基本板设计示例使用AISC 360-22 和ACI 318-19
问题陈述
确定设计的列板连接是否足够 25 ps 压缩载荷, 3 ps VY剪切负荷 1 基普 Vz 剪切载荷.
给定数据
柱:
列部分: 高速钢6x0.312
列区域: 5.220 在2
列材料: A36
底盘:
基板尺寸: 12 在x 12 在
基板厚度: 1/2 在
底板材料: A36
灌浆:
灌浆厚度: 3/4 在
具体:
混凝土尺寸: 13 在x 13 在
混凝土厚度: 8 在
混凝土材料: 3000 压力
破裂或无裂缝: 破裂
锚:
锚直径: 1/2 在
有效嵌入长度: 5 在
钢材: A325N
剪切平面中的螺纹: 包括
锚定结局: 矩形板
焊缝:
焊缝尺寸: 1/4 在
填充金属分类: E70XX
通过焊缝传递压缩载荷: 是的
锚数据 (从 SkyCiv计算器):
SkyCiv 免费工具中的模型
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注意
此设计示例的目的是演示涉及并发剪切和轴向载荷的容量检查的分步计算. 一些必需的检查已经在前面的设计示例中讨论过. 请参阅每个部分提供的链接.
分步计算
检查一下 #1: 计算焊接容量
鉴于柱压缩载荷通过焊缝传递, 我们需要考虑 合成负载 确定焊缝强度时的压缩和剪切载荷.
评估焊接能力, 我们首先确定 总焊接长度 基于列尺寸.
\(L_{\文本{焊接}} = pi d_{\文本{上校}} = pi 次 6\ \文本{在} = 18.85\ \文本{在}\)
下一个, 我们用以下方式表达需求 单位长度力.
\(c_u = frac{n_x}{L_{\文本{焊接}}} = frac{25\ \文本{基普}}{18.85\ \文本{在}} = 1.3263\ \文本{kip/in}\)
\(v_{你} = frac{v_y}{L_{\文本{焊接}}} = frac{3\ \文本{基普}}{18.85\ \文本{在}} = 0.15915\ \文本{kip/in}\)
\(v_{到} = frac{v_z}{L_{\文本{焊接}}} = frac{1\ \文本{基普}}{18.85\ \文本{在}} = 0.053052\ \文本{kip/in}\)
合成载荷确定为:
\(r_u = sqrt{(c_u)^ 2 + (v_{你})^ 2 + (v_{到})^ 2}\)
\(r_u = sqrt{(1.3263\ \文本{kip/in})^ 2 + (0.15915\ \文本{kip/in})^ 2 + (0.053052\ \文本{kip/in})^ 2}\)
\(r_u = 1.3369\ \文本{kip/in}\)
然后, 我们确定 角焊缝产能 每单位长度使用 AISC 360-22 情商. J2-4. 请注意，对于 HSS 部分, 克德斯 总是等于 1.0.
\(钢底板设计欧洲规范{DS} = 1.0 + 0.5\大的(\没有(\θ)\大的)^{1.5} = 1 + 0.5 \次大(\没有(0)\大的)^{1.5} = 1\)
\(\phi r_n = phi \, 0.6 F_{EXX} e_w k_{DS} = 0.75 \次 0.6 \次 70\ \文本{KSI} \次 0.177\ \文本{在} \次 1 = 5.5755\ \文本{kip/in}\)
下一个要检查的容量是 贱金属产能 连接元件的. 这也表示为每单位长度的力. 我们使用 AISC 360-22 情商. J4-4 对于立柱和底板容量.
\( \phi r_{NBM,上校} = phi,0.6,F_{ü,上校}\,t_{上校} = 0.75 \次 0.6 \次 58\ \文本{KSI} \次 0.291\ \文本{在} = 7.5951\ \文本{kip/in} \)
\( \phi r_{NBM,BP} = phi,0.6,F_{ü,BP}\,t_{BP} = 0.75 \次 0.6 \次 58\ \文本{KSI} \次 0.5\ \文本{在} = 13.05\ \文本{kip/in} \)
然后我们将最小容量作为 控制贱金属产能.
\(\phi r_{NBM} = 最小大(\phi r_{NBM,BP},\ \phi r_{NBM,上校}\大的) = min(13.05\ \文本{kip/in},\ 7.5951\ \文本{kip/in}) = 7.5951\ \文本{kip/in}\)
最后, 我们将角焊缝产能和母材产能与焊接需求进行比较.
以来 1.3369 kip/in < 5.5755 kip/in 和 1.3369 kip/in < 7.5951 kip/in 焊接容量是 充足的.
检查一下 #2: 计算柱的轴承能力
压缩底板设计示例中已讨论了柱承载能力的设计示例. 请参阅此链接以了解分步计算.
检查一下 #3: 计算由于压缩负荷而导致的底板弯曲屈服能力
底板弯曲屈服能力的设计示例已在底板压缩设计示例中讨论过. 请参阅此链接以了解分步计算.
检查一下 #4: 混凝土轴承能力
混凝土承载力的设计示例已在压缩底板设计示例中讨论过. 请参阅此链接以了解分步计算.
检查一下 #5: 混凝土破碎能力 (维剪切力)
Vy 剪切引起的混凝土突破能力的设计示例已在剪切底板设计示例中进行了讨论. 请参阅此链接以了解分步计算.
检查一下 #6: 混凝土破碎能力 (Vz 剪切力)
剪切力底板设计示例中已讨论了由 Vz 剪切引起的混凝土突破能力的设计示例. 请参阅此链接以了解分步计算.
检查一下 #7: 混凝土撬出能力
混凝土截面抗撬能力的设计实例已在抗剪底板设计实例中讨论. 请参阅此链接以了解分步计算.
检查一下 #8: 锚杆抗剪能力
锚杆抗剪能力的设计示例已在抗剪底板设计示例中讨论过. 请参阅此链接以了解分步计算.
设计概要
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