การตรวจสอบตามมาตรฐานของบล็อกคอนกรีต (AISC)

คอนกรีตใต้แผ่นฐานถูกจำลองด้วยดินฐานรากแบบ Winkler ที่มีความแข็งสม่ำเสมอ ซึ่งให้ค่าความเค้นสัมผัส ค่าความเค้นเฉลี่ยที่บริเวณรับแรงที่สัมผัสกับแผ่นฐานจะถูกใช้สำหรับการตรวจสอบแรงอัด

Concrete รับแรงอัด

การออกแบบ Concrete กำลังรับแรงรองรับในการอัดถูกออกแบบตาม AISC 360-16 หมวด J8 เมื่อพื้นผิวรองรับของ Concrete มีขนาดใหญ่กว่าแผ่นฐาน กำลังรับแรงรองรับในการออกแบบถูกกำหนดเป็น

\[ f_{p(max)}=0.85 f_c \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} \le 1.7 f'_c \]

โดยที่:

• f'_c – กำลังอัดของ Concrete
• A₁ – พื้นที่แผ่นฐานที่สัมผัสกับพื้นผิว Concrete (พื้นที่ผิวบนของรูปทรงกรวยตัด)
• A₂ – พื้นผิวรองรับของ Concrete (พื้นที่ล่างของรูปทรงกรวยตัดที่มีรูปทรงเรขาคณิตคล้ายกัน โดยมีความลาดชัน 1 แนวดิ่งต่อ 2 แนวนอน)

การประเมิน Concrete ในการรับแรงรองรับมีดังนี้

σ ≤ ϕ_c f_p(max) สำหรับ LRFD

σ ≤ f_p(max) / Ω_c สำหรับ ASD

โดยที่:

• σ – ความเค้นอัดเฉลี่ยใต้แผ่นฐาน
• ϕ_c = 0.65 – ตัวประกอบความต้านทานสำหรับ Concrete
• Ω_c = 2.31 – ตัวประกอบความปลอดภัยสำหรับ Concrete

การถ่ายแรงเฉือน

แรงเฉือนสามารถถ่ายได้ผ่านหนึ่งในตัวเลือกเหล่านี้:

• เดือยรับแรงเฉือน,
• แรงเสียดทาน,
• สลักยึดฐาน

เดือยรับแรงเฉือน

มีเฉพาะ LRFD เท่านั้น แรงเฉือนถูกถ่ายผ่านเดือยรับแรงเฉือน จำเป็นต้องตรวจสอบ Concrete รับแรงรองรับ และหากไม่มีการจัดเหล็กเสริมเพื่อพัฒนากำลังที่ต้องการ ต้องตรวจสอบการแตกหักของ Concrete ด้วย

กำลังรับแรงรองรับ ของเดือยรับแรงเฉือนต่อ Concrete ถูกกำหนดตาม ACI 349-01 – B.4.5 และ ACI 349-01 RB11 เป็น:

ϕP_br = ϕ 1.3 f'_c A₁ + ϕ K_c (N_y – P_a)

โดยที่:

• ϕ = 0.7 – ตัวประกอบลดกำลังสำหรับการรับแรงรองรับบน Concrete ตาม ACI 349
• f'_c – กำลังอัดของ Concrete
• A₁ – พื้นที่ฉายของเดือยรับแรงเฉือนที่ฝังในทิศทางของแรง ไม่รวมส่วนของเดือยที่สัมผัสกับวัสดุรองพื้นเหนือชิ้นส่วน Concrete
• K_c = 1.6 – สัมประสิทธิ์การจำกัด
• N_y = n A_se F_y – กำลังครากของสลักที่รับแรงดึง
• P_a – แรงแกนภายนอก

กำลังต้านทานการแตกหักของ Concrete ของเดือยรับแรงเฉือนตาม ACI 349 – B11 คือ:

\[ \phi V_{cb} = A_{Vc} 4 \phi \sqrt{f'_c} \]

โดยที่:

• ϕ = 0.85 – ตัวประกอบลดกำลังสำหรับแรงเฉือนตาม ACI 349
• A_Vc – พื้นที่ความเค้นประสิทธิผลที่กำหนดโดยการฉายระนาบ 45° จากขอบรับแรงของเดือยรับแรงเฉือนไปยังพื้นผิวอิสระในทิศทางของแรงเฉือน โดยไม่รวมพื้นที่รับแรงของเดือยรับแรงเฉือนออกจากพื้นที่ฉาย

หากการตรวจสอบความต้านทานการแตกหักของ Concrete ใน Code setup ถูกปิดใช้งาน ผู้ใช้จะได้รับค่าแรงที่ต้องถ่ายผ่าน Concrete เสริมเหล็ก

แรงเสียดทาน

แรงเฉือนถูกถ่ายผ่านแรงเสียดทาน กำลังต้านทานแรงเฉือนถูกกำหนดเป็น:

ϕ_c V_r = ϕ_c μ C    (LRFD)

V_r / Ω_c =μ C / Ω_c    (ASD)

โดยที่:

• ϕ_c = 0.65 – ตัวประกอบความต้านทาน (LRFD)
• Ω_c = 2.31 – ตัวประกอบความปลอดภัย (ASD)
• μ = 0.4 – สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างแผ่นฐานและ Concrete (ค่าที่แนะนำ 0.4 ใน AISC Design guide 7 – 9.2 และ ACI 349 – B.6.1.4 สามารถแก้ไขได้ใน Code setup)
• C – แรงอัด

สลักยึดฐาน

หากแรงเฉือนถูกถ่ายผ่านสลักยึดฐานเท่านั้น แรงเฉือนที่กระทำต่อสลักแต่ละตัวจะถูกกำหนดโดย FEA และสลักยึดฐานจะถูกประเมินตาม ACI 318-14 ตามที่อธิบายในบทต่อไปนี้