Taban Plakası Ön Tasarımı

Taban plakası ne işe yarar?

Çelik kolonun kesit alanı küçüktür ve yükü doğrudan betona aktarsa beton ezilir. Taban plakası kolon yükünü daha geniş bir alana yayar. Ön tasarımda iki soru sorulur: plaka betonu ezmeyecek kadar büyük mü ve plaka bu basınç altında eğilmeyecek kadar kalın mı?

Taban basıncı ve beton ezilme denetimi

Merkezi basınç altında taban basıncı σ = N / (B × L) olur. Bu değer betonun tasarım ezilme dayanımıyla karşılaştırılır: f_jd = β_j × α × f_ck / γ_c. β_j harç tabakasının etkisini taşır ve koşullar sağlanıyorsa 2/3 alınır. α, temel plakadan büyük olduğunda yükün betonda yayılmasından gelen artıştır ve en çok 3 olabilir.

Plaka kalınlığı

Plaka, kolonun dışına taşan kısmıyla konsol gibi eğilir. Konsol boyları m = (L − 0.95 h) / 2 ve n = (B − 0.8 b) / 2 ile, başlıklar arasındaki bölge için n′ = √(h × b) / 4 ile bulunur. En büyüğü kritik boydur. Gerekli kalınlık t = l × √(2 σ / (0.9 f_y)) olur. Bu bağıntı, birim genişlikteki şeridin eğilme momenti σ l² / 2 ile plastik eğilme dayanımı 0.9 f_y t² / 4 eşitlenerek elde edilir.

Örnek

HEB 200 kolon (h = b = 200 mm), 360 × 360 mm plaka, 1000 kN tasarım yükü, C25 beton, S235 plaka. Taban basıncı 1 000 000 / (360 × 360) = 7.72 MPa. Ezilme dayanımı 0.667 × 25 / 1.5 = 11.1 MPa, kullanım oranı yüzde 69. Konsol boyları m = 85 mm, n = 100 mm, n′ = 50 mm, kritik boy 100 mm. Kalınlık 100 × √(2 × 7.72 / (0.9 × 235)) = 27.0 mm çıkar, 30 mm sac seçilir.

Sınırlar

Araç yalnız merkezi basınç içindir. Moment taşıyan kolon ayaklarında basınç düzgün yayılmaz ve ankrajlar çekmeye çalışır: o durumda bu hesap yetmez. Kalınlık Amerikan uygulamasındaki konsol yöntemiyle, ezilme sınırı Eurocode bağıntısıyla hesaplanır. Bu karışım ön boyutlandırma içindir. Ankraj, kaynak ve kesme aktarımı ayrıca tasarlanır.