materyallerini içerir (STD) | |
| Destek tarafındaki delikler (açı / sütun) | Kısa oluklu yatay (HSSL) / liste yalnızca ABD'nin materyallerini içerir (STD) |
| Geometri | Sembol | Kiriş tarafı | Destek tarafı |
|---|---|---|---|
| Cıvata satırları / satır aralığı | [mathin] n_{r},\ s_{r} [mathin] | 3 / 3 içinde | 3 / 3 içinde |
| Cıvata sütunları / sütun aralığı | [mathin] n_{c},\ s_{c} [mathin] | 1 / 0 içinde | 1 / 0 içinde |
| Gösterge | [mathin] g [mathin] | 2 içinde | 5.25 içinde |
| Açıda dikey kenar mesafesi | [mathin] L_{ev,a} [mathin] | 1.5 içinde | 1.5 içinde |
| Açıda yatay kenar mesafesi | [mathin] L_{eh,a} [mathin] | 1.5 içinde | 1.5 içinde |
| Cıvata eksantrikliği | [mathin] e [mathin] | 2 içinde | 0 içinde |
| Kolondan kiriş web açıklığı | [mathin] clr [mathin] | 0.5 içinde |
Adım 1: Kiriş tarafındaki limitlerin detaylandırılması (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)
Herhangi bir güç kontrolünden önce, Cıvata düzeni oluşturulabilir olmalı ve mukavemet denklemlerinin ardındaki varsayımlarla eşleşmelidir.. Çok yakın cıvatalar delikler arasında yırtılır, çok yakın kenarlar yırtılıyor, ve çok kısa ya da çok derin açılar bağlantının dönüş şeklini değiştirir.
için 3/4 cıvatada minimum aralık [mathin] 2\tfrac{2}{3} d_{b} = 2\,in [mathin] (J3.3) ve minimum kenar mesafesi 1 içinde (Tablo J3.4). Maksimum aralık: 24 ince kısmın katı, burada 1/4 açılı veya 1/4 ışın ağında, hangi verir 6 içinde (J3.5). Açılar kirişin T boyutunun en az yarısı kadar derin olmalıdır, böylece kiriş ucunu destekleyecek kadar serttirler, ve ışın ağının alabileceğinden daha derin değil. Kiriş tarafındaki ayaklardaki cıvata mastarının cıvatalara girip sıkılması için yer bırakması gerekir.
| Detaylandırma sınırı | Sınır (içinde) | Gerçek (içinde) | DCR | Sonuç |
|---|---|---|---|---|
| Minimum cıvata sıra aralığı | 2.000 | 3.000 | 0.667 | GEÇMEK |
| Maksimum cıvata sırası aralığı | 6.000 | 3.000 | 0.500 | GEÇMEK |
| Açı minimum dikey kenar mesafesi | 1.000 | 1.500 | 0.667 | GEÇMEK |
| Açı minimum yatay kenar mesafesi | 1.000 | 1.500 | 0.667 | GEÇMEK |
| Kirişin minimum yatay kenar mesafesi | 1.000 | 1.500 | 0.667 | GEÇMEK |
| Minimum bağlantı derinliği | 6.813 | 9.000 | 0.757 | GEÇMEK |
| Maksimum bağlantı derinliği | 14.125 | 9.000 | 0.637 | GEÇMEK |
| Çift açı için minimum cıvata ölçüsü | 1.375 | 2.000 | 0.688 | GEÇMEK |
Minimum limit için oran, limitin gerçek değere oranıdır, ve maksimum olarak gerçek limit aşımıdır. Yönetici satır minimum bağlantı derinliğidir, yarısı 13 5/8 W16x26'nın T boyutunda:
[math] DCR = \frac{d}{c} = \frac{6.8125\,in}{9\,in} = 0.75694 [math]
DCR = 0.757 < 1.0, TAMAM MI
Adım 2: Kiriş tarafında cıvata grubu kesmesi (AISC 360-16 J3.6)
Kiriş ağı iki açı arasına sıkıştırılmıştır, yani her kiriş tarafındaki cıvata çift kesme durumundadır. Cıvata grubunun tüm reaksiyonu bu kesme düzlemleri boyunca taşıması gerekir.
Cıvata grubu katsayısı
Reaksiyon eylemleri 2 kiriş tarafındaki cıvata hattından içeri, ama burada tuhaflık göz ardı ediliyor. AISC Kılavuzu sayfası 10-9 eksantrikliği en fazla olmayan tek bir dikey cıvata sırası için buna izin verir 3 içinde, yani cıvata grubu katsayısı yalnızca cıvata sayısıdır:
[math] C = 3 [math]
Cıvata grubu gücü
Nerede [mathin] \phi = 0.75 [mathin], [mathin] d_{b} = 0.75\,in [mathin], [mathin] F_{nv} = 54\,ksi [mathin] A325-N cıvata için dişliler dahil, [mathin] N_{s} = 2 [mathin] kesme düzlemleri ve [mathin] h_{f} [mathin] J5.2'den gelen dolgu faktörüdür(a). Doldurucu yok, Bu yüzden:
[math] h_{f} = 0.85 \lt 1 – 0.4 \left( t – 0.25\,in \right) \le 1 [math]
[math] h_{f} = 0.85 \lt 1 – (0.4) \times \left( (0\,in) – (0.25\,in) \right) \le 1 [math]
[math] h_{f} = 1 [math]
[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{nv}\, \frac{\pi}{4} \left( d_{b} \right)^{2} N_{s}\, C\, h_{f} [math]
[math] \phi R_{n} = (0.75) \times (54\,ksi) \times \frac{\pi}{4} \times \left( (0.75\,in) \right)^{2} \times (2) \times (3) \times (1) [math]
[math] \phi R_{n} = 107.35\,kip [math]
DCR = 50 kip / 107.35 kip = 0.466 < 1.0, TAMAM MI
Adım 3: Kiriş tarafındaki çift açılı cıvata yatağı ve yırtılma (AISC 360-16 J3.10)
Kiriş tarafındaki cıvataların her biri, deliğinin kenarını her iki açıda iter. Açı ya delikte deforme olur (rulman, sınırlı 2.4 d t Fu) veya bir şeridi bir sonraki deliğe veya alt kenara doğru yırtın (yırtma, 1.2 lc t Fu). Kiriş cıvataları aşağı doğru iter, yani alt cıvata, açının alt kenarına en yakın, zayıf olan mı.
Kenar cıvatası için net mesafe, ile [mathin] L_{ev,a} = 1.5\,in [mathin] ve standart delik boyutu [mathin] d_{h} = 0.8125\,in [mathin]:
[math] l_{c1} = L_{ev,a} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(0.8125\,in)}{2} = 1.0938\,in [math]
İç cıvatalar arasındaki mesafeyi temizleyin, ile [mathin] s_{r} = 3\,in [mathin]:
[math] l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (0.8125\,in) = 2.1875\,in [math]
Her iki açı da her cıvataya dayanır, yani kat kalınlığı [mathin] 2t_{a} = 0.5\,in [mathin], ile [mathin] F_{ua} = 58\,ksi [mathin], [mathin] C = 3 [mathin] ve [mathin] n_{r} = 3 [mathin]:
[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) 2t_{a} F_{ua} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) 2t_{a} F_{ua} \left( n_{r} – 1 \right) \right] \left( \frac{C}{n_{r}} \right) [math]
[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times (1.0938\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (58\,ksi) + \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (58\,ksi) \times \left( (3) – 1 \right) \right] \times \left( \frac{(3)}{(3)} \right) [math]
[math] \phi R_{n} = 106.85\,kip [math]
DCR = 50 kip / 106.85 kip = 0.468 < 1.0, TAMAM MI
Yırtma kenar cıvatasını yönetir, Çünkü 1.2 LC1 daha az 2.4 Çelik Taban Plakası Tasarımı, Beton mesnedi kontrol eder. İç cıvatalar rulmanla sınırlıdır.
Adım 4: Kiriş ağındaki cıvata yatağı ve yırtılma (AISC 360-16 J3.10)
Aynı kontrol kiriş ağı için de geçerlidir, hangisi tek 1/4 üç cıvatayı da taşıyan kat halinde. Kiriş başa çıkmamıştır ve üst flanşı cıvatalardan yeterince uzaktadır, yani her cıvata bir iç cıvata gibi taşınır.
[math] l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (0.8125\,in) = 2.1875\,in [math]
Nerede [mathin] t_{wb} = 0.25\,in [mathin], [mathin] F_{ub} = 65\,ksi [mathin], [mathin] C = 3 [mathin] ve [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:
[math] \phi R_{n} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{wb} F_{ub}\, C [math]
[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.25\,in) \times (65\,ksi) \times (3) [math]
[math] \phi R_{n} = 65.813\,kip [math]
DCR = 50 kip / 65.813 kip = 0.760 < 1.0, TAMAM MI
Bu, bağlantıdaki en yüksek mukavemet oranıdır. İki açı verir 0.5 A36 çeliğinden cıvatalara karşı, ancak ışın ağı yalnızca 0.25 kalın, yani web'de yaklaşık 60% açıların’ daha yüksek değerlerde bile taşıma kapasitesi 65 ksi çekme mukavemeti.
Adım 5: Kiriş tarafındaki cıvata grubunun etkin mukavemeti (AISC 360-16 J3.6 Açıklama)
Cıvata kesme, yataklama ve yırtılma gerçekte ayrı kontroller değildir. Her cıvata, içinden geçtiği her katta kendi kesme mukavemetinin ve taşıma veya kopma mukavemetinin en azını taşır, ve grup gücü cıvata başına değerlerin toplamıdır.
Çift kesmede bir cıvatanın mukavemeti:
[math] \phi r_{v} = \phi\, F_{nv}\, \frac{\pi}{4} \left( d_{b} \right)^{2} N_{s}\, h_{f} [math]
[math] \phi r_{v} = (0.75) \times (54\,ksi) \times \frac{\pi}{4} \times \left( (0.75\,in) \right)^{2} \times (2) \times (1) = 35.785\,kip [math]
Çift açılı bir cıvatanın yataklanması ve sökülmesi, kenar cıvatası ve iç cıvata için:
[math] \phi r_{n1e} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) 2t_{a} F_{ua} [math]
[math] \phi r_{n1e} = (0.75) \times \min\left(1.2 \times (1.0938\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (58\,ksi) = 28.547\,kip [math]
[math] \phi r_{n1i} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) 2t_{a} F_{ua} [math]
[math] \phi r_{n1i} = (0.75) \times \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (58\,ksi) = 39.15\,kip [math]
Kiriş ağındaki bir cıvatanın yataklanması ve sökülmesi:
[math] \phi r_{n2} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{wb} F_{ub} [math]
[math] \phi r_{n2} = (0.75) \times \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.25\,in) \times (65\,ksi) = 21.938\,kip [math]
Cıvatalar hattın üst kısmından itibaren numaralandırılır, yani cıvata 3 açılardaki kenar cıvatasıdır:
[math] \phi r_{eff,1} = \min\left( \phi r_{v},\, \phi r_{n1i},\, \phi r_{n2} \right) = \min\left( (35.785\,kip),\, (39.15\,kip),\, (21.938\,kip) \right) = 21.938\,kip [math]
[math] \phi r_{eff,2} = \min\left( \phi r_{v},\, \phi r_{n1e},\, \phi r_{n2} \right) = \min\left( (35.785\,kip),\, (28.547\,kip),\, (21.938\,kip) \right) = 21.938\,kip [math]
| cıvata | Cıvata kesme (kip) | Sol taraftaki menüdeki son düğmeyi kullanarak ek yükün değerini değiştirebilirsiniz. / yırtma, çift açı (kip) | Sol taraftaki menüdeki son düğmeyi kullanarak ek yükün değerini değiştirebilirsiniz. / yırtma, ışın ağı (kip) | Etkili güç (kip) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 35.78 | 39.15 | 21.94 | 21.94 |
| 2 | 35.78 | 39.15 | 21.94 | 21.94 |
| 3 | 35.78 | 28.55 | 21.94 | 21.94 |
[math] \sum \phi r_{eff} = n_{1}\, \phi r_{eff,1} + n_{2}\, \phi r_{eff,2} = (2) \times (21.938\,kip) + (1) \times (21.938\,kip) = 65.813\,kip [math]
[math] \phi R_{n,eff} = \left( \frac{C}{n_{r}} \right) \sum \phi r_{eff} = \left( \frac{(3)}{(3)} \right) \times (65.813\,kip) = 65.813\,kip [math]
DCR = 50 kip / 65.813 kip = 0.760 < 1.0, TAMAM MI
Kiriş ağındaki yatak üç cıvatanın tümünü yönetir, dolayısıyla etkin dayanım, Adımdan elde edilen kiriş ağ sonucuna eşittir 4. Aynı bağlantıyı şurada da çalıştırabilirsiniz: ücretsiz bağlantı tasarımı hesaplayıcısı ve ağ oranının nasıl hareket ettiğini görmek için daha ağır bir kiriş veya dördüncü cıvata sırasını deneyin.
Adım 6: Kiriş tarafındaki çift açılı blok kesmesi (AISC 360-16 J4.3)
Her açıdan bir blok cıvata çizgisi boyunca yırtılabilir: delik çizgisini açının tepesine kadar kesin, artı açının serbest kenarı boyunca gerilim. Bir cıvata sütunu ile bu L şeklinde bir bloktur.
Gerginlikteki net alan, ile [mathin] 2t_{a} = 0.5\,in [mathin], [mathin] n_{c} = 1 [mathin], [mathin] s_{c} = 0\,in [mathin], [mathin] L_{eh,a} = 1.5\,in [mathin] ve [mathin] d_{h} = 0.8125\,in [mathin]. Her delik eklenir 1/16 Delme sırasında hasar için (B4.3):
[math] A_{nt} = 2t_{a} \left[ (n_{c}-1)\, s_{c} + L_{eh,a} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] [math]
[math] A_{nt} = (0.5\,in) \times \left[ ((1)-1) \times (0\,in) + (1.5\,in) – ((1) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 0.53125\,in^{2} [math]
Kesmede brüt ve net alanlar:
[math] A_{gv} = 2t_{a} \left[ L_{ev,a} + (n_{r}-1)\, s_{r} \right] = (0.5\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((3)-1) \times (3\,in) \right] = 3.75\,in^{2} [math]
[math] A_{nv} = 2t_{a} \left[ d_{a} – L_{ev,a} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] [math]
[math] A_{nv} = (0.5\,in) \times \left[ (9\,in) – (1.5\,in) – ((3) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 2.6563\,in^{2} [math]
Blok kesme mukavemeti, ile [mathin] U_{bs} = 1 [mathin] düzgün gerginlik için, [mathin] F_{ua} = 58\,ksi [mathin], [mathin] F_{ya} = 36\,ksi [mathin] ve [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:
[math] \phi R_{n} = \phi \left( 0.6\, F_{ua} A_{nv} + U_{bs} F_{ua} A_{nt} \le 0.6\, F_{ya} A_{gv} + U_{bs} F_{ua} A_{nt} \right) [math]
[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (58\,ksi) \times (2.6563\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (0.53125\,in^{2}) \le 0.6 \times (36\,ksi) \times (3.75\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (0.53125\,in^{2}) \right) [math]
[math] \phi R_{n} = 83.859\,kip [math]
DCR = 50 kip / 83.859 kip = 0.596 < 1.0, TAMAM MI
Denklemin kesme akma tarafı geçerlidir. A36'nın akma-gerilme oranı düşüktür, yani brüt kayma düzlemi, net kayma düzlemi kırılmadan önce akıyor.
Adım 7: Kiriş tarafındaki çift açılı kesme akması ve kesme kopması (AISC 360-16 J4.2)
Tam reaksiyon dikey kesme kuvveti olarak iki açılı bacaktan aşağıya doğru geçer.. Brüt kesit akmamalı, ve cıvata deliklerinden geçen net kısım kopmamalıdır.
Kesme akması (Eşitlik. J4-3)
[math] A_{gv} = d_{a}\, 2t_{a} = (9\,in) \times (0.5\,in) = 4.5\,in^{2} [math]
[math] \phi R_{n,sy} = \phi\, 0.6\, F_{ya} A_{gv} = (1) \times 0.6 \times (36\,ksi) \times (4.5\,in^{2}) = 97.2\,kip [math]
Kesme yırtılması (Eşitlik. J4-4)
[math] A_{nv} = 2t_{a} \left[ d_{a} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ (9\,in) – (3) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 3.1875\,in^{2} [math]
[math] \phi R_{n,sr} = \phi\, 0.6\, F_{ua} A_{nv} = (0.75) \times 0.6 \times (58\,ksi) \times (3.1875\,in^{2}) = 83.194\,kip [math]
[math] \phi R_{n} = \min\left( \phi R_{n,sy},\, \phi R_{n,sr} \right) = \min\left( (97.2\,kip),\, (83.194\,kip) \right) = 83.194\,kip [math]
DCR = 50 kip / 83.194 kip = 0.601 < 1.0, TAMAM MI
Adım 8: Kiriş tarafındaki çift açının bükülmesi, çift başa çıkma prosedürü (AISC 360-16 F11.2)
Reaksiyon kiriş tarafındaki cıvata hattından köşebentin topuğuna kadar taşınır., böylece her açılı bacak bükülme sırasında kısa bir konsol plakası görevi görür. derin bir, ince bacak bükülmeden önce yana doğru bükülebilir. AISC Kılavuzu bunu her iki flanşta da başa çıkan bir kiriş prosedürüyle ele alır., flanşları kesilerek her bacağa bir kiriş ağı gibi davranmak. Desteklenmemiş uzunluk kiriş tarafı ölçüsüdür, [mathin] L_{b} = 2\,in [mathin].
Aralık kontrolü
Nerede [mathin] E = 29000\,ksi [mathin], [mathin] F_{ya} = 36\,ksi [mathin], [mathin] d_{a} = 9\,in [mathin] ve [mathin] t_{a} = 0.25\,in [mathin]:
[math] \frac{L_{b} d}{t^{2}} = \frac{(2\,in) \times (9\,in)}{(0.25\,in)^{2}} = 288 [math]
[math] \frac{0.08 E}{F_{y}} = \frac{0.08 \times (29000\,ksi)}{(36\,ksi)} = 64.444 \qquad \frac{1.9 E}{F_{y}} = \frac{1.9 \times (29000\,ksi)}{(36\,ksi)} = 1530.6 [math]
Yani [mathin] \frac{0.08E}{F_{y}} \lt \frac{L_{b} d}{t^{2}} \le \frac{1.9E}{F_{y}} [mathin], ve denklem. F11-2 geçerlidir.
Bir açılı bacağın kesit modülleri
[math] Z = \frac{t_{a} \left( d_{a} \right)^{2}}{4} = \frac{(0.25\,in) \times ((9\,in))^{2}}{4} = 5.0625\,in^{3} [math]
[math] S = \frac{t_{a} \left( d_{a} \right)^{2}}{6} = \frac{(0.25\,in) \times ((9\,in))^{2}}{6} = 3.375\,in^{3} [math]
Yanal burulmalı burkulma modifikasyon faktörü (AISC Manuel Denklem. 9-15)
Açılarla başa çıkmadan, [mathin] d_{ct} = 0\,in [mathin]:
[math] C_{b} = \left[ 3 + \ln\left( \frac{L_{b}}{d_{a}} \right) \right] \left( 1 – \frac{d_{ct}}{d_{a}} \right) \ge 1.84 [math]
[math] C_{b} = \left[ 3 + \ln\left( \frac{(2\,in)}{(9\,in)} \right) \right] \times \left( 1 – \frac{(0\,in)}{(9\,in)} \right) \ge 1.84 [math]
[math] C_{b} = 1.84 [math]
Eğilme mukavemeti
İle [mathin] \phi = 0.9 [mathin], ve bir faktör 2 iki açı için:
[math] \phi M_{n} = \phi \left[ C_{b} \left[ 1.52 – 0.274 \left( \frac{L_{b} d}{t^{2}} \right) \left( \frac{F_{ya}}{E} \right) \right] F_{ya} S \le F_{ya} Z \right] 2 [math]
[math] \phi M_{n} = (0.9) \times \left[ (1.84) \times \left[ 1.52 – 0.274 \times ((288)) \times \left( \frac{(36\,ksi)}{(29000\,ksi)} \right) \right] \times (36\,ksi) \times (3.375\,in^{3}) \le (36\,ksi) \times (5.0625\,in^{3}) \right] \times 2 [math]
[math] \phi M_{n} = 27.337\,kip\text{-}ft \;(328.04\,kip\text{-}in) [math]
Plastik moment kapağı [mathin] F_{ya} Z [mathin] yönetir, böylece bacaklar bu derinlik ve kalınlıkta bükülmeye eğilimli olmaz.
Eşdeğer kesme kapasitesi
[math] \phi V_{n} = \frac{\phi M_{n}}{L_{b}} = \frac{(27.337\,kip\text{-}ft)}{(2\,in)} = 164.03\,kip [math]
DCR = 50 kip / 164.03 kip = 0.305 < 1.0, TAMAM MI
Adım 9: Kiriş tarafındaki çift açının kesme ve moment etkileşimi (AISC Manuel Denklem. 10-5)
Açılı bacaklar aynı anda aynı bölümde kesme ve bükülmeyi taşır, yani ikisinin birlikte kontrol edilmesi gerekiyor. Kılavuz, kesme akma mukavemeti ile eğilme mukavemeti arasında dairesel bir etkileşim kullanır.
Açıdaki moment, reaksiyon çarpı çaprazlanmamış uzunluktur, ile [mathin] V_{r} = 50\,kip [mathin] ve [mathin] L_{b} = 2\,in [mathin]:
[math] M_{r} = V_{r}\, L_{b} = (50\,kip) \times (2\,in) = 8.3333\,kip\text{-}ft [math]
İle [mathin] \phi V_{n} = 97.2\,kip [mathin] Adımdaki kesme akmasından 7 ve [mathin] \phi M_{n} = 27.337\,kip\text{-}ft [mathin] Adımdan 8:
[math] I_{nt} = \left( \frac{V_{r}}{\phi V_{n}} \right)^{2} + \left( \frac{M_{r}}{\phi M_{n}} \right)^{2} [math]
[math] I_{nt} = \left( \frac{(50\,kip)}{(97.2\,kip)} \right)^{2} + \left( \frac{(8.3333\,kip\text{-}ft)}{(27.337\,kip\text{-}ft)} \right)^{2} = 0.35753 [math]
DCR = 0.35753 / 1.0 = 0.358 < 1.0, TAMAM MI
Adım 10: Destek tarafındaki limitlerin detaylandırılması (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)
Olağanüstü bacaklar kolon flanşına cıvatalanmıştır, yani aynı aralık ve kenar kuralları geçerlidir, artı iki ölçüm limiti. Cıvatalar, girilip sıkılacak şekilde kiriş ağından yeterince uzakta oturmalıdır, ve kolon flanşının kenarından yeterince uzakta kalmalıdırlar.
Burada açıların yatay, kısa yarıklı delikleri var. Açıdaki yatay kenar mesafesi yuvanın ucu boyunca ölçülür, yani Tablo J3.5 artışı 1/8 kısa bir slot için minimumunu yükseltir 1 içinde 1.125 içinde. Kolon flanşındaki kenar mesafesi, kolondan geriye kalan mesafedir. 14.5 flanşın dışında 5.25 ölçü olarak:
[math] L_{eh,sup} = \frac{b_{fs} – g}{2} = \frac{(14.5\,in) – (5.25\,in)}{2} = 4.625\,in [math]
| Detaylandırma sınırı | Sınır (içinde) | Gerçek (içinde) | DCR | Sonuç |
|---|---|---|---|---|
| Minimum cıvata sıra aralığı | 2.000 | 3.000 | 0.667 | GEÇMEK |
| Maksimum cıvata sırası aralığı | 6.000 | 3.000 | 0.500 | GEÇMEK |
| Açı minimum dikey kenar mesafesi | 1.000 | 1.500 | 0.667 | GEÇMEK |
| Açı minimum yatay kenar mesafesi | 1.125 | 1.500 | 0.750 | GEÇMEK |
| Minimum yatay kenar mesafesini destekleyin | 1.000 | 4.625 | 0.216 | GEÇMEK |
| Destekteki minimum cıvata ölçüsü | 4.375 | 5.250 | 0.833 | GEÇMEK |
| Çift açı için minimum cıvata ölçüsü | 3.000 | 5.250 | 0.571 | GEÇMEK |
Yönetici sıra, destekteki minimum cıvata ölçüsüdür:
[math] DCR = \frac{d}{c} = \frac{(4.375)}{(5.25)} = 0.83333 [math]
DCR = 0.833 < 1.0, TAMAM MI
Adım 11: Destek tarafında cıvata grubu kesmesi (AISC 360-16 J3.6)
Her destek tarafındaki cıvata bir açılı bacaktan ve sütun flanşından geçer, yani bir kesme düzlemi var. Altı tane var, açı başına üç, ve desteğin dışmerkezliği sıfır olduğu için reaksiyonu eşit olarak paylaşıyorlar.
Nerede [mathin] d_{b} = 0.75\,in [mathin], [mathin] N_{s} = 1 [mathin], [mathin] N_{V} = 6 [mathin] kesme cıvataları, [mathin] h_{f} = 1 [mathin] dolgu maddesi olmadan (J5.2(a)) ve [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:
[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{nv}\, \frac{\pi}{4} \left( d_{b} \right)^{2} N_{s}\, N_{V}\, h_{f} [math]
[math] \phi R_{n} = (0.75) \times (54\,ksi) \times \frac{\pi}{4} \times \left( (0.75\,in) \right)^{2} \times (1) \times (6) \times (1) [math]
[math] \phi R_{n} = 107.35\,kip [math]
DCR = 50 kip / 107.35 kip = 0.466 < 1.0, TAMAM MI
Sonuç Step ile eşleşir 2. Çift kesmede üç cıvata ve tek kesmede altı cıvata aynı sayıda kesme düzlemine sahiptir.
Adım 12: Destek tarafındaki çift açılı cıvata yatağı ve yırtılma (AISC 360-16 J3.10)
Destek tarafında, kolon flanşı cıvataları yerinde tutarken açılar aşağı doğru bastırılır, böylece cıvatalar açılı delikler üzerinde yukarı doğru hareket eder. Üst cıvata, açının üst kenarına en yakın, kenar cıvatası burada mı. Her açı tek bir 1/4 katlı.
Delikler yatay olarak uzanan kısa yuvalardır, yani yük yönünde yarık boyunca boyut standarttır [mathin] d_{h} = 0.8125\,in [mathin]:
[math] l_{c1} = L_{ev,a} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(0.8125\,in)}{2} = 1.0938\,in [math]
[math] l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (0.8125\,in) = 2.1875\,in [math]
Nerede [mathin] t_{a} = 0.25\,in [mathin], [mathin] F_{ua} = 58\,ksi [mathin], [mathin] N_{V} = 6 [mathin] ve [mathin] n_{r} = 3 [mathin]. Bir satır cıvata hesaplanır ve ardından şu şekilde ölçeklenir: [mathin] N_{V}/n_{r} [mathin] iki açı için:
[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{a} F_{ua} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{a} F_{ua} \left( n_{r} – 1 \right) \right] \left( \frac{N_{V}}{n_{r}} \right) [math]
[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times (1.0938\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.25\,in) \times (58\,ksi) + \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.25\,in) \times (58\,ksi) \times \left( (3) – 1 \right) \right] \times \left( \frac{(6)}{(3)} \right) [math]
[math] \phi R_{n} = 106.85\,kip [math]
DCR = 50 kip / 106.85 kip = 0.468 < 1.0, TAMAM MI
Bu, Adım'daki kiriş tarafı sonucuna eşittir 3. İki satır tek 1/4 katlar her iki açıdan tek bir çizgiyle aynı toplam taşıma kalınlığını verir.
Adım 13: Kolon flanşında cıvata yatağı ve yırtılma (AISC 360-16 J3.10)
Cıvatalar ayrıca sütun flanşına da dayanır. Sütun bağlantının her iki yönünde de geçiyor, yani yırtılacak bir kenar yok ve her cıvata bir iç cıvata gibi dayanıyor.
[math] l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (0.8125\,in) = 2.1875\,in [math]
Nerede [mathin] t_{fs} = 0.71\,in [mathin], [mathin] F_{us} = 65\,ksi [mathin] ve [mathin] N_{V} = 6 [mathin]:
[math] \phi R_{n} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{fs} F_{us}\, N_{V} [math]
[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.71\,in) \times (65\,ksi) \times (6) [math]
[math] \phi R_{n} = 373.81\,kip [math]
DCR = 50 kip / 373.81 kip = 0.134 < 1.0, TAMAM MI
Adım 14: Cıvata grubunun destek tarafındaki etkin mukavemeti (AISC 360-16 J3.6 Açıklama)
Kiriş tarafında olduğu gibi, her cıvata, her katta kendi kesme mukavemetinin ve taşıma veya yırtılma mukavemetinin en azını sağlar, ve grup gücü toplamıdır.
Bir cıvatanın kesme mukavemeti, Step'teki grup gücünden 11:
[math] \phi r_{v} = \frac{\phi R_{n}}{N_{V}} = \frac{(107.35\,kip)}{(6)} = 17.892\,kip [math]
Bir cıvatanın tek açıda yataklanması ve yırtılması, kenar cıvatası ve iç cıvata için:
[math] \phi r_{n1e} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{a} F_{ua} = (0.75) \times \min\left(1.2 \times (1.0938\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.25\,in) \times (58\,ksi) = 14.273\,kip [math]
[math] \phi r_{n1i} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{a} F_{ua} = (0.75) \times \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.25\,in) \times (58\,ksi) = 19.575\,kip [math]
Kolon flanşındaki bir cıvatanın yatağı:
[math] \phi r_{n2} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{fs} F_{us} = (0.75) \times \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.71\,in) \times (65\,ksi) = 62.303\,kip [math]
Cıvatalar hattın üst kısmından itibaren numaralandırılır, yani cıvata 1 destek tarafındaki kenar cıvatasıdır:
[math] \phi r_{eff,1} = \min\left( \phi r_{v},\, \phi r_{n1e},\, \phi r_{n2} \right) = \min\left( (17.892\,kip),\, (14.273\,kip),\, (62.303\,kip) \right) = 14.273\,kip [math]
[math] \phi r_{eff,2} = \min\left( \phi r_{v},\, \phi r_{n1i},\, \phi r_{n2} \right) = \min\left( (17.892\,kip),\, (19.575\,kip),\, (62.303\,kip) \right) = 17.892\,kip [math]
| cıvata | Cıvata kesme (kip) | Sol taraftaki menüdeki son düğmeyi kullanarak ek yükün değerini değiştirebilirsiniz. / yırtma, çift açı (kip) | Sol taraftaki menüdeki son düğmeyi kullanarak ek yükün değerini değiştirebilirsiniz. / yırtma, destek (kip) | Etkili güç (kip) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 17.89 | 14.27 | 62.30 | 14.27 |
| 2 | 17.89 | 19.57 | 62.30 | 17.89 |
| 3 | 17.89 | 19.57 | 62.30 | 17.89 |
[math] \sum \phi r_{eff} = n_{1}\, \phi r_{eff,1} + n_{2}\, \phi r_{eff,2} = (1) \times (14.273\,kip) + (2) \times (17.892\,kip) = 50.058\,kip [math]
[math] \phi R_{n,eff} = \left( \frac{N_{V}}{n_{r}} \right) \sum \phi r_{eff} = \left( \frac{(6)}{(3)} \right) \times (50.058\,kip) = 100.12\,kip [math]
DCR = 50 kip / 100.12 kip = 0.499 < 1.0, TAMAM MI
Burada iç cıvatalar AISC cıvata kesme kuvvetiyle, üst cıvata ise açının yırtılmasıyla sınırlanır.. Kalın kolon flanşı asla hükmetmez.
Adım 15: Destek tarafındaki çift açının blok kesmesi (AISC 360-16 J4.3)
Aynı L şeklindeki blok, öne çıkan her bacaktan kopabilir. Step'ten farkı 6 delik boyutu: gerilim düzlemi yatay olarak çalışır, yuvalar boyunca, böylece net gerilim alanı yuva uzunluğunu kullanır [mathin] d_{h} = 1\,in [mathin]. Kesme düzlemleri dikey olarak çalışır, yuvalar boyunca, yani kullanıyorlar [mathin] d_{h} = 0.8125\,in [mathin].
[math] A_{nt} = 2t_{a} \left[ (n_{c}-1)\, s_{c} + L_{eh,a} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] [math]
[math] A_{nt} = (0.5\,in) \times \left[ ((1)-1) \times (0\,in) + (1.5\,in) – ((1) – 0.5) \times ((1\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 0.48438\,in^{2} [math]
[math] A_{gv} = 2t_{a} \left[ L_{ev,a} + (n_{r}-1)\, s_{r} \right] = (0.5\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((3)-1) \times (3\,in) \right] = 3.75\,in^{2} [math]
[math] A_{nv} = (0.5\,in) \times \left[ (9\,in) – (1.5\,in) – ((3) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 2.6563\,in^{2} [math]
[math] \phi R_{n} = \phi \left( 0.6\, F_{ua} A_{nv} + U_{bs} F_{ua} A_{nt} \le 0.6\, F_{ya} A_{gv} + U_{bs} F_{ua} A_{nt} \right) [math]
[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (58\,ksi) \times (2.6563\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (0.48438\,in^{2}) \le 0.6 \times (36\,ksi) \times (3.75\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (0.48438\,in^{2}) \right) [math]
[math] \phi R_{n} = 81.82\,kip [math]
DCR = 50 kip / 81.82 kip = 0.611 < 1.0, TAMAM MI
Adım 16: Destek tarafındaki çift açının kesme akması ve kesme kopması (AISC 360-16 J4.2)
Olağanüstü bacaklar reaksiyonu dikey kesme kuvveti olarak kolona taşır, böylece kiriş tarafındaki ayaklarla aynı brüt ve net kesit kontrollerini alırlar.
Kesme akması (Eşitlik. J4-3)
[math] A_{gv} = d_{a}\, 2t_{a} = (9\,in) \times (0.5\,in) = 4.5\,in^{2} [math]
[math] \phi R_{n,sy} = \phi\, 0.6\, F_{ya} A_{gv} = (1) \times 0.6 \times (36\,ksi) \times (4.5\,in^{2}) = 97.2\,kip [math]
Kesme yırtılması (Eşitlik. J4-4)
[math] A_{nv} = 2t_{a} \left[ d_{a} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ (9\,in) – (3) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 3.1875\,in^{2} [math]
[math] \phi R_{n,sr} = \phi\, 0.6\, F_{ua} A_{nv} = (0.75) \times 0.6 \times (58\,ksi) \times (3.1875\,in^{2}) = 83.194\,kip [math]
[math] \phi R_{n} = \min\left( (97.2\,kip),\, (83.194\,kip) \right) = 83.194\,kip [math]
DCR = 50 kip / 83.194 kip = 0.601 < 1.0, TAMAM MI
Adım 17: Destek tarafındaki çift açının bükülmesi, çift başa çıkma prosedürü (AISC 360-16 F11.2)
Olağanüstü bacaklar, destek cıvatası çizgisi ile kiriş ağı arasında bükülür. Kaldıraç kolu, kalanın yarısıdır. 5.25 sonrasında ölçü olarak 0.25 ışın ağında:
[math] L_{b} = \frac{g – t_{wb}}{2} = \frac{(5.25\,in) – (0.25\,in)}{2} = 2.5\,in [math]
Aralık kontrolü
[math] \frac{L_{b} d}{t^{2}} = \frac{(2.5\,in) \times (9\,in)}{(0.25\,in)^{2}} = 360 [math]
Limitler Step ile aynıdır 8, 64.444 ve 1530.6, yani Denklem. F11-2 geçerlidir. Bölüm modülleri de aynıdır: [mathin] Z = 5.0625\,in^{3} [mathin] ve [mathin] S = 3.375\,in^{3} [mathin].
Yanal burulmalı burkulma modifikasyon faktörü (AISC Manuel Denklem. 9-15)
[math] C_{b} = \left[ 3 + \ln\left( \frac{(2.5\,in)}{(9\,in)} \right) \right] \times \left( 1 – \frac{(0\,in)}{(9\,in)} \right) \ge 1.84 [math]
[math] C_{b} = 1.84 [math]
Eğilme mukavemeti
[math] \phi M_{n} = (0.9) \times \left[ (1.84) \times \left[ 1.52 – 0.274 \times ((360)) \times \left( \frac{(36\,ksi)}{(29000\,ksi)} \right) \right] \times (36\,ksi) \times (3.375\,in^{3}) \le (36\,ksi) \times (5.0625\,in^{3}) \right] \times 2 [math]
[math] \phi M_{n} = 27.337\,kip\text{-}ft \;(328.04\,kip\text{-}in) [math]
Plastik kapak yeniden yönetiyor, dolayısıyla bükülme mukavemeti kiriş tarafındakiyle aynıdır. Yalnızca kaldıraç kolu değişir.
Eşdeğer kesme kapasitesi
[math] \phi V_{n} = \frac{\phi M_{n}}{L_{b}} = \frac{(27.337\,kip\text{-}ft)}{(2.5\,in)} = 131.22\,kip [math]
DCR = 50 kip / 131.22 kip = 0.381 < 1.0, TAMAM MI
Adım 18: Destek tarafındaki çift açının kesme ve moment etkileşimi (AISC Manuel Denklem. 10-5)
Destek tarafı Step ile aynı dairesel etkileşimi kullanır 9, ancak kaldıraç kolu 2.5 yerine 2 içinde, yani an daha büyük.
[math] M_{r} = V_{r}\, L_{b} = (50\,kip) \times (2.5\,in) = 10.417\,kip\text{-}ft [math]
[math] I_{nt} = \left( \frac{V_{r}}{\phi V_{n}} \right)^{2} + \left( \frac{M_{r}}{\phi M_{n}} \right)^{2} [math]
[math] I_{nt} = \left( \frac{(50\,kip)}{(97.2\,kip)} \right)^{2} + \left( \frac{(10.417\,kip\text{-}ft)}{(27.337\,kip\text{-}ft)} \right)^{2} = 0.4098 [math]
DCR = 0.4098 / 1.0 = 0.410 < 1.0, TAMAM MI
Çift açılı bağlantı tasarımı kontrollerinin özeti
| Tasarım kontrolü | Talep | Kapasite | DCR | Sonuç |
|---|---|---|---|---|
| Kiriş tarafındaki detaylandırma sınırları | 6.813 içinde | 9.000 içinde | 0.757 | GEÇMEK |
| Kiriş tarafında cıvata grubu kesmesi | 50.000 kip | 107.354 kip | 0.466 | GEÇMEK |
| Kiriş tarafında çift açılı cıvata yatağı ve yırtılma | 50.000 kip | 106.847 kip | 0.468 | GEÇMEK |
| Kiriş ağında cıvata yatağı ve yırtılma | 50.000 kip | 65.813 kip | 0.760 | GEÇMEK |
| Kiriş tarafındaki cıvata grubunun etkin mukavemeti | 50.000 kip | 65.813 kip | 0.760 | GEÇMEK |
| Kiriş tarafında çift açılı blok kesme | 50.000 kip | 83.859 kip | 0.596 | GEÇMEK |
| Kiriş tarafında kesme akması ve çift açılı kopma | 50.000 kip | 83.194 kip | 0.601 | GEÇMEK |
| Kiriş tarafında çift açılı bükülme | 50.000 kip | 164.025 kip | 0.305 | GEÇMEK |
| Kiriş tarafında kesme ve moment etkileşimi | 0.358 | 1.000 | 0.358 | GEÇMEK |
| Destek tarafında limitlerin detaylandırılması | 4.375 içinde | 5.250 içinde | 0.833 | GEÇMEK |
| Destek tarafında cıvata grubu kesmesi | 50.000 kip | 107.354 kip | 0.466 | GEÇMEK |
| Destek tarafında çift açılı cıvata yatağı ve yırtılma | 50.000 kip | 106.847 kip | 0.468 | GEÇMEK |
| Kolon flanşında cıvata yatağı ve yırtılma | 50.000 kip | 373.815 kip | 0.134 | GEÇMEK |
| Cıvata grubunun destek tarafındaki etkin mukavemeti | 50.000 kip | 100.116 kip | 0.499 | GEÇMEK |
| Destek tarafındaki çift açılı blok kesmesi | 50.000 kip | 81.820 kip | 0.611 | GEÇMEK |
| Destek tarafında kesme akması ve çift açılı kopma | 50.000 kip | 83.194 kip | 0.601 | GEÇMEK |
| Destek tarafında çift açılı bükülme | 50.000 kip | 131.220 kip | 0.381 | GEÇMEK |
| Mesnet tarafında kesme ve moment etkileşimi | 0.410 | 1.000 | 0.410 | GEÇMEK |
Bağlantı her kontrolü geçiyor. En yüksek oran, 0.833, güç kontrolünden ziyade detaylandırma sınırıdır: NS 5 1/4 ona karşı destek göstergesinde 4.375 asgari olarak. Yükü kapasiteyle karşılaştıran kontrollerden, cıvata yatağı 1/4 ışın ağı şunları yönetir: 0.760, kiriş tarafındaki cıvata grubunun etkin mukavemetinin de nedeni budur 0.760. Açıların kendisinde bol miktarda rezerv var, mesnet tarafında blok kesme ile bunların en yükseği 0.611.
Bir kontrol başarısız olursa ne değiştirilmelidir?
- Kiriş ağındaki mesnet veya kiriş tarafındaki etkin mukavemet: cıvata satırı ekle, bu daha derin açılar anlamına gelir, veya daha kalın ağlı bir kiriş seçin. Daha büyük bir cıvata yükseltir 2.4 Rulman üzerindeki d kapağı.
- Cıvata kesme: bir cıvata sırası ekleyin veya daha büyük bir cıvata kullanın. A325-X (konular hariç) veya A490 cıvatalar kesme gerilimini artırır.
- Köşelerde yırtılma: açıların üstünde veya altında dikey kenar mesafesini artırın, veya daha kalın açılar kullanın.
- Blok kesme, açıların kayma kopması veya kayma akması: daha kalın veya daha derin açılar kullanın. Daha uzun bir yatay kenar mesafesi aynı zamanda blok kesme gerilimi alanını da yükseltir.
- Açı bükülmesi veya etkileşimi: manometreyi azaltın, böylece kaldıraç kolu L_b daha kısa olur, veya daha kalın açılar kullanın.
- Destek göstergesi veya kenar mesafesi: mastarı sütun flanş genişliği dahilinde ayarlayın, veya daha geniş olan bacağın ölçüm cihazının alana ihtiyaç duyduğu yere oturması için bacak yönünü değiştirin.
Sıkça Sorulan Sorular
Neden 2 kiriş tarafında göz ardı edilen eksantriklik?
AISC Kılavuzu sayfası 10-9 tek bir dikey cıvata sırasının eksantrikliğini ihmal etmenizi sağlar; 3 içinde. Burada kiriş tarafındaki cıvatalar 2 topuk açısından, dolayısıyla cıvata grubu katsayısı tam cıvata sayısı olarak alınır, 3, ve her cıvata reaksiyondan eşit pay alır. Destek tarafında cıvatalar kiriş ağı etrafında simetriktir, yani oradaki eksantriklik sıfırdır.
Cıvatalar neden kirişte çift kesme ve kolonda tek kesme durumundadır??
kirişte, her cıvata bir açıdan geçer, kiriş ağı ve diğer açı, yani iki düzlemde kesiliyor. Sütunda, her cıvata bir açılı ayaktan ve yalnızca sütun flanşından geçer, yani tek düzlemde kesiliyor. Çünkü üç kiriş cıvatasına karşı altı destek cıvatası vardır, her iki taraf da altı kesme düzlemiyle sonuçlanır ve aynı 107.35 kip cıvata kesme mukavemeti.
Kenar cıvatası neden iki taraf arasında aşağıdan yukarıya doğru değişiyor??
Kiriş cıvatalarını açılardan aşağı doğru iter, böylece açılar kiriş tarafındaki alt kenarlarına doğru yırtılır. Kolon flanşı cıvatalarını tutarken kolonda açılar aşağı doğru bastırılır, böylece cıvatalar açılı delikler üzerinde yukarıya doğru dayanır ve yırtılma üst kenara doğru ilerler. Net mesafe aynı, ama bu cıvata için geçerlidir 3 bir tarafta ve cıvata 1 diğer tarafta.
Olağanüstü bacaklarda neden kısa oluklu delikler kullanılmalı??
Kolona cıvatalanan bacaklardaki yatay kısa yuvalar, montajcıya kiriş boyunca montaj toleransı sağlar, kolon flanşı veya kiriş uzunluğu biraz kapalı olduğunda yardımcı olur. Çünkü yuvalar yatay ve yük dikeydir, rulman ve yırtma işlemlerinde yuva boyunca standart delik boyutunu kullanın. Yuva uzunluğu yalnızca blok kesme geriliminde ve Tablo J3.5'teki kenar mesafesi artışında görünür.
Bir açıyı kontrol etmek için neden çift başlıklı kiriş prosedürü kullanılıyor??
Her açılı bacak incedir, Cıvata çizgisi ile desteği arasındaki kısa bir açıklıkta derin plakanın bükülmesi, bu, her iki flanşın da başa çıktığı bir kiriş ağıyla aynı durumdur. Çift başlıklı kirişler için AISC Kılavuzu prosedürü, o plakanın yanal burulmalı burkulmasını kapsar. Bu örnekte bacaklar plastik moment başlığının idare edebileceği kadar kısadır, yani burkulma gücü azaltmaz.
Hangi kontrol genellikle çift açılı bağlantıyı yönetir??
İki açı, her kiriş tarafındaki cıvataya iki kat koyar, kiriş ağı tek katlı iken. Yani ışın ağı ince olduğunda, ağ üzerindeki yön, açılardan önce kontrol etme eğilimindedir. Bu örnekte konuyla ilgili 0.25 W16x26'da web şu saatte yönetilir: 0.760, açıların blok kesmesinden önce 0.611.
Bu örnek AISC 15. baskıya mı yoksa AISC 16. baskı Kılavuzuna mı uyuyor??
AISC'yi takip ediyor 360-16 ve AISC Kılavuzu 15. Baskı, bu Şartnamenin etrafında yazılı olan. AISC 16. Baskı Kılavuzu daha sonraki sürümlerle eşleşir 360-22 Şartname. Çift açılı bağlantı için sınır durumları her ikisinde de aynıdır, ancak madde ve sayfa referansları hareket ediyor, bu nedenle bunları projenizin kullandığı sürümle karşılaştırın.
LRFD yerine AISC ASD için bu nasıl değişir??
Sınır durumları ve nominal güçler aynıdır. AISC ASD ile servis seviyesi reaksiyonunu, direnç faktörüyle çarpmak yerine, nominal mukavemetin güvenlik faktörüne bölünmesiyle karşılaştırırsınız. Bir direnç faktörü 0.75 bir güvenlik faktörü haline gelir 2.00, kesme akması 1.00 olur 1.50, ve esneklik 0.90 olur 1.67. Yük kombinasyonları da değişiyor, yani talep daha düşük.
Ücretsiz çift açılı bağlantı tasarlayın
Bu sayfadaki her sayı tek bir çözümden gelir. Çift açılı konfigürasyonu seçin, ışınına gir, destek, açıları, cıvatalar ve reaksiyon, ve bu kontrollerin her birini tarayıcınızda görün. Yüklenecek hiçbir şey yok.
SkyCiv Bağlantı Tasarımı modülü, bu örneğin arkasındaki bağlantı tasarımı yazılımıdır. Size her denklem ve içindeki sayılarla birlikte tam hesaplama raporu verir., yukarıdaki adımlar gibi, artı her kapasite ve DCR, AISC Bağlantı ve Taban Plakası Tasarımı 360-16 (LRFD ve ASD) ve benzeri 4100:2020. NS cıvata hesaplayıcı cıvata grubu kontrollerini tek başına kapsar.
Referanslar
- AISC 360-16, Kullanıcı iş akışını basitleştirmek ve hızlandırmak için UI İyileştirmeleri: B3.4, B4.3, F11.2 (Eşitlik. F11-2), J3.3, J3.4 (Tablo J3.4), J3.5 (Tablo J3.5), J3.6 (Eşitlik. J3-1) ve Yorum, J3.10 (Eşitlik. J3-6a, J3-6c), J4.2 (Eşitlik. J4-3, J4-4), J4.3 (Eşitlik. J4-5), J5.2(a).
- AISC Çelik Konstrüksiyon Kılavuzu, 15th Baskı: Bölüm 9, Eşitlik. 9-15 (sayfa 9-9); Bölüm 10, sayfa 10-9 ve denklem. 10-5 (sayfa 10-90).
- ICOR kullanarak cıvata grubu hesaplaması
- AISC kullanarak çelik bağlantıların tasarımı 360-16
- Cıvatalar SkyCiv Bağlantı Tasarımında
Harold Munalem
Ürün Müdürü, Bağlantı Tasarımı
10+ çelik bağlantı tasarımında yıllar
LinkedIn
