AISC'ye genişletilmiş uç plaka momenti bağlantı tasarımı 360 ve AISC Tasarım Kılavuzu 39 herhangi bir uç plaka ile aynı üç şeye gelir: flanş gerginliğini kaldırmadan taşıyacak kadar büyük cıvatalar, bu cıvataların etrafında sert kalacak kadar kalın bir uç plakası, ve kaynaklar ve her iki tarafa da kuvvet iletebilecek bir sütun. Uzatılmış plaka, gergi flanşının dışına bir cıvata sırası ekler, bu da cıvatalara daha uzun bir kaldıraç kolu ve plakaya daha fazla akma çizgisi sağlar, bu nedenle gömme plakadan çok daha büyük momentleri taşır.
Bu sayfa baştan sona tek bir gerçek uzatılmış uç plaka moment bağlantısı üzerinden çalışır: bir W14x193 kolonunun flanşına bir W21x166 kirişi cıvatalanmıştır. 7/8 uç plakasında 3/4 A325-N cıvatalarında, bir taşıyan 300 kip-ft anı, a 120 kip kesme ve 200 eksenel gerilim veya sıkıştırma miktarı. AISC'ye göre tasarlanmıştır 360-16 LRFD, AISC Kılavuzu 15. Baskı ve Tasarım Kılavuzu 39. Her denklem sayılarıyla yazılmıştır, AISC hesaplama tablosuyla aynı sırada SkyCiv Bağlantı Tasarımı modül bunun için üretir.
Uzatılmış uç plaka moment bağlantısı nedir?
Uç plaka moment bağlantısı, atölyedeki bir kirişin ucuna kaynak yapılan ve sahada kolona cıvatalanan bir plakadır.. Uzatılmış bir uç plakada, plaka kiriş flanşlarının ötesine uzanır ve bunların dışında bir sıra cıvata taşır. Gömme uç plakasında, plaka flanşlarda durur ve her cıvata bunların arasına oturur. Dış sıra, sıkıştırma flanşından en uzak cıvatadır, bu yüzden en fazla işi o yapar, ve uzantı, plakanın bükülme sırasında daha güçlü olmasını sağlayan akma çizgileri ekler.
Bu bir an bağlantısı: Kaynaklar ve cıvatalar, eklemin tüm kiriş momentini kolona aktaracağı şekilde tasarlanmıştır, kiriş ucunun dönmesine izin vermek yerine. Hem gömme hem de genişletilmiş versiyonlar, uç plaka bağlantı hesaplayıcısı, ve moment bağlantıları sayfa bunları aşağıdakilerle karşılaştırır: flanş plakası moment bağlantısı ve diğer ayrıntılar.
Bu örnekteki plaka her iki flanşı da geçecek şekilde uzanmaktadır, yani an tersine dönerse bağlantı aynı şekilde çalışır. Cıvata deseni Tasarım Kılavuzudur 39 çok satırlı genişletilmiş 1/3 dört geniş/iki geniş konfigürasyon: her flanşın dışında bir sıra ve içte üç sıra, dış sıra ve ilk iç sıra boyunca dört cıvata ile, ve diğerlerinin arasında iki tane.

Yükseklik. Uç plakası W21x166'nın her iki flanşını da geçecek şekilde uzanır ve sekiz cıvata sırası ile W14x193 kolon flanşına cıvatalanır.

Bölüm A-A. Her flanşın dışında bir cıvata sırası ve içte üç cıvata sırası, 2 flanş yüzlerinden içeriye ve 3 ayrı ayrı. Her sıra dört cıvata genişliğindedir: a 7 1/2 ile ölçü olarak 2 onun dışındaki sütun aralığında.
Genişletilmiş uç plaka momenti bağlantı tasarımı: bir bakışta adımlar
Tasarım AISC Tasarım Kılavuzunu takip ediyor 39: ilk önce cıvataları ve plakayı boyutlandırın, daha sonra uzantıyı kontrol edin, kaynaklar, kesme ve kolondaki cıvatalar.
- Kaynaklar için detay sınırlarını kontrol edin, cıvata ve plaka.
- Eşdeğer momenti ve gerekli cıvata çapını bulun.
- Akma çizgisi parametresini ve gerekli uç plaka kalınlığını bulun.
- Uç plakasının uzatılmış kısmını kesme açısından kontrol edin.
- Kiriş flanşındaki köşe kaynaklarını kontrol edin.
- Kaynaktaki kiriş flanşı ana metalini kontrol edin.
- Kiriş ağındaki köşe kaynaklarını gerilim açısından kontrol edin.
- Kaynak yerinde kiriş web taban metalini kontrol edin.
- Kiriş ağındaki köşe kaynaklarını kesme açısından kontrol edin.
- Cıvataları kesme sırasında kontrol edin.
- Cıvata yatağını ve uç plakadaki yırtılmayı kontrol edin.
- Kolon flanşındaki cıvata yatağını ve yırtılmayı kontrol edin.
- Gergi cıvatalarındaki kolon flanşı bükülmesini kontrol edin.
- Sıkıştırma flanşı kuvveti altındaki kolonu kontrol edin.
Bu örnek için tasarım girdileri
Tasarım kodu AISC'dir 360-16 LRFD, AISC Tasarım Kılavuzundaki uç plaka prosedürüyle 39. Bölüm özellikleri AISC Kılavuzundan alınmıştır.
| Yük | Sembol | Değer |
|---|---|---|
| Faktoringli dikey kesme | [mathin] V_{u} [mathin] | 120 kip |
| Faktörlü eksenel gerilim | [mathin] T_{u} [mathin] | 200 kip |
| Faktörlü eksenel sıkıştırma | [mathin] C_{u} [mathin] | 200 kip |
| Faktörlü güçlü eksen momenti | [mathin] M_{ux} [mathin] | 300 acı |
| Üye mülkü | Sembol | Işın | Sütun |
|---|---|---|---|
| Bölüm | G21x166, A992 | G14x193, A992 | |
| ACI-Doğrulama-Kitaplar-Önizleme | [mathin] d_{bm},\ d_{sup} [mathin] | 22.5 içinde | 15.5 içinde |
| Web kalınlığı | [mathin] t_{wb},\ t_{ws} [mathin] | 0.75 içinde | 0.89 içinde |
| Flanş genişliği | [mathin] b_{fb},\ b_{fs} [mathin] | 12.4 içinde | 15.7 içinde |
| Flanş kalınlığı | [mathin] t_{fb},\ t_{fs} [mathin] | 1.36 içinde | 1.44 içinde |
| Alan | [mathin] A [mathin] | 48.8 inç² | 56.8 inç² |
| Teslim olmak / çekme gerilimi | [mathin] F_{y},\ F_{u} [mathin] | 50 ksi / 65 ksi | 50 ksi / 65 ksi |
| Esneklik modülü | [mathin] E [mathin] | 29000 ksi | 29000 ksi |
| Uç plakası, cıvatalar ve kaynaklar | Sembol | Değer |
|---|---|---|
| Uç plaka genişliği / derinlik / kalınlık | [mathin] b_{p},\ d_{p},\ t_{p} [mathin] | 14.5 içinde / 29.5 içinde / 0.875 içinde, A572 Gr. 50 |
| Plaka verimi / çekme gerilimi | [mathin] F_{yp},\ F_{up} [mathin] | 50 ksi / 65 ksi |
| Cıvatalar | [mathin] d_{b} [mathin] | 3/4 A325-N'de, bir kesme düzlemi |
| Cıvata nominal gerilmesi / kayma gerilmesi | [mathin] F_{nt},\ F_{nv} [mathin] | 90 ksi / 54 ksi |
| Uç plakadaki delikler / sütun flanşı | Kısa oluklu yatay (HSSL) / liste yalnızca ABD'nin materyallerini içerir (STD) | |
| Flanşlar arasındaki cıvata sıraları / her flanşın dışında | [mathin] n_{r},\ n_{ro} [mathin] | 6 / 1 |
| Cıvata sıra aralığı | [mathin] s_{r} [mathin] | 3 içinde |
| Cıvata sütunları / kiriş flanşının dışında | [mathin] n_{c},\ n_{co} [mathin] | 4 / 4 |
| Cıvata göstergesi / sütun aralığı | [mathin] g,\ s_{c} [mathin] | 7.5 içinde / 2 içinde |
| Cıvata flanş ofseti (flanş yüzü en yakın sıraya, içeride ve dışarıda) | [mathin] p_{f} [mathin] | 2 içinde |
| Kiriş flanşlarında köşe kaynağı | [mathin] W_{1} [mathin] | 0.75 içinde (3/4 içinde), E70XX |
| Kiriş ağındaki köşe kaynağı | [mathin] W_{2} [mathin] | 0.375 içinde (3/8 içinde), E70XX |
Adım 1: Detaylandırma sınırları (AISC 360-16 J2.2b, J3.3, J3.4, J3.5)
Herhangi bir güç kontrolünden önce, bağlantı kurulabilir olmalı ve Tasarım Kılavuzunun arkasındaki varsayımlarla eşleşmelidir 39 denklemler. Kaynaklar en azından birleştirdikleri parçalar için minimum boyutta olmalıdır, ve cıvatalar kenarlardan yeterince uzakta ve yeterince uzakta olmalıdır.
Minimum köşe kaynağı boyutları Tablo J2.4'ten alınmıştır.: 5/16 flanşlar için, ince kısmın birleştiği yer 7/8 tabakta, ve 1/4 için 3/4 internette. Minimum cıvata aralığı [mathin] 2\tfrac{2}{3} d_{b} [mathin] J3.3'ten, hangisi 2 bir şey için 3/4 cıvatada, ve hem satırlar arasında hem de sütunlar arasında geçerlidir. Kenar mesafeleri Tablo J3.4'ten alınmıştır.. Uç plakanın yatay kısa yuvaları vardır, yani Tablo J3.5 şunu ekliyor: 1/8 yatay kenar mesafesine kadar, verme 1.125 içinde. Uç plakasındaki maksimum ölçü kiriş flanş genişliğidir, 12.4 içinde.
| Detaylandırma sınırı | Sınır (içinde) | Gerçek (içinde) | DCR | Sonuç |
|---|---|---|---|---|
| Flanşlarda minimum kaynak boyutu | 0.313 | 0.750 | 0.417 | GEÇMEK |
| Web'de minimum kaynak boyutu | 0.250 | 0.375 | 0.667 | GEÇMEK |
| Minimum cıvata sıra aralığı | 2.000 | 3.000 | 0.667 | GEÇMEK |
| Maksimum cıvata sırası aralığı | 6.000 | 3.000 | 0.500 | GEÇMEK |
| Minimum cıvata sütun aralığı | 2.000 | 2.000 | 1.000 | GEÇMEK |
| Maksimum cıvata sütun aralığı | 6.000 | 2.000 | 0.333 | GEÇMEK |
| Uç plakası minimum dikey kenar mesafesi | 1.000 | 1.500 | 0.667 | GEÇMEK |
| Uç plakası minimum yatay kenar mesafesi | 1.125 | 1.500 | 0.750 | GEÇMEK |
| Minimum yatay kenar mesafesini destekleyin | 1.000 | 2.100 | 0.476 | GEÇMEK |
| Destekteki minimum cıvata ölçüsü | 4.875 | 7.500 | 0.650 | GEÇMEK |
| Uç plakadaki minimum cıvata ölçüsü | 3.000 | 7.500 | 0.400 | GEÇMEK |
| Uç plakadaki maksimum cıvata ölçüsü | 12.400 | 7.500 | 0.605 | GEÇMEK |
| Minimum cıvata flanş ofseti | 1.500 | 2.000 | 0.750 | GEÇMEK |
Minimum limit için oran, limitin gerçek değere oranıdır, ve maksimum olarak gerçek limit aşımıdır. Yönetim sırası cıvata sütun aralığıdır:
[math] DCR = \frac{d}{c} = \frac{(2)}{(2)} = 1 [math]
DCR = 1.000 ≤ 1.0, TAMAM MI
NS 2 sütun aralığı tam olarak J3.3 minimumuna oturur. Bu geçer, ancak J3.3 3 boyutlu bir aralığı tercih ediyor, dolayısıyla bu modelde genişletmeden daha büyük bir cıvataya yer kalmaz. NS 2.1 destek kenar mesafesi, kalan kısımdır 15.7 kolon flanşında dış cıvataların dışında.
Adım 2: Gerekli cıvata çapı (AISC Tasarım Kılavuzu 39, Eşitlik. 3-30 ve 5-3a)
Gergi flanşının yanındaki cıvatalar anı gerilim olarak taşır. Tasarım Kılavuzu 39 onları herhangi bir zorlama kuvveti olmadan gerilme mukavemetlerine ulaşacak şekilde boyutlandırır, bu ancak uç plakanın sert kalacak kadar kalın yapılması durumunda mümkündür (Adım 3).
Eksenel gerilime eşdeğer moment
Eksenel gerilim, gergi cıvatalarını da çeker. Kılavuz, flanş merkezleri arasındaki mesafeye etki eden gerilimin yarısı kadar momenti ekler.:
[math] M_{u,eq} = M_{ux} + \frac{T_{u}}{2} \left( d_{bm} – t_{fb} \right) [math]
[math] M_{u,eq} = (300\,kip\text{-}ft) + \frac{(200\,kip)}{2} \times \left( (22.5\,in) – (1.36\,in) \right) = 476.17\,kip\text{-}ft [math]
Cıvata kaldıraç kolları
Germe cıvataları sıkıştırma flanşının merkezi etrafında döner. Dört gerilim sırası ondan bu mesafelerde duruyor:
- [mathin] h_{1} = 23.82\,in [mathin]: gerilim flanşının dışındaki sıra, 2 geçmişte onun dış yüzü
- [mathin] h_{2} = 18.46\,in [mathin]: içerideki ilk sıra, 2 flanşın iç yüzünden içeri doğru
- [mathin] h_{3} = 15.46\,in [mathin] ve [mathin] h_{4} = 12.46\,in [mathin]: sonraki iki satır, 3 ayrı ayrı
Dört geniş/iki geniş modelde, Gergi flanşına en yakın iki sıranın her biri dört cıvatayı sayar ve diğer iki sıra yalnızca bağlantı noktasındaki iki cıvatayı sayar. 7.5 ölçü olarak, hangisi 12 gergi cıvataları hepsi. Satırların dış cıvataları 3 ve 4 fazla gerilimi kaldıramayacak kadar flanştan ve ağdan çok uzaktadır, yani Tasarım Kılavuzu 39 onları dışarıda bırakır:
[math] \sum_{i} n_{i} h_{i} = 4 \left( h_{1} + h_{2} \right) + 2 \left( h_{3} + h_{4} \right) = 224.96\,in [math]
Gerekli cıvata çapı
Nerede [mathin] \phi = 0.75 [mathin] cıvata gerginliği için direnç faktörüdür ve [mathin] F_{nt} = 90\,ksi [mathin] bir A325 cıvatanın nominal çekme gerilimidir:
[math] d_{b,reqd} = \sqrt{\frac{4\, M_{u,eq}}{\pi\, \phi\, F_{nt} \sum_{i} n_{i} h_{i}}} [math]
[math] d_{b,reqd} = \sqrt{\frac{4 \times (476.17\,kip\text{-}ft)}{\pi \times (0.75) \times (90\,ksi) \times (224.96\,in)}} [math]
[math] d_{b,reqd} = 0.69218\,in [math]
[math] DCR = \frac{d_{b,reqd}}{d_{b}} = \frac{(0.69218\,in)}{(0.75\,in)} = 0.92291 [math]
DCR = 0.923 < 1.0, TAMAM MI
Eksenel gerilim artar 176.17 kip-ft 300 kip-ft anı, böylece eksenel yük cıvata boyutunun büyük bir kısmını tahrik eder.
Adım 3: Gerekli uç plaka kalınlığı (AISC Tasarım Kılavuzu 39, Tablo 5-17 ve denklem. 5-5a)
Uç plakası gergi cıvatalarının etrafında bükülür. Tasarım Kılavuzu 39 Gücünü akma çizgisi deseninden alıyor: arızalandığında plakada oluşan menteşe çizgileri seti. Plaka daha sonra elastik kalacak kadar kalın hale getirilir., böylece cıvatalar meraklı görmez.
Etkili plaka genişliği ve akma çizgisi aralığı
Kiriş flanşından daha geniş olan plaka akma çizgilerine karşı çok az direnç gösterir, bu nedenle kılavuz, saydığı genişliği flanş genişliği artı daha büyük olanı ile sınırlar. 1 ve plaka kalınlığı:
[math] b_{pe} = \min\left( b_{p},\, b_{fb} + \max\left( 1\,in,\, t_{p} \right) \right) = \min\left( (14.5\,in),\, (12.4\,in) + \max\left( (1\,in),\, (0.875\,in) \right) \right) = 13.4\,in [math]
Akma çizgisi eğimi, menteşe çizgilerini iç cıvataların altına yerleştirir. Rapor bunu tam plaka genişliğinden hesaplıyor:
[math] s = \frac{\sqrt{b_{p}\, g}}{2} = \frac{\sqrt{(14.5\,in)(7.5\,in)}}{2} = 5.2142\,in [math]
Verim hattı parametresi
12 cıvatalı çok sıralı uzatma için 1/3 dört genişlikte/iki genişlikte takviye edilmemiş uç plakası, Tablo 5-17 verir:
[math] Y_{p} = \frac{b_{pe}}{2} \left( \frac{h_{1}}{p_{fo}} + \frac{h_{2}}{p_{fi}} + \frac{h_{4}}{s} – \frac{1}{2} \right) + \frac{2}{g} \left( h_{2} \left( p_{fi} + \frac{3 s_{r}}{2} \right) + h_{4} \left( s + \frac{s_{r}}{2} \right) \right) + \frac{g}{2} [math]
İle [mathin] b_{pe} = 13.4\,in [mathin], [mathin] g = 7.5\,in [mathin], [mathin] h_{1} = 23.82\,in [mathin], [mathin] h_{2} = 18.46\,in [mathin], [mathin] h_{4} = 12.46\,in [mathin], [mathin] p_{fi} = p_{fo} = 2\,in [mathin], [mathin] s = 5.2142\,in [mathin] ve [mathin] s_{r} = 3\,in [mathin]:
[math] Y_{p} = 212.35\,in [math]
Bir gömme plakanın akma çizgisi deseninde yalnızca flanşlar arasındaki gerilim sıraları bulunur. Burada uzantı dış satırı ve verim çizgilerini ekler, ve uzatılmış plakanın ekstra gücü buradan geliyor.
Gerekli plaka kalınlığı
Nerede [mathin] \gamma_{r} = 1 [mathin] Tasarım Kılavuzu 39 Eşitlik. 5-1 tam kısıtlama faktörü (uzatılmış bir plakanın küçültülmesine gerek yoktur, aksine 0.8 gömme plakalar için kullanılır), [mathin] \phi = 0.9 [mathin] bükülme için direnç faktörüdür ve [mathin] F_{yp} = 50\,ksi [mathin]:
[math] t_{p,reqd} = \sqrt{\frac{1.10\, M_{u,eq}}{\gamma_{r}\, \phi\, F_{yp}\, Y_{p}}} [math]
[math] t_{p,reqd} = \sqrt{\frac{1.10 \times (476.17\,kip\text{-}ft)}{(1) \times (0.9) \times (50\,ksi) \times (212.35\,in)}} [math]
[math] t_{p,reqd} = 0.81102\,in [math]
[math] DCR = \frac{t_{p,reqd}}{t_{p}} = \frac{(0.81102\,in)}{(0.875\,in)} = 0.92687 [math]
DCR = 0.927 < 1.0, TAMAM MI
NS 1.10 faktör levhanın akma sınırı mukavemetini korur 10% talebin üstünde, böylece plaka sert kalır ve Adım'daki meraklı olmama varsayımı 2 tutar.
Adım 4: Uç plakanın uzatılmış kısmının kesme akması ve kopması (AISC 360-16 J4.2)
Germe flanşının dışındaki cıvatalar, plakanın flanşın dışına çıkan kısmını çeker. Bu kuvvet, plakayı keserek flanşın içine geçmelidir., flanşın yüzündeki yatay bir çizgi boyunca.
Uzatmada kesme
Dış cıvatalar flanş kuvvetinden payını alır: [mathin] n_{to} = 4 [mathin] of [mathin] n_{t} = 12 [mathin] gergi cıvataları.
[math] V_{ep} = \frac{n_{to}}{n_{t}} \left( \frac{M_{ux}}{d_{bm} – t_{fb}} + \frac{T_{u}}{2} \right) [math]
[math] V_{ep} = \frac{(4)}{(12)} \left( \frac{(300\,kip\text{-}ft)}{(22.5\,in) – (1.36\,in)} + \frac{(200\,kip)}{2} \right) = 90.098\,kip [math]
Kesme akması (Eşitlik. J4-3)
Brüt kesme alanı, tam levha genişliğinin kalınlığının çarpımına eşittir, ve [mathin] \phi = 1.00 [mathin] kesme verimi için:
[math] A_{gv} = b_{p}\, t_{p} = (14.5\,in) \times (0.875\,in) = 12.688\,in^{2} [math]
[math] \phi R_{n,sy} = \phi\, 0.6\, F_{yp}\, A_{gv} = (1) \times 0.6 \times (50\,ksi) \times (12.688\,in^{2}) = 380.62\,kip [math]
Kesme yırtılması (Eşitlik. J4-4)
Ağ alanı dış sıradaki dört cıvata deliğini dışarı çıkarır. Kesme hattı yatay olarak uzanır, böylece her yuvayı kendi boyunca keser 1 uzunluğunda, artı 1/16 AISC'de delik hasarı eklenir (B4.3b):
[math] A_{nv} = t_{p} \left[ b_{p} – n_{co} \left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.875\,in) \times \left[ (14.5\,in) – (4) \times \left( (1\,in) + (0.0625\,in) \right) \right] = 8.9687\,in^{2} [math]
[math] \phi R_{n,sr} = \phi\, 0.6\, F_{up}\, A_{nv} = (0.75) \times 0.6 \times (65\,ksi) \times (8.9687\,in^{2}) = 262.34\,kip [math]
Yönetim gücü
[math] \phi R_{n} = \min\left( \phi R_{n,sy},\, \phi R_{n,sr} \right) = \min\left( (380.62\,kip),\, (262.34\,kip) \right) = 262.34\,kip [math]
[math] DCR = \frac{V_{ep}}{\phi R_{n}} = \frac{(90.098\,kip)}{(262.34\,kip)} = 0.34344 [math]
DCR = 0.343 < 1.0, TAMAM MI
Kırılma hakimdir çünkü plaka boyunca tek bir çizgiden dört yuva çıkar. Uzantının hala bol miktarda rezervi var.
Adım 5: Kiriş flanşında köşe kaynağı (AISC Tasarım Kılavuzu 39 Eşitlik. 3-38a, AISC 360-16 J2.4)
Flanş kaynakları, flanş kuvvetini kirişten uç plakaya taşır. Flanşın her iki yüzünde köşe kaynaklarıdır, uzunluklarına dik olarak yüklendi.
Etkili kaynak uzunluğu
Dış kaynak flanşın tüm genişliği boyunca uzanır. İç kaynak her iki taraftaki ağdan kısa bir süre sonra durur, mesafeye göre [mathin] k_{1} = 1.5625\,in [mathin] ağ merkez çizgisinden flanş dolgusunun ucuna kadar:
[math] L_{w} = 2 \left( \min\left( b_{fb},\, b_{p} \right) \right) – 2 k_{1} [math]
[math] L_{w} = 2 \left( \min\left( (12.4\,in),\, (14.5\,in) \right) \right) – 2 (1.5625\,in) = 21.675\,in [math]
Flanş kuvveti
Flanş kuvveti, momentin flanş merkezleri arasındaki mesafeye bölünmesiyle elde edilen değerdir., artı daha büyük eksenel yükün yarısı. Tasarım Kılavuzu 39 ayrıca bir zemin hazırlıyor 60% flanşın akma dayanımının, yani kaynaklar, moment küçük olsa bile asla zayıf halka değildir:
[math] P_{fl} = \max\left( \frac{M_{ux}}{d_{bm} – t_{fb}} + \frac{\max\left( T_{u},\, C_{u} \right)}{2},\, 0.6\, F_{yb}\, b_{fb}\, t_{fb} \right) [math]
[math] P_{fl} = \max\left( \frac{(300\,kip\text{-}ft)}{(22.5\,in) – (1.36\,in)} + \frac{\max\left( (200\,kip),\, (200\,kip) \right)}{2},\, 0.6\,(50\,ksi)\,(12.4\,in)\,(1.36\,in) \right) [math]
[math] P_{fl} = 505.92\,kip [math]
Moment ve eksenel yük verir 270.29 kip (aynı kuvvet Adımı 14 sütun için kullanır), yani 60% zemin yönetir. W21x166'nınki kadar ağır bir flanşla, Kaynaklar flanşa göre boyutlandırılmıştır, yük değil.
Kaynak gücü
Nerede [mathin] F_{EXX} = 70\,ksi [mathin], [mathin] W_{1} = 0.75\,in [mathin], [mathin] \phi = 0.75 [mathin], ve faktör 1.5 eksenine dik olarak yüklenen bir kaynak için J2.4 yönlü mukavemet artışıdır:
[math] \phi R_{n} = \phi\, 0.6\, F_{EXX} \left( \frac{\sqrt{2}}{2} W_{1} \right) L_{w}\, 1.5 [math]
[math] \phi R_{n} = (0.75)\, 0.6\, (70\,ksi) \left( \frac{\sqrt{2}}{2} (0.75\,in) \right) (21.675\,in)\, 1.5 [math]
[math] \phi R_{n} = 543.13\,kip [math]
[math] DCR = \frac{P_{fl}}{\phi R_{n}} = \frac{(505.92\,kip)}{(543.13\,kip)} = 0.93148 [math]
DCR = 0.931 < 1.0, TAMAM MI
Bu, bağlantıdaki en yüksek mukavemet oranıdır. Tarafından tahrik edilir 60% zemin, uygulanan yük değil.
Adım 6: Kaynak yerinde kiriş flanşı ana metali (AISC 360-16 J4.1)
Kaynağın yanındaki flanş metali aynı kuvveti taşımalıdır. Gergi elemanı olarak kontrol edilir, teslim olma ve kopma, bir kaynak hattının uzunluğu boyunca, çünkü flanşın her iki yüzündeki kaynaklar aynı flanş parçasını yüklemektedir.
İle [mathin] 0.5 L_{w} = 10.837\,in [mathin] bir kaynak hattı için:
[math] \phi R_{n,ty} = \phi\, F_{yb}\, t_{fb}\, 0.5 L_{w} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (1.36\,in) \times (10.837\,in) = 663.25\,kip [math]
[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{ub}\, t_{fb}\, 0.5 L_{w} = (0.75) \times (65\,ksi) \times (1.36\,in) \times (10.837\,in) = 718.53\,kip [math]
[math] \phi R_{n} = \min\left( \phi R_{n,ty},\, \phi R_{n,tr} \right) = \min\left( (663.25\,kip),\, (718.53\,kip) \right) = 663.25\,kip [math]
[math] DCR = \frac{P_{fl}}{\phi R_{n}} = \frac{(505.92\,kip)}{(663.25\,kip)} = 0.76278 [math]
DCR = 0.763 < 1.0, TAMAM MI
Adım 7: Gerilmeli kiriş ağında köşe kaynağı (AISC Tasarım Kılavuzu 39 incir. 3-17, Eşitlik. 3-39 3-41a'ya)
İç gergi cıvataları kiriş ağına yakın durur, dolayısıyla kuvvetlerinin bir kısmı flanş yerine ağa gider. Bu cıvataların yakınındaki ağ kaynaklarının bu kuvveti uç plakaya taşıması gerekir.
Gerilmede etkili kaynak uzunluğu
Yalnızca gergi cıvatalarının yakınındaki ağ kaynağı sayılır: flanş dolgusunun ucundan son iç gerilim sırası artısına kadar aşağıya doğru 6 içinde, ancak orta derinlikten daha fazla değil. İle [mathin] k_{det} = 2.625\,in [mathin] ve [mathin] n_{ti} = 3 [mathin] iç cıvata sıraları gergin:
[math] L_{wt} = 2 \left( \min\left( p_{f} – \left( k_{det} – t_{fb} \right) + s_{r} \left( n_{ti} – 1 \right) + 6\,in,\, 0.5\, d_{bm} – k_{det} \right) \right) [math]
[math] L_{wt} = 2 \left( \min\left( (2\,in) – \left( (2.625\,in) – (1.36\,in) \right) + (3\,in)\left( (4) – 1 \right) + 6\,(1\,in),\, 0.5\,(22.5\,in) – (2.625\,in) \right) \right) [math]
[math] L_{wt} = 17.25\,in [math]
Değiştirilen satır yazdırılır 4 girişlerin listelendiği satırlar 3. Sonuç orta derinlik sınırına göre belirlenir, ikinci dönem, bu satır sayısına bağlı değildir.
Web kaynağına kuvvet uygulayın
Of the [mathin] n_{t} = 12 [mathin] gergi cıvataları, [mathin] n_{trib} = 6 [mathin] internetin yanına otur: üç iç sıranın her birindeki iç çift. Dış sıra flanşın ötesinde, bu nedenle ağ yerine flanşı yükler. Yine bir kat var, İşte 60% kaynak uzunluğu boyunca ağın akma dayanımının:
[math] P_{w} = \max\left( \frac{n_{trib}}{n_{t}} \left( \frac{M_{ux}}{d_{bm} – t_{fb}} + \frac{T_{u}}{2} \right),\, 0.6\, F_{yb} \left( 0.5 L_{wt} \right) t_{wb} \right) [math]
[math] P_{w} = \max\left( \frac{(6)}{(12)} \left( \frac{(300\,kip\text{-}ft)}{(22.5\,in) – (1.36\,in)} + \frac{(200\,kip)}{2} \right),\, 0.6\,(50\,ksi)\,(0.5\,(17.25\,in))\,(0.75\,in) \right) [math]
[math] P_{w} = 194.06\,kip [math]
Yarısı 270.29 kip flanş kuvveti daha azdır 194.06 kip, yani zemin burayı da yönetiyor.
Kaynak gücü
[math] \phi R_{n} = \phi\, 0.6\, F_{EXX} \left( \frac{\sqrt{2}}{2} W_{2} \right) L_{wt}\, 1.5 [math]
[math] \phi R_{n} = (0.75)\, 0.6\, (70\,ksi) \left( \frac{\sqrt{2}}{2} (0.375\,in) \right) (17.25\,in)\, 1.5 = 216.13\,kip [math]
[math] DCR = \frac{P_{w}}{\phi R_{n}} = \frac{(194.06\,kip)}{(216.13\,kip)} = 0.89791 [math]
DCR = 0.898 < 1.0, TAMAM MI
Adım 8: Kaynaktaki kiriş ağı ana metali (AISC 360-16 J4.1)
Germe kaynağının yanındaki ağ aynı taşıma kapasitesine sahip olmalıdır. 194.06 eğilmeden veya kopmadan kip. Flanşta olduğu gibi, uzunluk bir kaynak çizgisidir, [mathin] 0.5 L_{w} = 8.625\,in [mathin].
[math] \phi R_{n,ty} = \phi\, F_{yb}\, t_{wb}\, 0.5 L_{w} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (0.75\,in) \times (8.625\,in) = 291.09\,kip [math]
[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{ub}\, t_{wb}\, 0.5 L_{w} = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.75\,in) \times (8.625\,in) = 315.35\,kip [math]
[math] \phi R_{n} = \min\left( (291.09\,kip),\, (315.35\,kip) \right) = 291.09\,kip [math]
[math] DCR = \frac{P_{w}}{\phi R_{n}} = \frac{(194.06\,kip)}{(291.09\,kip)} = 0.66667 [math]
DCR = 0.667 < 1.0, TAMAM MI
Oran tam olarak 0.6 / 0.9: talep şu 60% zemin ve kapasite 90% aynı uzunlukta aynı akma dayanımına sahip.
Adım 9: Kiriş gövdesinde kesme durumunda köşe kaynağı (AISC 360-16 J2.4, AISC Manuel Denklem. 9-2)
Kiriş kesmesi ağ kaynakları yoluyla uç plakaya gider. Tasarım Kılavuzu 39 bunu Adımın gerilim bölgesi dışındaki ağ kaynağına atar 7.
Kesmede etkili kaynak uzunluğu
[math] L_{wv} = 2 \left( \min\left( d_{bm} – 2 k_{det} – 0.5 L_{wt},\, 0.5\, d_{bm} – k_{det} \right) \right) [math]
[math] L_{wv} = 2 \left( \min\left( (22.5\,in) – 2\,(2.625\,in) – 0.5\,(17.25\,in),\, 0.5\,(22.5\,in) – (2.625\,in) \right) \right) = 17.25\,in [math]
Kaynak boyutunda ana metal sınırı
Köşe kaynağı, kaynaklandığı metalden daha güçlü olamaz. Manuel Denklem. 9-2 en büyük kaynak boyutunu verir, bir inçin onaltıda biri kadar, ana metalin destekleyebileceği. Ağın her iki yüzünde de kaynaklar var, böylece her kaynak ağ kalınlığının yarısını alır:
[math] D_{max} = \frac{t_{p}\, F_{up} \le \frac{t_{wb}}{2}\, F_{ub}}{3.09\,kip/in \times F_{EXX}/F_{E70XX}} [math]
[math] D_{max} = \frac{(0.875\,in) \times (65\,ksi) \le (0.375\,in) \times (65\,ksi)}{(3.09\,kip/in) \times (1)} = 7.8883 [math]
Bu, bundan daha fazlası 6 onaltıda biri 3/8 kaynakta, böylece ana metal kaynağı sınırlamaz ve tam boyutu önemlidir.
Kaynak gücü
Kesme kaynak boyunca ilerler, yani yönlü bir artış yok:
[math] \phi R_{n} = \phi\, 0.6\, F_{EXX} \frac{\sqrt{2}}{2} \left( W_{2} \le \frac{D_{max}}{16} \right) L_{wv} [math]
[math] \phi R_{n} = (0.75) \times 0.6 \times (70\,ksi) \times \frac{\sqrt{2}}{2} \times \left( (0.375\,in) \le \frac{(7.8883)}{(16)} \right) \times (17.25\,in) [math]
[math] \phi R_{n} = 144.08\,kip [math]
[math] DCR = \frac{V_{u}}{\phi R_{n}} = \frac{(120\,kip)}{(144.08\,kip)} = 0.83285 [math]
DCR = 0.833 < 1.0, TAMAM MI
Adım 10: Cıvata kesme (AISC 360-16 J3.6)
Cıvatalar ayrıca uç plaka ile kolon flanşı arasındaki bağlantı boyunca kiriş kesme kuvvetini de taşır.. Tasarım Kılavuzu 39 bırakır 12 Gergi cıvataları gerginliği taşır ve geri kalanlara kesme kuvveti verir: NS 16 sıkıştırma tarafındaki cıvatalar ve 4 sıraların dış cıvataları 3 ve 4, gerginlikte sayılmayanlar. Yani [mathin] n_{v} = 20 [mathin] of 32 cıvatalar.
Rulman tipi A325-N cıvatalardır, kesme düzleminde bulunan dişlerle, Bu yüzden [mathin] F_{nv} = 54\,ksi [mathin]. İle [mathin] \phi = 0.75 [mathin] ve [mathin] N_{s} = 1 [mathin] kesme düzlemi:
[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{nv} \frac{\pi}{4} \left( d_{b} \right)^{2} N_{s}\, h_{f}\, n_{v} [math]
[math] \phi R_{n} = (0.75) \times (54\,ksi) \times \frac{\pi}{4} \times \left( (0.75\,in) \right)^{2} \times (1) \times (1) \times (20) [math]
[math] \phi R_{n} = 357.85\,kip [math]
[math] DCR = \frac{V_{u}}{\phi R_{n}} = \frac{(120\,kip)}{(357.85\,kip)} = 0.33534 [math]
DCR = 0.335 < 1.0, TAMAM MI
Adım 11: Uç plakasında cıvata yatağı ve yırtılma (AISC 360-16 J3.10)
Her cıvata uç plakadaki deliğin kenarını iter. Plaka ya delikte deforme olur (rulman) veya bir şeridi bir sonraki deliğe doğru yırtar (yırtma). Kiriş kesmesi uç plakayı aşağı doğru iter, böylece her cıvata kendi deliğinin üst kenarına dayanır.
Yuvalar yatay olarak çalışır, böylece dikey yük karşılanır 13/16 yuva genişliğinde:
[math] l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (0.8125\,in) = 2.1875\,in [math]
İle [mathin] t_{p} = 0.875\,in [mathin], [mathin] F_{up} = 65\,ksi [mathin], [mathin] n_{v} = 20 [mathin] ve [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:
[math] \phi R_{n,tearout} = \phi\, \min\left( 1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b} \right) t_{p}\, F_{up}\, n_{v} [math]
[math] \phi R_{n,tearout} = (0.75) \times \min\left( 1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in) \right) \times (0.875\,in) \times (65\,ksi) \times (20) [math]
[math] \phi R_{n,tearout} = 1535.6\,kip [math]
[math] DCR = \frac{V_{u}}{\phi R_{n,tearout}} = \frac{(120\,kip)}{(1535.6\,kip)} = 0.078144 [math]
DCR = 0.078 < 1.0, TAMAM MI
Adım 12: Kolon flanşında cıvata yatağı ve yırtılma (AISC 360-16 J3.10)
Aynı kontrol kolon flanşı için de geçerlidir, standart delikleri olan ve 1.44 kalın:
[math] \phi R_{n,tearout} = \phi\, \min\left( 1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b} \right) t_{fs}\, F_{us}\, n_{v} [math]
[math] \phi R_{n,tearout} = (0.75) \times \min\left( 1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in) \right) \times (1.44\,in) \times (65\,ksi) \times (20) [math]
[math] \phi R_{n,tearout} = 2527.2\,kip [math]
[math] DCR = \frac{V_{u}}{\phi R_{n,tearout}} = \frac{(120\,kip)}{(2527.2\,kip)} = 0.047483 [math]
DCR = 0.047 < 1.0, TAMAM MI
Adım 13: Gergi cıvatalarında kolon flanşının bükülmesi (AISC Tasarım Kılavuzu 39, Tablo A-7 ve Denk.. 3-43)
Gergi cıvataları kolon flanşının yanı sıra uç plakayı da çeker, böylece kolon flanşı aynı tür akma çizgisi modeline göre bükülebilir. Çok ince ise, sütunun gergi cıvatalarında takviyelere veya destek plakalarına ihtiyacı vardır.
Kolon flanşının akma çizgisi adımı genişliğini kullanır:
[math] s = \frac{\sqrt{b_{fs}\, g}}{2} = \frac{\sqrt{(15.7\,in)(7.5\,in)}}{2} = 5.4256\,in [math]
Bağlantının üstünde ve altında devam eden, takviye edilmemiş bir sütun üzerinde 12 cıvatalı dört genişlikte/iki genişlikte desen için, Tablo A-7 şunları verir::
[math] Y_{c} = \frac{b_{fs}}{2} \left( \frac{h_{1}}{s} + \frac{h_{4}}{s} \right) + \frac{2}{g} \left( h_{1} \left( s + \frac{3 s_{r}}{2} + \frac{3c}{4} \right) + h_{4} \left( s + \frac{s_{r}}{2} + \frac{c}{4} \right) \right) + \frac{g}{2} [math]
İle [mathin] b_{fs} = 15.7\,in [mathin], [mathin] g = 7.5\,in [mathin], [mathin] h_{1} = 23.82\,in [mathin], [mathin] h_{4} = 12.46\,in [mathin], [mathin] s = 5.4256\,in [mathin], [mathin] s_{r} = 3\,in [mathin], ve [mathin] c = 5.44\,in [mathin] kiriş flanşı boyunca cıvata mesafesi için:
[math] Y_{c} = 172.74\,in [math]
Kolon flanşının eğilme mukavemeti:
[math] M_{cf} = \phi\, F_{ys}\, t_{fs}^{2}\, Y_{c} = (0.9)\,(50\,ksi)\,(1.44\,in)^{2}\,(172.74\,in) = 1343.2\,kip\text{-}ft [math]
Aynı şeyle karşılaştırılıyor 1.10 uç plaka için kullanılan eşdeğer momentin çarpımı:
[math] DCR = \frac{1.1\, M_{u,eq}}{M_{cf}} = \frac{(523.78\,kip\text{-}ft)}{(1343.2\,kip\text{-}ft)} = 0.38995 [math]
DCR = 0.390 < 1.0, TAMAM MI
W14x193 flanşı 1.44 kalın, olduğundan çok daha kalın 7/8 uç plakada, ve bükülme mukavemeti kalınlığın karesiyle artar. Gergi cıvatalarında takviyeye gerek yoktur.
Adım 14: Sıkıştırma flanş kuvveti altındaki sütun (AISC 360-16 J10, AISC Tasarım Kılavuzu 39)
Kirişin sıkıştırma flanşı uç plakayı kolon flanşına iter. Bu konsantre kuvvetin kolon flanşı ve gövdesi tarafından yerel hasar olmadan taşınması gerekir., ve kolon gövde paneli bunu kesme kuvveti olarak taşımak zorundadır.
Sıkıştırma flanş kuvveti
[math] P_{fc} = \frac{M_{ux}}{d_{bm} – t_{fb}} + \frac{C_{u}}{2} = \frac{(300\,kip\text{-}ft)}{(22.5\,in) – (1.36\,in)} + \frac{(200\,kip)}{2} = 270.29\,kip [math]
Flanş yerel bükme (Eşitlik. J10-1)
[math] \phi R_{n,flb} = \phi\, 6.25\, F_{ys} \left( t_{fs} \right)^{2} = (0.9) \times 6.25 \times (50\,ksi) \times \left( (1.44\,in) \right)^{2} = 583.2\,kip [math]
Web sıkıştırma burkulması (Eşitlik. J10-8)
T sütunu boyutuyla, [mathin] T_{sup} = 10\,in [mathin], web derinliği ve [mathin] Q_{f} = 1 [mathin]:
[math] \phi R_{n,wcb} = \phi \left( \frac{24\, t_{ws}^{3} \sqrt{E\, F_{ys}}}{T_{sup}} \right) Q_{f} = (0.9) \times \left( \frac{24 \times (0.89\,in)^{3} \times \sqrt{(29000\,ksi) \times (50\,ksi)}}{(10\,in)} \right) \times (1) = 1833.6\,kip [math]
Rulman uzunluğu (Tasarım Kılavuzu 39 Eşitlik. 3-47)
Flanş kuvveti, kolona ulaşmadan önce flanş kaynaklarına ve uç plakaya yayılır.. Uzatılmış bir plaka üzerinde, plaka sıkıştırma flanşını geçerek devam ediyor, Böylece kuvvet her iki tarafta da tüm plaka kalınlığı boyunca yayılır:
[math] l_{b} = t_{fb} + 2 W_{1} + 2 t_{p} [math]
[math] l_{b} = (1.36\,in) + 2\,(0.75\,in) + 2\,(0.875\,in) = 4.61\,in [math]
Web yerel sakatlığı (Eşitlik. J10-4)
[math] \phi R_{n,wlc} = \phi\, 0.8 \left( t_{ws} \right)^{2} \left[ 1 + 3 \left( \frac{l_{b}}{d_{sup}} \right) \left( \frac{t_{ws}}{t_{fs}} \right)^{1.5} \right] \sqrt{\frac{E\, F_{ys}\, t_{fs}}{t_{ws}}}\, Q_{f} [math]
[math] \phi R_{n,wlc} = (0.75) \times 0.8 \times \left( (0.89\,in) \right)^{2} \times \left[ 1 + 3 \times \left( \frac{(4.61\,in)}{(15.5\,in)} \right) \times \left( \frac{(0.89\,in)}{(1.44\,in)} \right)^{1.5} \right] \times \sqrt{\frac{(29000\,ksi) \times (50\,ksi) \times (1.44\,in)}{(0.89\,in)}} \times (1) = 1043.5\,kip [math]
Web yerel getirisi (Tasarım Kılavuzu 39 Eşitlik. 3-46)
Nerede [mathin] C_{t} = 1 [mathin] çünkü bağlantı sütunun sonundan uzakta, ve [mathin] k_{des} = 2.04\,in [mathin]. Tasarım Kılavuzu 39 J10.2'de 5k yerine 6k kullanılıyor, çünkü uç plaka yükü daha da dağıtır:
[math] \phi R_{n,wly} = \phi \left( 6\, C_{t}\, k_{des} + l_{b} \right) F_{ys}\, t_{ws} = (1)\,(6\,(1)\,(2.04\,in) + (4.61\,in))\,(50\,ksi)\,(0.89\,in) = 749.83\,kip [math]
Web paneli bölgesi kesmesi (Eşitlik. J10-9)
[math] \phi R_{n,wpz} = \phi\, 0.6\, F_{ys}\, d_{sup}\, t_{ws} = (0.9) \times 0.6 \times (50\,ksi) \times (15.5\,in) \times (0.89\,in) = 372.46\,kip [math]
Yönetim sütunu gücü
[math] \phi R_{n} = \min\left( (583.2\,kip),\, (1833.6\,kip),\, (1043.5\,kip),\, (749.83\,kip),\, (372.46\,kip) \right) = 372.46\,kip [math]
[math] DCR = \frac{P_{fc}}{\phi R_{n}} = \frac{(270.29\,kip)}{(372.46\,kip)} = 0.72569 [math]
DCR = 0.726 < 1.0, TAMAM MI
Panel bölgesi kesmesi kolonu yönetir, ve bu yük için takviye veya katlayıcı plakaya gerek yoktur. Sütun kontrollerinden, sınırına en yakın olanıdır.
Tasarım kontrollerinin özeti
| Tasarım kontrolü | Talep | Kapasite | DCR | Sonuç |
|---|---|---|---|---|
| Bağlantı ayrıntılandırma sınırlamaları | 2.000 içinde | 2.000 içinde | 1.000 | GEÇMEK |
| Gerekli cıvata | 0.692 içinde | 0.750 içinde | 0.923 | GEÇMEK |
| Gerekli uç plaka kalınlığı | 0.811 içinde | 0.875 içinde | 0.927 | GEÇMEK |
| Uç plakanın uzatılmış kısmının kesme akması ve kopması | 90.098 kip | 262.336 kip | 0.343 | GEÇMEK |
| Kiriş flanşında kaynak | 505.920 kip | 543.134 kip | 0.931 | GEÇMEK |
| Kiriş flanşı (kaynak ana metal) | 505.920 kip | 663.255 kip | 0.763 | GEÇMEK |
| Kiriş ağında kaynak, gerilim | 194.063 kip | 216.126 kip | 0.898 | GEÇMEK |
| Kiriş ağı (kaynak ana metal) | 194.063 kip | 291.094 kip | 0.667 | GEÇMEK |
| Kiriş ağında kaynak, makaslama | 120.000 kip | 144.084 kip | 0.833 | GEÇMEK |
| Cıvata kesme | 120.000 kip | 357.847 kip | 0.335 | GEÇMEK |
| Uç plakada cıvata yatağı ve yırtılma | 120.000 kip | 1535.625 kip | 0.078 | GEÇMEK |
| Kolon flanşında cıvata yatağı ve yırtılma | 120.000 kip | 2527.200 kip | 0.047 | GEÇMEK |
| Gergin kolon flanşı | 523.783 acı | 1343.190 acı | 0.390 | GEÇMEK |
| Sıkıştırılmış sütun | 270.293 kip | 372.465 kip | 0.726 | GEÇMEK |
Uzatılmış uç plakası her kontrolü geçer. detaylandırma oranı 1.000 tam olarak AISC minimumuna oturan cıvata kolonu aralığından gelir, hangisine izin veriliyor. Güç kontrollerinden, flanş kaynağı şu şekilde yönetilir: 0.93148, ardından uç plaka kalınlığı gelir 0.92687 ve cıvata çapı 0.92291. Cıvata kesme, rulman ve uzatmanın çok fazla rezervi var. Daha fazla anı taşımak için, cıvataların ve plakanın birlikte büyümesi gerekir, ve sütun paneli bölgesi 0.726 bundan sonraki sınır.
Bir kontrol başarısız olursa ne değiştirilmelidir?
- Detaylandırma sınırları: cıvata kolonu aralığını veya mastarı genişletin, veya kenar mesafeleri kısalırsa daha geniş bir plaka kullanın. Kolon flanş genişliği cıvataların ne kadar uzağa yayılabileceğini sınırlar.
- Gerekli cıvata çapı: daha büyük veya daha yüksek dereceli bir cıvata kullanın, veya daha fazla cıvatanın gergin olduğu bir desen. Daha derin bir kiriş her sıraya daha uzun bir kaldıraç kolu sağlar.
- Gerekli uç plaka kalınlığı: daha kalın bir plaka kullanın, veya akma çizgisi parametresini artırmak için ölçüm aletini veya cıvata flanşı ofsetlerini azaltın. Sertleştirilmiş uzatılmış uç plakası çok daha büyük bir akma çizgisi parametresi sağlar.
- Kesmede uzatılmış kısım: daha kalın bir plaka kullanın, veya dış sıra boyunca daha az veya daha küçük delikler.
- Flanş kaynağı: kaynak boyutunu artırın, veya tam bir bağlantı nüfuziyeti kaynağı kullanın. NS 0.6 Fy zemini, flanş kaynağının flanş için boyutlandırıldığı anlamına gelir, an değil.
- Ağ kaynağı veya ağ esaslı metal: web kaynak boyutunu web'in destekleyebileceği seviyeye kadar artırın. Daha kalın ağlı bir kiriş de yardımcı olur.
- Cıvata kesme veya yatak: daha büyük bir cıvata veya daha yüksek kalitede bir cıvata kullanın, veya sıkıştırma tarafına cıvata ekleyin.
- Kolon flanşı bükme: gergi cıvataları seviyesinde takviyeler ekleyin, veya daha kalın flanşlı daha ağır bir sütun kullanın.
- Sıkıştırılmış sütun: Yerel flanş ve gövde kontrolleri için sıkıştırma flanşının karşısına takviyeler ekleyin, veya panel bölgesi kesmesi için çiftleyici plaka.
Sıkça Sorulan Sorular
Ne zaman gömme uç plakası yerine uzatılmış uç plakayı kullanmalısınız??
Gömme plakanın anı taşıyamadığı durumlarda uzatılmış uç plaka kullanın. Germe flanşının dışındaki sıra, tüm cıvatalar arasında en uzun kaldıraç koluna sahiptir, ve uzantı akma çizgileri ekler, yani aynı cıvatalar ve plaka kalınlıkları çok daha fazla moment taşıyor. Takas, ışının ötesindeki projeksiyondur, zemin döşemesi veya çatı döşemesi ile çatışabilecek. Bir gömme plaka kiriş derinliği içinde kalır.
Uç plaka bağlantısında dört genişlik/iki genişlik ne anlama gelir??
Her sırada kaç cıvatanın bulunduğunu açıklar Tasarım Kılavuzu 39 gerginlik sayılır. Bu örnekte dış sıra ve ilk iç sıranın her biri dört cıvata sayar, ve sonraki iki iç sıra yalnızca ağ yakınındaki iki cıvatayı sayar. Bu alt sıralardaki dış cıvatalar hem flanştan hem de ağdan fazla gerilim alamayacak kadar uzaktadır, bu yüzden gerilim hesaplamasının dışında bırakılırlar ve bunun yerine kesme için kullanılırlar.
Cıvatalar neden meraklı olmayacak şekilde tasarlandı??
Tasarım Kılavuzu 39 uç plakalar için kalın plaka yaklaşımını kullanır: cıvataları çekme mukavemetlerine göre boyutlandırmayı sağlar, daha sonra uç plakayı sert kalacak kadar kalın hale getirir, yani meraklı güçler asla gelişmez. Bu nedenle öncelikle cıvata çapı kontrol edilir (Adım 2) ve ikinci plaka kalınlığı, bir ile 1.10 anın faktörü (Adım 3).
Flanş kaynağının boyutu neden flanş kuvvetinden daha büyük??
Tasarım Kılavuzu 39 minimum flanş kuvvetini ayarlar 60% kiriş flanşının akma dayanımının, yani kaynak hiçbir zaman bağlantıdaki zayıf halka değildir. W21x166'nınki gibi ağır bir flanş için, bu minimum, moment ve eksenel yükten kaynaklanan kuvvetin çok üzerindedir, ve durumu belirleyen şey budur 3/4 burada kaynak boyutunda.
Rulman tipi cıvatalarda neden kısa yarıklı deliklere izin veriliyor??
AISC 360-16 J3.2, yuva yük yönüne dik olduğunda rulman tipi bağlantılarda kısa yarıklı deliklere izin verir. Bu uç plakadaki yarıklar yataydır ve kesme dikeydir, böylece cıvatalar kayma açısından kritik olmak yerine A325-N olabilir. Yuvalar montajcıya bir miktar yatay uyum toleransı sağlar.
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, Tasarım Kılavuzundaki uç plaka prosedürüyle 39. AISC 16. Baskı Kılavuzu daha sonraki sürümlerle eşleşir 360-22 Şartname. Yeni baskıda madde ve denklem numaraları değiştirildi, bu nedenle referansları projenizin kullandığı sürüme göre kontrol edin.
LRFD yerine AISC ASD için bu nasıl değişir??
Sınır durumları ve nominal güçler aynıdır. AISC ASD ile servis seviyesi kuvvetlerini, direnç faktörüyle çarpmak yerine, nominal mukavemetin güvenlik faktörüne bölünmesiyle karşılaştırırsınız. Bir direnç faktörü 0.75 bir güvenlik faktörü haline gelir 2.00, 0.90 olur 1.67, ve 1.00 olur 1.50. Yük kombinasyonları da değişiyor, yani şu an, kesme ve eksenel yük daha düşüktür.
Ücretsiz olarak uzatılmış uç plaka moment bağlantısı tasarlayın
Bu sayfadaki her sayı tek bir çözümden gelir. Uç plaka momenti konfigürasyonunu seçin, ışınına gir, sütun, cıvatalar, kaynaklar, an, kesme ve eksenel yük, 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 ve kaynak hesaplayıcı kapak cıvata grupları ve kaynak grupları kendi başlarına.
Referanslar
- AISC 360-16, Kullanıcı iş akışını basitleştirmek ve hızlandırmak için UI İyileştirmeleri: B4.3b, J2.2b (Tablo J2.4), J2.4 (Eşitlik. J2-4), J3.2, J3.3, J3.4 (Tablo J3.4), J3.5 (Tablo J3.5), J3.6 (Eşitlik. J3-1), J3.10 (Eşitlik. J3-6a, J3-6c), J4.1 (Eşitlik. J4-1, J4-2), J4.2 (Eşitlik. J4-3, J4-4), J10.1 (Eşitlik. J10-1), J10.3 (Eşitlik. J10-4), J10.5 (Eşitlik. J10-8), J10.6 (Eşitlik. J10-9).
- AISC Tasarım Kılavuzu 39, Uç Plaka Moment Bağlantıları: Eşitlik. 3-30, 3-38a, 3-39 3-41a'ya, 3-43, 3-46, 3-47, 5-1, 5-3a, 5-5a; incir. 3-17; Tablo 5-17, Tablo A-7.
- AISC Çelik Konstrüksiyon Kılavuzu, 15th Baskı: Bölüm 1 bölüm özellikleri; Bölüm 9 Eşitlik. 9-2.
- AISC kullanarak çelik bağlantıların tasarımı 360-16
- Cıvatalar ve kaynaklar SkyCiv Bağlantı Tasarımında
Harold Munalem
Ürün Müdürü, Bağlantı Tasarımı
10+ çelik bağlantı tasarımında yıllar
LinkedIn
