Yatay Bağlantı Bağlantı Tasarımı

AISC'ye yatay destek bağlantı tasarımı 360 destek kuvvetini üç yük yolu boyunca takip eder. İlk, destek cıvataları kuvveti köşebente iletir. Daha sonra köşebent onu bağlandığı iki üyeye iletir, burada bir kiriş ve bir kiriş var, cıvatalı tek açılardan. Her yükleme yolu kendi kontrollerini alır: kayma, rulman, destekteki blok kesme ve gerginlik; cıvata kesme, rulman, blok kesme, her bir açıda kesme ve eğilme; ve köşebentin kendisinin bükülmesi ve burkulması.

Bu sayfa baştan sona gerçek bir örnekle çalışıyor. Bir G18x50 kiriş ve bir G21x44 kiriş, bir G14x90 sütununda buluşuyor, ve bir 1/2 aralarındaki köşedeki köşebent 2L5x3-1/2 alır×1/2 45°'de destek. Korse taşıyor 52 gerginlikte veya sıkıştırmada kip (LRFD). Köşebent her bir elemanın ağına L4x3x3/8 tek açıyla cıvatalanmıştır. Tasarım AISC'ye göredir 360-16 ve AISC Kılavuzu 15. Baskı. Her denklem sayılarıyla yazılmıştır, hesaplama tablosuyla aynı sırada SkyCiv Bağlantı Tasarımı modül bu bağlantı için üretir.

ÜCRETSİZ ARACIMI ŞİMDİ DENEYİN SATIN ALMA BAĞLANTISI TASARIM MODÜLÜ

Yatay çapraz bağlantı nedir?

Yatay destek bağlantısı, zemin veya çatı düzlemindeki çapraz çaprazı iki çerçeve elemanının buluştuğu köşeye bağlar.. Yatay destek, diyafram boyunca yanal yükü tek başına taşıyamaz, açık bir çatı veya geniş açıklıklara sahip bir zemin gibi, ve onu dikey desteğe götürüyor. Çünkü destek planda düz duruyor, köşebent yataydır ve genellikle üst flanşın hemen altındaki kirişlerin ağlarına bağlanır.

Bu örnekte köşebent, G18x50 kiriş ile G14x90 sütununda G21x44 kiriş arasındaki köşede yer almaktadır.. Sütunun etrafında çentiklidir, yani iki bacağı var: biri kiriş boyunca ve diğeri kiriş boyunca. Her bacak bir elemana bir cıvata ile cıvatalanmıştır. tek açılı bağlantı. Destek 5'li bir çifttir×3-1/2×1/2 kısa bacakları sırt sırtayken açılar. İkisi birden 5 bacaklar köşebentin aynı yüzünde düz durur, her birinde dört cıvatadan oluşan bir sıra ile. Destek-köşe kontrolleri, bir dikey destek bağlantısı, ancak burada Tekdüzen Kuvvet Yöntemi yok. Rapor, destek kuvvetini iki bileşene ayırır ve her birini birlikte çalıştığı üyeye gönderir..

Örnek bağlantının plan görünümü. Kiriş boyunca köşebent ayağı 11 3/4 uzun ve kiriş boyunca bacak 11 uzun süre.

Yatay destek bağlantı tasarımı: bir bakışta adımlar

1. Destek cıvatalarındaki detay sınırlarını kontrol edin.
2. Destek cıvatalarının kayma direncini kontrol edin.
3. Destekteki köşebent üzerindeki cıvata yatağını ve yırtılmayı kontrol edin.
4. Cıvata yatağını ve destekteki yırtılmayı kontrol edin.
5. Destekteki köşebentin blok kesmesini kontrol edin.
6. Desteğin blok kesmesini kontrol edin.
7. Köşebentin Whitmore bölümündeki gerginliği kontrol edin.
8. Kayma gecikmeli gerilim kopmasında desteği kontrol edin.
9. Kiriş açısının köşebent tarafındaki detay sınırlarını kontrol edin.
10. Kiriş açısının köşebent tarafındaki cıvata grubunu kesme açısından kontrol edin.
11. Kiriş açısındaki cıvata yatağını kontrol edin, köşebent tarafı.
12. Kiriş açısındaki köşebent üzerindeki cıvata yatağını kontrol edin.
13. Köşebent tarafındaki cıvataların etkin gücünü kontrol edin.
14. Kiriş açısının blok kesmesini kontrol edin, köşebent tarafı.
15. Köşebentin kiriş açısındaki blok kesmesini kontrol edin.
16. Kesme sırasında kiriş açısını kontrol edin.
17. Kiriş açısı boyunca köşebent kesme kuvvetini kontrol edin.
18. Eğilmedeki kiriş açısını kontrol edin, köşebent tarafı.
19. Kiriş açısının kesme ve moment etkileşimini kontrol edin, köşebent tarafı.
20. Kirişteki detay sınırlarını kontrol edin.
21. Anlık dönme merkezi ile cıvata grubunu kirişe kontrol edin.
22. Kirişteki kiriş açısındaki cıvata yatağını kontrol edin.
23. Kiriş ağındaki cıvata yatağını kontrol edin.
24. Kirişteki cıvataların etkin gücünü kontrol edin.
25. Kiriş açısının blok kesmesini kontrol edin, kiriş tarafı.
26. Kesme sırasında kiriş açısını kontrol edin, kiriş tarafı.
27. Eğilmedeki kiriş açısını kontrol edin, kiriş tarafı.
28. Kiriş açısının kesme ve moment etkileşimini kontrol edin, kiriş tarafı.
29. Kirişteki bükülme sırasında köşebenti kontrol edin.
30. Kirişteki burulmadaki köşebenti kontrol edin.
31. Kirişteki cıvata ve açı kontrollerini tekrarlayın.
32. Cıvata yatağını ve köşebentin kiriş açısındaki blok kesmesini kontrol edin.
33. Kiriş açısı boyunca köşebent kesme kuvvetini kontrol edin.
34. Kiriş ağındaki cıvata yatağını kontrol edin.
35. Kirişteki bükülme sırasında köşebenti kontrol edin.
36. Kirişteki burulmadaki köşebenti kontrol edin.

Bu örnek için tasarım girdileri

Tasarım kodu AISC'dir 360-16 LRFD. Bölüm özellikleri AISC Kılavuzundan alınmıştır.

 

Tek açı bilgisi. Her açının kendine ait 4 köşebent üzerindeki bacakta ve 3 üye web sitesinde bacakta, üç cıvata ile 3 her bacağın içinden.

Destek açılarında ve tek açılarda A36 kalitesi bu parçalar için normaldir. Köşebent desteğinde büyük boyutlu delikler var, yani bu cıvatalar kayma açısından kritik olmalı (AISC 360-16 J3.2). Tek açıların köşebent bacağında kısa yuvaları vardır, yüke dik, J3.2'nin rulman tipi bir bağlantıya izin verdiği, yani açılı cıvatalar A325N'dir.

Adım 1: Destek cıvatalarındaki limitlerin detaylandırılması (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)

Cıvata düzeni oluşturulabilir olmalı ve mukavemet denklemlerinin arkasındaki varsayımlarla eşleşmelidir.. Çok yakın cıvatalar delikler arasında yırtılır, ve bir kenara çok yakın olan cıvatalar kenara doğru yırtılır.

Destek bağlantı detayı. Dört cıvatadan oluşan iki sıra 3 içinde, her açıdan bir çizgi, bir ile 6 aralarındaki ölçü.

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). Köşebent büyük boyutlu deliklere sahiptir, yani Tablo J3.5 artışı 1/16 minimum uç mesafesini yükseltir 1.063 içinde.

Yönetim sırası, büyük boyutlu delik artışıyla birlikte köşebent uç mesafesidir:

[math] DCR = \frac{d}{c} = \frac{(1.063)}{(1.5)} = 0.70867 [math]

DCR = 0.709 < 1.0, TAMAM MI

Adım 2: Destek cıvatalarının kayma direnci (AISC 360-16 J3.8)

Köşebent büyük boyutlu deliklere sahiptir, hangi AISC 360-16 J3.2 yalnızca kayma açısından kritik bağlantılara izin verir. Cıvatalar önceden gerilmiştir, ve destek açıları ile köşebent arasındaki sürtünme, destek kuvvetini taşır. Kontrol, eklemin faktörlü yük altında kaymamasıdır..

Nerede [mathin] \phi = 0.85 [mathin] büyük boyutlu delikler için, [mathin] \mu = 0.3 [mathin] A Sınıfı bir yüzey için, [mathin] D_{u} = 1.13 [mathin], [mathin] h_{f} = 1 [mathin] çünkü dolgu maddesi yok, [mathin] T_{b} = 28\,kip [mathin] bir için 3/4 A325 cıvatasında (Tablo J3.1), [mathin] N_{s} = 1 [mathin], [mathin] n_{r} = 4 [mathin] ve [mathin] n_{c} = 2 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi\, \mu\, D_{u}\, h_{f}\, T_{b}\, N_{s}\, n_{r}\, n_{c} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.85) \times (0.3) \times (1.13) \times (1) \times (28\,kip) \times (1) \times (4) \times (2) [math]

[math] \phi R_{n} = 64.546\,kip [math]

DCR = 52 kip / 64.546 kip = 0.806 < 1.0, TAMAM MI

Bir kayma düzlemi var, iki değil, çünkü her iki destek açısı da köşebentin aynı yüzünde yer alır. Her cıvata köşebente bir açılı ayağı kelepçeler. Bu, destekteki yönetim kontrolünün kaymasına neden olur.

Adım 3: Destekteki köşebent üzerinde cıvata yatağı ve yırtılma (AISC 360-16 J3.10)

Kayma açısından kritik cıvataların hala yatak açısından kontrol edilmesi gerekiyor, çünkü eğer eklem kayarsa, cıvatalar deliklerinin yanlarına dayanır. Köşebentin ucuna en yakın cıvatanın önünde en az malzeme bulunur.

Köşebent deliği büyük boyutlu, [mathin] d_{h} = 0.9375\,in [mathin]. Uç cıvatası ve cıvatalar arasındaki mesafeleri temizleyin:

[math] l_{c1} = L_{ev} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(0.9375\,in)}{2} = 1.0313\,in [math]

[math] l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (0.9375\,in) = 2.0625\,in [math]

Nerede [mathin] t_{gp} = 0.5\,in [mathin], [mathin] F_{u,gp} = 65\,ksi [mathin], [mathin] n_{r} = 4 [mathin], [mathin] n_{c} = 2 [mathin], [mathin] d_{b} = 0.75\,in [mathin] ve [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{gp} F_{u,gp}\, n_{c} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{gp} F_{u,gp}\, n_{c} \left( n_{r} – 1 \right) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times (1.0313\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (65\,ksi) \times (2) + \min\left(1.2 \times (2.0625\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (65\,ksi) \times (2) \times ((4) – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 323.58\,kip [math]

DCR = 52 kip / 323.58 kip = 0.161 < 1.0, TAMAM MI

Yırtma, uç cıvataları yönetir. İç cıvatalar yatak başlığına ulaşır 2.4 d_b.

Adım 4: Destekte cıvata yatağı ve yırtılma (AISC 360-16 J3.10)

Aynı kontrol destek açıları için de geçerlidir. Her cıvata bir açılı ayaktan geçer, yani yatak kalınlığı tek bacaktır, [mathin] t_{br} = 0.5\,in [mathin].

Açıların standart delikleri vardır, [mathin] d_{h} = 0.8125\,in [mathin]:

[math] l_{c1} = (1.5\,in) – \frac{(0.8125\,in)}{2} = 1.0938\,in \qquad l_{c2} = (3\,in) – (0.8125\,in) = 2.1875\,in [math]

İle [mathin] F_{u,br} = 58\,ksi [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{br} F_{u,br}\, n_{c} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{br} F_{u,br}\, n_{c} \left( n_{r} – 1 \right) \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) \times (2) + \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (58\,ksi) \times (2) \times ((4) – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n} = 292\,kip [math]

DCR = 52 kip / 292 kip = 0.178 < 1.0, TAMAM MI

Adım 5: Destekteki köşebentin blok kesmesi (AISC 360-16 J4.3)

Köşebentin bir bloğu cıvataların etrafından yırtılabilir: cıvata çizgileri boyunca kesme artı uç boyunca gerilim. Rapor iki şekli kontrol ediyor. L modeli bir cıvata çizgisi boyunca ve köşebent kenarına doğru yırtılıyor. U modeli her iki cıvata çizgisi boyunca ve bunların arasında yırtılır.

NS 1/16 Her deliğe, delik açıldığında oluşacak hasar için B4.3 payı eklenir. İle [mathin] d_{h} = 0.9375\,in [mathin], [mathin] s_{c} = 3\,in [mathin], [mathin] g_{a} = 6\,in [mathin], [mathin] L_{eh,gp} = 2\,in [mathin] ve [mathin] L_{br,gp} = 12\,in [mathin], köşebent üzerindeki destek uzunluğu. L modeli için:

[math] A_{nt} = t_{gp} \left[ (n_{c} – 2)\, s_{c} + g_{a} + L_{eh,gp} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ ((2) – 2) \times (3\,in) + (6\,in) + (2\,in) – ((2) – 0.5) \times ((0.9375\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 3.25\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = t_{gp} \left[ L_{ev} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = (0.5\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((4) – 1) \times (3\,in) \right] = 5.25\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = t_{gp} \left[ L_{br,gp} – L_{ev} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ (12\,in) – (1.5\,in) – ((4) – 0.5) \times ((0.9375\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 3.5\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = \phi \left( 0.6\, F_{u,gp} A_{nv} + U_{bs} F_{u,gp} A_{nt} \right) \le \phi \left( 0.6\, F_{y,gp} A_{gv} + U_{bs} F_{u,gp} A_{nt} \right) [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (65\,ksi) \times (3.5\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (3.25\,in^{2}) \le 0.6 \times (50\,ksi) \times (5.25\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (3.25\,in^{2}) \right) = 260.81\,kip [math]

U modeli için:

[math] A_{nt} = t_{gp} \left[ (n_{c} – 2)\, s_{c} + g_{a} – (n_{c} – 1)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ ((2) – 2) \times (3\,in) + (6\,in) – ((2) – 1) \times ((0.9375\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 2.5\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2\, t_{gp} \left[ L_{ev} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = 2 \times (0.5\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((4) – 1) \times (3\,in) \right] = 10.5\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2\, t_{gp} \left[ (n_{r} – 1)\, s_{r} + L_{ev} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = 2 \times (0.5\,in) \times \left[ ((4) – 1) \times (3\,in) + (1.5\,in) – ((4) – 0.5) \times ((0.9375\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 7\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (65\,ksi) \times (7\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (2.5\,in^{2}) \le 0.6 \times (50\,ksi) \times (10.5\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (2.5\,in^{2}) \right) = 326.63\,kip [math]

Yönetim modeli en alttaki modeldir:

[math] \phi R_{n} = \min\left( (260.81\,kip),\, (326.63\,kip) \right) = 260.81\,kip [math]

DCR = 52 kip / 260.81 kip = 0.199 < 1.0, TAMAM MI

Adım 6: Desteğin blok kesmesi (AISC 360-16 J4.3)

Her destek açısı kendi bloğunu yırtabilir: cıvata çizgisi boyunca kesme ve bacağın ucuna kadar gerginlik. Her açının bir cıvata çizgisi vardır, bu yüzden denklem cıvata sütunlarının yarısını kullanıyor, [mathin] n_{c}/2 = 1 [mathin], ve her iki açıyı da kapsayacak şekilde kalınlığı iki katına çıkarır.

İle [mathin] d_{h} = 0.8125\,in [mathin] ve [mathin] L_{eh,br} = 2\,in [mathin]:

[math] A_{nt} = 2 t_{br} \left[ \left( \frac{n_{c}}{2} – 1 \right) s_{c} + L_{eh,br} – \left( \frac{n_{c}}{2} – 0.5 \right)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1\,in) \times \left[ ((1) – 1) \times (3\,in) + (2\,in) – ((1) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 1.5625\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2 t_{br} \left[ L_{ev} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = (1\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((4) – 1) \times (3\,in) \right] = 10.5\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2 t_{br} \left[ L_{br,gp} – L_{ev} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (1\,in) \times \left[ (12\,in) – (1.5\,in) – ((4) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 7.4375\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (58\,ksi) \times (7.4375\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (1.5625\,in^{2}) \le 0.6 \times (36\,ksi) \times (10.5\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (1.5625\,in^{2}) \right) = 238.07\,kip [math]

DCR = 52 kip / 238.07 kip = 0.218 < 1.0, TAMAM MI

Adım 7: Whitmore bölümünde köşebent gerilimi (AISC 360-16 J4.1, AISC Kılavuzu Şekil. 9-1)

Destek kuvveti cıvatalardan köşebente her iki tarafta yaklaşık 30° açıyla yayılır. Whitmore kesiti bu yayılmanın son cıvata sırasında ulaştığı genişliktir, ve köşebent her şeyden önce bu genişlikte eğilip kopmalı.

Cıvata grubu uzunluğu [mathin] L_{br} = (n_{r} – 1)\, s_{r} = 9\,in [mathin] ve dış cıvata çizgileri arasındaki genişlik [mathin] W_{br} = 6\,in [mathin]:

[math] W = 2\, L_{br} \tan(\theta) + W_{br} = 2 \times (9\,in) \times \tan(30) + (6\,in) = 16.392\,in [math]

Gerginlik veren, ile [mathin] \phi = 0.9 [mathin]:

[math] \phi R_{n,ty} = \phi\, F_{y,gp}\, t_{gp}\, W = (0.9) \times (50\,ksi) \times (0.5\,in) \times (16.392\,in) = 368.83\,kip [math]

Son sıradaki iki delikten gerginlik kopması, ile [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{u,gp}\, t_{gp} \left[ W – n_{c}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.5\,in) \times \left[ (16.392\,in) – (2) \times ((0.9375\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 350.81\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( (368.83\,kip),\, (350.81\,kip) \right) = 350.81\,kip [math]

DCR = 52 kip / 350.81 kip = 0.148 < 1.0, TAMAM MI

Adım 8: Kayma gecikmesi ile destek gerginliği kopması (AISC 360-16 D3, J4.1)

Her destek açısının yalnızca bir ayağı cıvatalanmıştır, bu nedenle stresin öne çıkan bacaktan bağlı bacağa akması gerekir. Kayma gecikmesi etkili net alanı U faktörü kadar azaltır.

İle [mathin] \bar{y} = 1.65\,in [mathin], destek merkez mesafesi, ve bağlantı uzunluğu [mathin] (n_{r} – 1)\, s_{r} [mathin] (Tablo D3.1 Durum 2):

[math] U = 1 – \frac{\bar{y}}{(n_{r} – 1)\, s_{r}} = 1 – \frac{(1.65\,in)}{((4) – 1) \times (3\,in)} = 0.81674 [math]

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{u,br}\, U \left[ A_{br} – n_{c}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{br} \right] = (0.75) \times (58\,ksi) \times (0.81674) \times \left[ (8\,in^{2}) – (2) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \times (0.5\,in) \right] = 253.14\,kip [math]

DCR = 52 kip / 253.14 kip = 0.205 < 1.0, TAMAM MI

Destek tarafında, kayma yönetir 0.806 ve her güç kontrolü altında 0.22.

Adım 9: Kiriş açısının köşebent tarafındaki limitlerin detaylandırılması (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)

Rapor çapraz kuvvetini kiriş boyunca bir bileşene ve kiriş boyunca bir bileşene ayrıştırır. Kirişteki köşebent ayağı, bileşeni kiriş boyunca taşır, uzunluğu boyunca tek açıyı kesme kuvvetiyle yükleyen:

[math] V = P_{u,br} \sin(\theta_{br}) = (52\,kip) \times \sin((45)) = 36.77\,kip [math]

Kirişteki B-B Bölümü. Açı 4 bacak köşebente cıvatalanmıştır, ve onun 3 bacakta kiriş ağına cıvatalanmıştır 1 3/4 ölçü olarak.

Açı üzerindeki yatay kenar mesafesi Tablo J3.5 artışını alır: 1/8 kısa bir süreliğine, hangi verir 1.125 içinde. Minimum açı uzunluğu 5.5 kiriş boyunca köşebent uzunluğunun yarısı kadardır, [mathin] h_{1}/2 [mathin].

[math] DCR = \frac{d}{c} = \frac{(1.125)}{(1.5)} = 0.75 [math]

DCR = 0.750 < 1.0, TAMAM MI

Adım 10: Kesme durumunda kiriş açısının köşebent tarafındaki cıvata grubu (AISC 360-16 J3.6, AISC Kılavuzu p. 10-116)

Açının köşebent ayağı boyunca uzanan üç cıvata, tek kesmede V'yi taşır. Eksantrikliği olan tek bir dikey cıvata sırası için 3 içinde veya daha az, Kılavuz, eksantrikliği göz ardı etmenize izin veriyor, yani grup katsayısı cıvata sayısıdır, [mathin] C = 3 [mathin].

Nerede [mathin] F_{nv} = 54\,ksi [mathin] A325N cıvata için, [mathin] d_{b} = 0.75\,in [mathin], [mathin] N_{s} = 1 [mathin], [mathin] h_{f} = 1 [mathin] ve [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{nv}\, \frac{\pi}{4} d_{b}^{2}\, N_{s}\, C\, h_{f} = (0.75) \times (54\,ksi) \times \frac{\pi}{4} \times ((0.75\,in))^{2} \times (1) \times (3) \times (1) = 53.677\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 53.677 kip = 0.685 < 1.0, TAMAM MI

Adım 11: Kiriş açısında cıvata yatağı, köşebent tarafı (AISC 360-16 J3.10)

Her cıvata açılı bir deliğe dayanır. Açı deliği yatay bir kısa yuvadır, ancak yük açı boyunca ilerler, yuva boyunca, yani yük yönündeki delik boyutu yuva genişliğidir, [mathin] d_{h} = 0.8125\,in [mathin].

[math] l_{c1} = (1.5\,in) – \frac{(0.8125\,in)}{2} = 1.0938\,in \qquad l_{c2} = (3\,in) – (0.8125\,in) = 2.1875\,in [math]

İle [mathin] t_{L,gir} = 0.375\,in [mathin], [mathin] F_{u,L,gir} = 58\,ksi [mathin] ve grup şuna göre ölçeklendi: [mathin] C/n_{r} [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{L,gir} F_{u,L,gir} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{L,gir} F_{u,L,gir} \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 (0.375\,in) \times (58\,ksi) + \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.375\,in) \times (58\,ksi) \times ((3) – 1) \right] \times \left( \frac{(3)}{(3)} \right) = 80.135\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 80.135 kip = 0.459 < 1.0, TAMAM MI

Adım 12: Kiriş açısında köşebent üzerinde cıvata yatağı (AISC 360-16 J3.10)

Aynı cıvatalar köşebent üzerinde de duruyor, standart delikleri olan. Uç cıvatası vardır 2.5 önündeki köşebent içinde, yani net mesafesi açıdan çok daha uzundur.

[math] l_{c1} = L_{ev,gp} – \frac{d_{h}}{2} = (2.5\,in) – \frac{(0.8125\,in)}{2} = 2.0937\,in \qquad l_{c2} = (3\,in) – (0.8125\,in) = 2.1875\,in [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times (2.0937\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (65\,ksi) + \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (65\,ksi) \times ((3) – 1) \right] \times \left( \frac{(3)}{(3)} \right) = 131.63\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 131.63 kip = 0.279 < 1.0, TAMAM MI

Her cıvata yatak başlığına ulaşır 2.4 d_b köşebent üzerinde, yani yırtma burada kontrol edilmiyor.

Adım 13: Köşebent tarafındaki cıvataların etkili gücü (AISC 360-16 J3.6 Açıklama)

Kesme, yataklama ve yırtılma her cıvata için ayrı kontroller değildir. Her cıvata, her katta kendi kesme mukavemetinin ve taşıma mukavemetinin en azını sağlar, ve grup gücü cıvata başına değerlerin toplamıdır.

[math] \phi r_{v} = \phi\, F_{nv}\, \frac{\pi}{4} d_{b}^{2}\, N_{s}\, h_{f} = (0.75) \times (54\,ksi) \times \frac{\pi}{4} \times ((0.75\,in))^{2} \times (1) \times (1) = 17.892\,kip [math]

Açı üzerinde, kenar cıvatası verir [mathin] \phi r_{n1e} = (0.75) \times \min(1.2 \times 1.0938,\, 2.4 \times 0.75) \times 0.375 \times 58 = 21.41\,kip [mathin] ve bir iç cıvata verir [mathin] \phi r_{n1i} = 29.363\,kip [mathin]. Köşebent üzerinde, hem kenar hem de iç cıvatalar verir [mathin] \phi r_{n2} = 43.875\,kip [mathin].

[math] \phi R_{n,eff} = \left( \frac{C}{n_{r}} \right) \sum \phi r_{eff} = \left( \frac{(3)}{(3)} \right) \times \left[ (1) \times (17.892\,kip) + (1) \times (17.892\,kip) + (1) \times (17.892\,kip) \right] = 53.677\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 53.677 kip = 0.685 < 1.0, TAMAM MI

Cıvata kesme kuvveti her cıvatayı yönetir, dolayısıyla etkin dayanım, Step'ten cıvata kesme dayanımına eşittir 10.

Adım 14: Kiriş açısının blok kesmesi, köşebent tarafı (AISC 360-16 J4.3)

Açının köşebent ayağı L şeklinde bir bloğu yırtabilir: cıvata çizgisi boyunca kesme ve bacağın kenarına kadar gerginlik. Yuva boyunca, delik boyutu yuva uzunluğudur, [mathin] d_{h} = 1\,in [mathin].

[math] A_{nt} = t_{L,gir} \left[ (n_{c} – 1)\, s_{c} + L_{eh} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.375\,in) \times \left[ ((1) – 1) \times (0\,in) + (1.5\,in) – ((1) – 0.5) \times ((1\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 0.36328\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = t_{L,gir} \left[ L_{ev} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = (0.375\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((3) – 1) \times (3\,in) \right] = 2.8125\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = t_{L,gir} \left[ L_{L,gir} – L_{ev} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.375\,in) \times \left[ (9\,in) – (1.5\,in) – ((3) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 1.9922\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (58\,ksi) \times (1.9922\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (0.36328\,in^{2}) \le 0.6 \times (36\,ksi) \times (2.8125\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (0.36328\,in^{2}) \right) = 61.365\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 61.365 kip = 0.599 < 1.0, TAMAM MI

Adım 15: Köşebentin kiriş açısındaki blok kesmesi (AISC 360-16 J4.3)

Köşebent, üç cıvatasının etrafındaki aynı tür bloğu yırtabilir. Bitiş mesafesi 2.5 içinde, ve kesme düzlemi sonuna kadar uzanır 11 körüklü bacakta.

[math] A_{nt} = t_{gp} \left[ (n_{c} – 1)\, s_{c} + L_{eh,gp} – (n_{c} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (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]

[math] A_{gv} = t_{gp} \left[ L_{ev,gp} + (n_{r} – 1)\, s_{r} \right] = (0.5\,in) \times \left[ (2.5\,in) + ((3) – 1) \times (3\,in) \right] = 4.25\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = t_{gp} \left[ h_{1} – L_{ev,gp} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ (11\,in) – (2.5\,in) – ((3) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 3.1563\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (65\,ksi) \times (3.1563\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (0.53125\,in^{2}) \le 0.6 \times (50\,ksi) \times (4.25\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (0.53125\,in^{2}) \right) = 118.22\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 118.22 kip = 0.311 < 1.0, TAMAM MI

Adım 16: Kesmede kiriş açısı (AISC 360-16 J4.2)

Açılı bacak, V'yi tam uzunluğu boyunca kesme kuvvetiyle taşımalıdır. 9 uzunluğunda (verimli) ve ağ bölümü boyunca deliklerden (yırtılma).

[math] \phi R_{n,sy} = \phi\, 0.6\, F_{y,L,gir}\, A_{gv} = (1) \times 0.6 \times (36\,ksi) \times \left( (9\,in) \times (0.375\,in) \right) = 72.9\,kip [math]

[math] A_{nv} = t_{L,gir} \left[ L_{L,gir} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.375\,in) \times \left[ (9\,in) – (3) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 2.3906\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sr} = \phi\, 0.6\, F_{u,L,gir}\, A_{nv} = (0.75) \times 0.6 \times (58\,ksi) \times (2.3906\,in^{2}) = 62.395\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( (72.9\,kip),\, (62.395\,kip) \right) = 62.395\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 62.395 kip = 0.589 < 1.0, TAMAM MI

Adım 17: Kiriş açısı boyunca kesmede köşebent (AISC 360-16 J4.2)

Köşebent bacak, kesme sırasında aynı kuvveti taşır. 11 uzunluğunda.

[math] \phi R_{n,sy} = \phi\, 0.6\, F_{y,gp}\, h_{1}\, t_{gp} = (1) \times 0.6 \times (50\,ksi) \times \left( (11\,in) \times (0.5\,in) \right) = 165\,kip [math]

[math] A_{nv} = t_{gp} \left[ h_{1} – n_{r}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ (11\,in) – (3) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 4.1875\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sr} = (0.75) \times 0.6 \times (65\,ksi) \times (4.1875\,in^{2}) = 122.48\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 122.48 kip = 0.300 < 1.0, TAMAM MI

Adım 18: Eğilmede kiriş açısı, köşebent tarafı (AISC 360-16 F11.2, AISC Kılavuz Parçası 9)

Kuvvet, köşebent cıvatası hattındaki açıya girer ve topuktan ayrılır, 2.5 uzakta, yani bacak kısa, bükülmede derin konsol. derin bir, ince bacak bükülmeden önce yana doğru bükülebilir. Rapor bunu Kılavuzun çift başlıklı kiriş prosedürüyle kontrol ediyor, bacağa üstten ve alttan bir kiriş ağı gibi davranan.

Nerede [mathin] L_{b} = 2.5\,in [mathin], köşebent bacağındaki ölçüm cihazı, [mathin] d = L_{L,gir} = 9\,in [mathin] ve [mathin] t = 0.375\,in [mathin]:

[math] \frac{L_{b} d}{t^{2}} = \frac{(2.5\,in) \times (9\,in)}{((0.375\,in))^{2}} = 160, \qquad \frac{0.08 E}{F_{y}} = 64.444 \lt 160 \le \frac{1.9 E}{F_{y}} = 1530.6 [math]

[math] Z = \frac{t\, d^{2}}{4} = \frac{(0.375\,in) \times ((9\,in))^{2}}{4} = 7.5938\,in^{3} \qquad S = \frac{t\, d^{2}}{6} = 5.0625\,in^{3} [math]

[math] C_{b} = \left[ 3 + \ln\left( \frac{L_{b}}{d} \right) \right] \left( 1 – \frac{d_{ct}}{d} \right) \ge 1.84 = \left[ 3 + \ln\left( \frac{(2.5\,in)}{(9\,in)} \right) \right] \times \left( 1 – \frac{(0\,in)}{(9\,in)} \right) \ge 1.84 = 1.84 [math]

[math] \phi M_{n} = \phi \left[ C_{b} \left[ 1.52 – 0.274 \left( \frac{L_{b} d}{t^{2}} \right) \left( \frac{F_{y}}{E} \right) \right] F_{y} S \le F_{y} Z \right] [math]

[math] \phi M_{n} = (0.9) \times \left[ (1.84) \times \left[ 1.52 – 0.274 \times (160) \times \left( \frac{(36\,ksi)}{(29000\,ksi)} \right) \right] \times (36\,ksi) \times (5.0625\,in^{3}) \le (36\,ksi) \times (7.5938\,in^{3}) \right] = 20.503\,kip{\cdot}ft [math]

[math] \phi V_{n,y} = \frac{\phi M_{n}}{L_{b}} = \frac{(20.503\,kip{\cdot}ft)}{(2.5\,in)} = 98.415\,kip [math]

Ağ bölümündeki deliklerden bükülme kopması (Manuel Parça 15 Tablo 15-3, Bölüm 9 Eşitlik. 9-4):

[math] Z_{net} = \frac{t\, d^{2}}{4} – t\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) s_{r} \left\lfloor \frac{n_{r}^{2}}{4} \right\rfloor – \left[ n_{r}\ \text{odd} \right] \frac{t\left( d_{h} + 0.0625\,in \right)^{2}}{4} = 5.5532\,in^{3} [math]

[math] \phi M_{n} = \phi\, F_{u}\, Z_{net} = (0.75) \times (58\,ksi) \times (5.5532\,in^{3}) = 20.13\,kip{\cdot}ft \qquad \phi V_{n,r} = \frac{(20.13\,kip{\cdot}ft)}{(2.5\,in)} = 96.626\,kip [math]

[math] \phi V_{n} = \min\left( (98.415\,kip),\, (96.626\,kip) \right) = 96.626\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 96.626 kip = 0.381 < 1.0, TAMAM MI

Bacak, plastik momentin burulma denklemini kapatacak kadar tıknazdır, böylece boyun eğme ve kopma birbirine yakınlaşır.

Adım 19: Kiriş açısının kesme ve moment etkileşimi, köşebent tarafı (AISC Manuel Denklem. 10-5)

Açı bölümü kesme ve momenti aynı anda taşır, yani iki oran dairesel bir etkileşimle birleşiyor.

[math] M_{r} = V_{r}\, L_{b} = (36.77\,kip) \times (2.5\,in) = 7.6603\,kip{\cdot}ft [math]

[math] I_{nt} = \left( \frac{V_{r}}{\phi V_{n}} \right)^{2} + \left( \frac{M_{r}}{\phi M_{n}} \right)^{2} = \left( \frac{(36.77\,kip)}{(72.9\,kip)} \right)^{2} + \left( \frac{(7.6603\,kip{\cdot}ft)}{(20.503\,kip{\cdot}ft)} \right)^{2} = 0.394 [math]

DCR = 0.394 / 1.0 = 0.394 < 1.0, TAMAM MI

Adım 20: Kirişteki limitlerin detaylandırılması (AISC 360-16 J3.3, J3.4)

Açı 3 bacakta her iki kattaki standart delikler aracılığıyla kiriş ağına cıvatalanır. Aynı aralık ve kenar kuralları geçerlidir, artı cıvataların takılabilmesi için bacakta minimum bir ölçü.

[math] DCR = \frac{d}{c} = \frac{(1.5)}{(1.75)} = 0.85714 [math]

DCR = 0.857 < 1.0, TAMAM MI

Adım 21: Anlık dönme merkezi ile kirişe cıvata grubu (AISC 360-16 J3.6, AISC Kılavuz Parçası 7)

Kiriş ağındaki cıvatalar oturur 1.75 açının topuğundan içeri, böylece V onlara tuhaf bir şekilde ulaşıyor [mathin] e_{x} = 1.75\,in [mathin]. Cıvatalar kesme kuvvetinin yanı sıra bir moment de taşırlar. NS anlık dönme merkezi yöntemi Grubun döndüğü noktayı bulur ve C katsayısını verir., cıvata sayısı’ Grubun gerçekte sağladığı gücün değeri.

cıvata 1 kökende, ve cıvatalar 2 ve 3 y'deyiz = 3 içinde ve 6 içinde. Yineleme anlık merkezle birleşir. [mathin] x_{ic} = -3.0653\,in [mathin], [mathin] y_{ic} = 3\,in [mathin]. Manuel Eq'yi Kullanma. 7-1, cıvata reaksiyonları:

Bu verir [mathin] C = 2.35 [mathin], aykırı 3 köşebent ayağındaki cıvatalar için:

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{nv}\, \frac{\pi}{4} d_{b}^{2}\, N_{s}\, C\, h_{f} = (0.75) \times (54\,ksi) \times \frac{\pi}{4} \times ((0.75\,in))^{2} \times (1) \times (2.35) \times (1) = 42.047\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 42.047 kip = 0.874 < 1.0, TAMAM MI

NS cıvata hesaplayıcı aynı kontrolü herhangi bir eksantrik cıvata grubu için kendi başına yapar.

Adım 22: Kirişteki kiriş açısında cıvata yatağı (AISC 360-16 J3.10)

Kirişin cıvataları açının üzerindedir 3 bacakta. Delikleri standarttır, böylece net mesafeler Adımla eşleşir 11, ve grup yeni C'ye göre ölçeklendirilir:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times (1.0938\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.375\,in) \times (58\,ksi) + \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.375\,in) \times (58\,ksi) \times ((3) – 1) \right] \times \left( \frac{(2.35)}{(3)} \right) = 62.773\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 62.773 kip = 0.586 < 1.0, TAMAM MI

Adım 23: Kiriş ağındaki cıvata yatağı (AISC 360-16 J3.10)

Kiriş ağının cıvataların yakınında kenarı yoktur, yani her cıvata bir iç cıvatadır, ve çek kullanımları [mathin] l_{c2} = 2.1875\,in [mathin] hepsi için.

[math] \phi R_{n} = \phi\, \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{w,g}\, F_{u,g}\, C = (0.75) \times \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.35\,in) \times (65\,ksi) \times (2.35) = 72.174\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 72.174 kip = 0.509 < 1.0, TAMAM MI

Adım 24: Cıvataların kirişe etkili mukavemeti (AISC 360-16 J3.6 Açıklama)

Adımda olduğu gibi 13, her cıvata, her katta kendi kesme kuvvetinin ve yatağının en azını sağlar. Kiriş ağında her cıvata şunları sağlar: [mathin] \phi r_{n2} = (0.75) \times \min(1.2 \times 2.1875,\, 2.4 \times 0.75) \times 0.35 \times 65 = 30.713\,kip [mathin].

[math] \phi R_{n,eff} = \left( \frac{C}{n_{r}} \right) \sum \phi r_{eff} = \left( \frac{(2.35)}{(3)} \right) \times (53.677\,kip) = 42.047\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 42.047 kip = 0.874 < 1.0, TAMAM MI

Adım 25: Kiriş açısının blok kesmesi, kiriş tarafı (AISC 360-16 J4.3)

Açının kiriş ayağı, Step'teki köşebent ayağıyla aynı şekilde bir bloğu yırtabilir 14. Delikleri standarttır, yani gerilim düzlemi kullanır [mathin] d_{h} = 0.8125\,in [mathin]:

[math] A_{nt} = (0.375\,in) \times \left[ ((1) – 1) \times (0\,in) + (1.5\,in) – ((1) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 0.39844\,in^{2} [math]

Kesme alanları Step ile aynıdır 14, [mathin] A_{gv} = 2.8125\,in^{2} [mathin] ve [mathin] A_{nv} = 1.9922\,in^{2} [mathin]:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (58\,ksi) \times (1.9922\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (0.39844\,in^{2}) \le 0.6 \times (36\,ksi) \times (2.8125\,in^{2}) + (1) \times (58\,ksi) \times (0.39844\,in^{2}) \right) = 62.895\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 62.895 kip = 0.585 < 1.0, TAMAM MI

Adım 26: Kesmede kiriş açısı, kiriş tarafı (AISC 360-16 J4.2)

Kiriş ayağı aynı 9 tarafından 3/8 aynı üç standart deliğe sahip kesitte, böylece sayılar Adımı tekrar eder 16: verimli 72.9 kip, yırtılma 62.395 kip.

[math] \phi R_{n} = \min\left( (72.9\,kip),\, (62.395\,kip) \right) = 62.395\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 62.395 kip = 0.589 < 1.0, TAMAM MI

Adım 27: Eğilmede kiriş açısı, kiriş tarafı (AISC 360-16 F11.2, AISC Kılavuz Parçası 9)

Kiriş bacağındaki kaldıraç kolu 1.75 ölçü olarak, Bu yüzden [mathin] L_{b} = 1.75\,in [mathin] ve [mathin] L_{b} d / t^{2} = 112 [mathin]. Plastik moment hala burkulma denklemini kapsıyor, Bu yüzden [mathin] \phi M_{n} = 20.503\,kip{\cdot}ft [mathin] Adımdaki gibi 18, ve daha kısa kol eşdeğer kesme kuvvetini yükseltir:

[math] \phi V_{n,y} = \frac{(20.503\,kip{\cdot}ft)}{(1.75\,in)} = 140.59\,kip \qquad \phi V_{n,r} = \frac{(20.13\,kip{\cdot}ft)}{(1.75\,in)} = 138.04\,kip [math]

[math] \phi V_{n} = \min\left( (140.59\,kip),\, (138.04\,kip) \right) = 138.04\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 138.04 kip = 0.266 < 1.0, TAMAM MI

Adım 28: Kiriş açısının kesme ve moment etkileşimi, kiriş tarafı (AISC Manuel Denklem. 10-5)

[math] M_{r} = V_{r}\, L_{b} = (36.77\,kip) \times (1.75\,in) = 5.3622\,kip{\cdot}ft [math]

[math] I_{nt} = \left( \frac{(36.77\,kip)}{(72.9\,kip)} \right)^{2} + \left( \frac{(5.3622\,kip{\cdot}ft)}{(20.503\,kip{\cdot}ft)} \right)^{2} = 0.3228 [math]

DCR = 0.3228 / 1.0 = 0.323 < 1.0, TAMAM MI

Adım 29: Kirişte bükülmede köşebent (AISC 360-16 F11.1)

Köşebent sütunun etrafında çentiklidir, böylece iki bacağı arasındaki köşeyi sarar. V kuvveti kiriş cıvata çizgisi boyunca etki eder, ancak buna direnen köşebent bölümü bu çizgiden kaydırılmıştır, böylece kiriş boyunca köşebent ayağı kendi düzleminde bükülür.

Kaldıraç kolu köşebent ofseti artı kirişteki genişliğidir, [mathin] o_{1} + b_{1} [mathin]:

[math] M_{T} = V_{r} \left( o_{1} + b_{1} \right) = (36.77\,kip) \times \left( (1\,in) + (6.75\,in) \right) = 23.747\,kip{\cdot}ft [math]

Bölüm şu: 11 körüklü bacakta, plastik anında:

[math] \phi M_{n} = \frac{\phi\, F_{y,gp}\, t_{gp}\, h_{1}^{2}}{4} = \frac{(0.9) \times (50\,ksi) \times (0.5\,in) \times ((11\,in))^{2}}{4} = 56.719\,kip{\cdot}ft [math]

DCR = 23.747 acı / 56.719 Ana farkın, kiriş flanşlarının destek kolonuna bağlantısında yattığını fark edebilirsiniz. 0.419 < 1.0, TAMAM MI

Adım 30: Kirişte burkulmada köşebent (AISC 360-16 F11.2)

Aynı düzlem içi moment köşebentin bir kenarını sıkıştırmaya sokar. Desteklenmeyen uzun bir kenara sahip ince bir plaka, plastik momentine ulaşmadan yanlara doğru bükülebilir., Böylece köşebent, yanal burulmalı burulma altında dikdörtgen bir çubuk olarak kontrol edilir.

Rapor, kaldıraç kolunu ve desteksiz uzunluğu köşebentin diğer bacağının ortasına kadar alır, kirişte, [mathin] o_{1} + b_{1} + h_{2}/2 [mathin]:

[math] M_{C} = V_{r} \left( o_{1} + b_{1} + \frac{h_{2}}{2} \right) = (36.77\,kip) \times \left( (1\,in) + (6.75\,in) + \frac{(11.75\,in)}{2} \right) = 41.749\,kip{\cdot}ft [math]

[math] L_{b} = o_{1} + b_{1} + \frac{h_{2}}{2} = (1\,in) + (6.75\,in) + \frac{(11.75\,in)}{2} = 13.625\,in [math]

Bölüm özellikleri 11 bacakta:

[math] S_{x} = \frac{t_{gp}\, h_{1}^{2}}{6} = 10.083\,in^{3} \qquad Z_{x} = \frac{t_{gp}\, h_{1}^{2}}{4} = 15.125\,in^{3} [math]

[math] M_{y} = F_{y,gp}\, S_{x} = (50\,ksi) \times (10.083\,in^{3}) = 42.014\,kip{\cdot}ft \qquad M_{p} = F_{y,gp}\, Z_{x} = (50\,ksi) \times (15.125\,in^{3}) = 63.021\,kip{\cdot}ft [math]

Narinlik parametresi iki limit arasında kalıyor, yani esnek olmayan denklem geçerlidir:

[math] \frac{0.08 E}{F_{y}} = 46.4 \lt \frac{L_{b}\, h_{1}}{t_{gp}^{2}} = \frac{(13.625\,in) \times (11\,in)}{((0.5\,in))^{2}} = 599.5 \le \frac{1.9 E}{F_{y}} = 1102 [math]

Rapor aynı zamanda elastik gerilimi de yazdırıyor, [mathin] F_{cr} = 1.9 E C_{b} / (L_{b} h_{1} / t_{gp}^{2}) = 91.91\,ksi [mathin], bu yalnızca üst sınırın üzerinde geçerlidir. İle [mathin] C_{b} = 1 [mathin]:

[math] M_{cr} = \min\left[ C_{b} \left[ 1.52 – 0.274 \left( \frac{L_{b}\, h_{1}}{t_{gp}^{2}} \right) \frac{F_{y,gp}}{E} \right] M_{y},\ M_{p} \right] [math]

[math] M_{cr} = \min\left[ (1) \times \left[ 1.52 – \frac{0.274 \times \left( \frac{(13.625\,in) \times (11\,in)}{((0.5\,in))^{2}} \right) \times (50\,ksi)}{(29000\,ksi)} \right] \times (42.014\,kip{\cdot}ft),\ (63.021\,kip{\cdot}ft) \right] = 51.962\,kip{\cdot}ft [math]

[math] \phi M_{cr} = (0.9) \times (51.962\,kip{\cdot}ft) = 46.766\,kip{\cdot}ft [math]

DCR = 41.749 acı / 46.766 Ana farkın, kiriş flanşlarının destek kolonuna bağlantısında yattığını fark edebilirsiniz. 0.893 < 1.0, TAMAM MI

Bu bağlantıdaki en yüksek orandır. NS 1/2 Köşebentte uzun bir serbest kenar vardır, bu yüzden bükülme gücünü belirler 51.962 acı, plastik momentin çok altında 63.021 acı.

Adım 31: Kirişteki cıvata ve açı kontrolleri (Adımların tekrarı 9 -e 28)

Kiriş boyunca uzanan köşebent ayağı çapraz kuvvetinin diğer bileşenini taşır, 45°'de aynı boyuta sahip olan:

[math] V = P_{u,br} \cos(\theta_{br}) = (52\,kip) \times \cos((45)) = 36.77\,kip [math]

Kirişte Bölüm A-A. Açı, Cıvatalar ve mastar kiriştekiyle aynıdır.

Açı, cıvatalar, Kirişteki delikler ve mastarlar kiriştekiyle aynıdır, yani sadece onlara bağlı olan her kontrol aynı sonucu verir:

Köşebent tarafındaki detayda, iki sıra değişikliği: köşebent uç mesafesi 2.875 içinde (DCR 0.348), ve minimum açı uzunluğu olur [mathin] h_{2}/2 = 5.875\,in [mathin] (DCR 0.653). İkisi de yönetmiyor. Köşebent boyutlarını veya kiriş gövdesini içeren kontroller aşağıdaki gibidir:.

Adım 32: Kiriş açısında köşebentin cıvata yatağı ve blok kesmesi (AISC 360-16 J3.10, J4.3)

Kirişteki köşebent uç mesafesi 2.875 içinde, böylece uç cıvatanın önünde kirişe göre daha fazla malzeme bulunur.

[math] l_{c1} = (2.875\,in) – \frac{(0.8125\,in)}{2} = 2.4687\,in [math]

Her üç cıvata da hâlâ 2.4 d_b rulman kapağı, dolayısıyla taşıma gücü değişmez 131.63 kip (DCR 0.279). Blok kesme alanları uç mesafeye ve 11.75 bacak uzunluğunda:

[math] A_{gv} = (0.5\,in) \times \left[ (2.875\,in) + ((3) – 1) \times (3\,in) \right] = 4.4375\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = t_{gp} \left[ h_{2} – L_{ev,gp} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] = (0.5\,in) \times \left[ (11.75\,in) – (2.875\,in) – ((3) – 0.5) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 3.3438\,in^{2} [math]

İle [mathin] A_{nt} = 0.53125\,in^{2} [mathin] kirişte olduğu gibi:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (65\,ksi) \times (3.3438\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (0.53125\,in^{2}) \le 0.6 \times (50\,ksi) \times (4.4375\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (0.53125\,in^{2}) \right) = 123.7\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 123.7 kip = 0.297 < 1.0, TAMAM MI

Adım 33: Kiriş açısı boyunca kesmede köşebent (AISC 360-16 J4.2)

Kiriş boyunca köşebent ayağı 11.75 uzun süre, yani kesme alanları da onunla birlikte büyüyor.

[math] \phi R_{n,sy} = (1) \times 0.6 \times (50\,ksi) \times \left( (11.75\,in) \times (0.5\,in) \right) = 176.25\,kip [math]

[math] A_{nv} = (0.5\,in) \times \left[ (11.75\,in) – (3) \times ((0.8125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 4.5625\,in^{2} \qquad \phi R_{n,sr} = (0.75) \times 0.6 \times (65\,ksi) \times (4.5625\,in^{2}) = 133.45\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 133.45 kip = 0.276 < 1.0, TAMAM MI

Adım 34: Kiriş ağındaki cıvata yatağı (AISC 360-16 J3.10)

Kiriş ağı kiriş ağından biraz daha kalındır, 0.355 karşı 0.35 içinde. Adımda olduğu gibi 23, her cıvata bir iç cıvatadır:

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \min\left(1.2 \times (2.1875\,in),\, 2.4 \times (0.75\,in)\right) \times (0.355\,in) \times (65\,ksi) \times (2.35) = 73.205\,kip [math]

DCR = 36.77 kip / 73.205 kip = 0.502 < 1.0, TAMAM MI

Cıvata başına, ışın ağı verir 31.151 kip. Bu hâlâ olduğundan daha fazlası 17.892 kip cıvata kesme, böylece kirişe cıvataların etkin gücü aynı kalır 42.047 kip (DCR 0.874).

Adım 35: Kirişte bükülmede köşebent (AISC 360-16 F11.1)

Bu, Adım ile aynı kontroldür 29, kirişteki köşebent genişliğini ve bacak uzunluğunu kullanarak.

[math] M_{T} = V_{r} \left( o_{2} + b_{2} \right) = (36.77\,kip) \times \left( (1\,in) + (6.5\,in) \right) = 22.981\,kip{\cdot}ft [math]

[math] \phi M_{n} = \frac{\phi\, F_{y,gp}\, t_{gp}\, h_{2}^{2}}{4} = \frac{(0.9) \times (50\,ksi) \times (0.5\,in) \times ((11.75\,in))^{2}}{4} = 64.717\,kip{\cdot}ft [math]

DCR = 22.981 acı / 64.717 Ana farkın, kiriş flanşlarının destek kolonuna bağlantısında yattığını fark edebilirsiniz. 0.355 < 1.0, TAMAM MI

Adım 36: Kirişte bükülmede köşebent (AISC 360-16 F11.2)

Bu, Adım ile aynı kontroldür 30. Kaldıraç kolu artık kiriş bacağının ortasına kadar uzanıyor, [mathin] o_{2} + b_{2} + h_{1}/2 [mathin], ve bölüm şu: 11.75 kiriş bacağında.

[math] M_{C} = V_{r} \left( o_{2} + b_{2} + \frac{h_{1}}{2} \right) = (36.77\,kip) \times \left( (1\,in) + (6.5\,in) + \frac{(11\,in)}{2} \right) = 39.834\,kip{\cdot}ft \qquad L_{b} = 13\,in [math]

[math] S_{x} = 11.505\,in^{3},\ Z_{x} = 17.258\,in^{3},\ M_{y} = 47.938\,kip{\cdot}ft,\ M_{p} = 71.908\,kip{\cdot}ft [math]

[math] \frac{L_{b}\, h_{2}}{t_{gp}^{2}} = \frac{(13\,in) \times (11.75\,in)}{((0.5\,in))^{2}} = 611 [math]

[math] M_{cr} = \min\left[ (1) \times \left[ 1.52 – \frac{0.274 \times (611) \times (50\,ksi)}{(29000\,ksi)} \right] \times (47.938\,kip{\cdot}ft),\ (71.908\,kip{\cdot}ft) \right] = 59.029\,kip{\cdot}ft [math]

[math] \phi M_{cr} = (0.9) \times (59.029\,kip{\cdot}ft) = 53.126\,kip{\cdot}ft [math]

DCR = 39.834 acı / 53.126 Ana farkın, kiriş flanşlarının destek kolonuna bağlantısında yattığını fark edebilirsiniz. 0.750 < 1.0, TAMAM MI

Kiriş ayağı kiriş ayağından daha uzun ve derindir, yani daha yüksek bir anda bükülür, ve oranı bundan daha düşük 0.893 kirişte.

Çeklerin özeti

Bu yatay destek bağlantı tasarımındaki her kontrol başarılıdır. Kirişteki köşebent burkulması 0.893: köşebentin kirişli ayağı ikisinden daha kısadır, yani diğer bacağın ortasında daha küçük bir bölüm ve daha uzun bir kaldıraç kolu vardır. Kiriş ve kirişe giden eksantrik cıvata grupları bundan sonra gelir. 0.874, ardından destek cıvatalarının kayması 0.806.

Bir kontrol başarısız olursa ne değiştirilmelidir?

• Köşebent burkulması veya bükülmesi: daha kalın bir köşebent kullanın, bu, kesiti yükseltir ve aynı zamanda narinlik parametresini düşürür. Bacağını üye boyunca uzatmak da yardımcı olur. Köşebent genişliğinin azaltılması, ve onunla birlikte kaldıraç kolu, destek geometrisinin izin verdiği yerde çalışır.
• Kirişe veya kirişe cıvata grubu: açıya bir cıvata sırası ekleyin, veya daha büyük bir cıvata kullanın. Eleman bacağındaki daha küçük bir ölçü eksantrikliği azaltır ancak minimum ölçünün üzerinde kalması gerekir.
• Destek cıvatası kayması: B Sınıfı bir yüzey kullanın (m = 0.5 yerine 0.3), cıvata satırı ekle, veya montaj toleransının izin verdiği yerlerde köşebentteki standart delikleri kullanın, bu da φ'yi yükseltir 1.00.
• Açı kesme, blok kesme veya bükülme: daha uzun veya daha kalın bir açı kullanın. Daha uzun bir açı aynı zamanda başka bir cıvata sırası için yer açar.
• İnce bir üye ağ üzerinde rulman: her cıvatanın daha az taşıması için bir cıvata sırası ekleyin, veya daha büyük bir cıvata çapı kullanın.
• Çaprazdaki Whitmore kesiti veya blok kesmesi: Whitmore bölümünü genişletmek için cıvata grubunu uzatın, veya daha kalın bir köşebent kullanın.

Sıkça Sorulan Sorular

Kiriş ve kiriş arasında destek kuvveti nasıl paylaşılır??

Rapor sorunu çözüyor 52 destek açısında destek kuvvetini iki bileşene ayırın 45 derece. Kiriş boyunca bulunan bileşen kiriş açısına gider, ve ışın boyunca olan bileşen ışın açısına gider, 36.77 her birini öp. Daha sonra her bir açı, kendi cıvata çizgisi boyunca kesme kuvveti olarak kendi payını taşır. Dikey çapraz bağlantıda olduğu gibi Düzgün Kuvvet Yöntemi dağılımı yoktur.

Destek cıvatalarının neden yalnızca bir kayma düzlemi var??

Her iki destek açısı da köşebentin aynı yüzünde düz durur, bir ile yan yana 6 cıvata çizgileri arasındaki inç ölçüsü. Her cıvata bir açılı bacaktan ve köşebentten geçer, yani cıvata başına tek bir solma yüzeyi vardır. Köşebent iki açı arasında oturduğunda, birçok dikey parantezde olduğu gibi, her cıvata iki yüzeyi sıkıştırır ve kayma mukavemeti iki katına çıkar.

Destek cıvataları neden kritik düzeyde kayıyor ancak açılı cıvatalar neden kaymıyor??

Köşebent, dikme yerinin bölmeye sığması için destekte büyük boyutlu deliklere sahiptir. AISC 360-16 J3.2 yalnızca kayma açısından kritik bağlantılarda büyük boyutlu deliklere izin verir. Tek açılarda köşebent ayağında kısa yuvalar kullanılır, yük yuvanın üzerinden geçecek şekilde yönlendirilir, ve J3.2, rulman tipi bir bağlantıda buna izin verir. Bu cıvatalar A325N, kesme ve yataklama açısından kontrol edildi.

Tek açı neden başa çıkılan bir kiriş gibi kontrol ediliyor??

Kuvvet açıya bir cıvata hattından girer ve diğer ayaktan çıkar, yani aralarındaki bacak kısa, derin konsol. İnce, Bükülme sırasındaki derin plaka yanal olarak bükülebilir. AISC Kılavuzunun çift kopedli kiriş prosedürü bunun gibi dikdörtgen bir bölümü kapsar, yani rapor onu kullanıyor, desteklenmemiş uzunluk olarak cıvata ölçüsü ve derinlik olarak açı uzunluğu ile.

Bu bağlantıyı neden köşebent burkulması yönetiyor??

Köşebent, kolonun etrafını saran yarım inçlik bir plakadır, ve her bacaktaki kuvvet diğer bacağın ortasına doğru uzanan uzun bir kaldıraç koluna etki eder. Bu, uzun serbest kenarı olan bir kesitte büyük bir düzlem içi moment verir. Burkulma, mukavemeti plastik momentin altına düşürür, ve daha kısa kiriş ayağı şu oranda biter: 0.893.

Cıvata grubu katsayısı neden 3 köşebent bacağında ama 2.35 üye bacağında?

Köşebent ayağındaki cıvatalar küçük bir eksantrikliğe sahip tek sıralıdır, ve AISC Kılavuzu, bir şeyin tuhaflığını göz ardı etmenize izin verir. 3 inç veya daha az, yani katsayı cıvata sayısıdır. Üye ayağında rapor şunları alır: 1.75 Eksantriklik olarak inç ölçüsü ve anlık dönme merkezi yöntemini çalıştırır, hangi verir 2.35.

LRFD yerine AISC ASD için bu nasıl değişir??

Sınır durumları ve nominal güçler aynıdır. AISC ASD ile servis seviyesi kuvvetlerini, güvenlik faktörüne bölünen nominal güçle karşılaştırırsınız. Bir direnç faktörü 0.75 bir güvenlik faktörü haline gelir 2.00, 0.90 olur 1.67, ve büyük boyutlu deliklerle kayma 0.85 -e 1.76. Kiriş ve kiriş arasındaki çapraz kuvvetin dağılımı değişmez.

Ücretsiz yatay destek bağlantısı tasarlayın

Bu sayfadaki her sayı tek bir çözümden gelir. Yatay destek konfigürasyonunu seçin, üyelerinizi girin, destek, köşebent, açıları, cıvatalar ve kuvvetler, ve ücretsiz hesap makinesi, herhangi bir kurulum gerektirmeden bu kontrollerin her birini tarayıcınızda çalıştırır.

ÜCRETSİZ BİR BAĞLANTI TASARLAYIN

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.

SATIN ALMA BAĞLANTISI TASARIM MODÜLÜ

Referanslar

• AISC 360-16, Kullanıcı iş akışını basitleştirmek ve hızlandırmak için UI İyileştirmeleri: B4.3, D3 (Tablo D3.1 Durum 2), F11.1, F11.2 (Eşitlik. F11-2), J3.2, J3.3, J3.4 (Tablo J3.4), J3.5 (Tablo J3.5), J3.6 (Eşitlik. J3-1), J3.8 (Eşitlik. J3-4, Tablo J3.1), J3.10 (Eşitlik. J3-6a, J3-6c), J4.1 (Eşitlik. J4-1, J4-2), J4.2 (Eşitlik. J4-3, J4-4), J4.3 (Eşitlik. J4-5).
• AISC Çelik Konstrüksiyon Kılavuzu, 15th Baskı: Bölüm 7 (anlık dönme merkezi, Eşitlik. 7-1), Bölüm 9 (incir. 9-1 Whitmore bölümü, Eşitlik. 9-4, Eşitlik. 9-15), Bölüm 10 (p. 10-116 tek sıranın eksantrikliği, Eşitlik. 10-5), Bölüm 15 (Tablo 15-3).
• AISC kullanarak çelik bağlantıların tasarımı 360-16
• Cıvatalar SkyCiv Bağlantı Tasarımında