베이스 플레이트 하부의 콘크리트는 균일한 강성을 가진 Winkler 지반으로 시뮬레이션되며, 이를 통해 접촉 응력이 산출됩니다. 베이스 플레이트와 접촉하는 재하 면적의 평균 응력이 압축 검토에 사용됩니다.
콘크리트 지압면
콘크리트 지압면은 AS3600: 2018 – Cl. 12.6에 따라 검토됩니다. 콘크리트 표면의 설계 지압 응력은 다음 값을 초과해서는 안 됩니다:
\[ ϕ f_b = ϕ 0.9 f'_c \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} \le ϕ 1.8 f'_c \]
여기서:
- ϕ = 0.6 – 강도 감소 계수 (Table 2.2), Code setup에서 편집 가능
- f'c – 재령 28일 콘크리트의 특성 압축 실린더 강도
- A1 – 지압 면적
- A2 – A1과 기하학적으로 유사하고 동심인 지지면의 최대 면적. 절두체의 측면 경사는 하중 방향에 대해 종방향 1, 횡방향 2입니다.
설계 지압 응력 σ는 콘크리트와 접촉하는 베이스 플레이트 하부 면적에서의 평균 응력과 같습니다.
전단력 전달
베이스 플레이트의 전단 작용은 다음 방법으로 기둥에서 콘크리트 기초로 전달되는 것으로 가정합니다:
- 베이스 플레이트와 콘크리트/그라우트 사이의 마찰
- 전단 키
- 앵커 볼트
마찰에 의한 전단력 전달
전단 내력은 Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002 – Chapter 6.5.3에 따라 다음과 같이 산정됩니다:
\[ ϕ V_f = ϕ μ N_c^* \]
여기서:
- ϕ = 0.8 – 강도 감소 계수
- μ = 0.55 – 마찰 계수, Code setup에서 편집 가능
- Nc* – 기둥 설계 축압축력
전단 키에 의한 전단력 전달
전단력이 전단 키에 의해 전달되는 경우, 전단 키는 유한요소로 모델링되며, 플레이트와 용접부는 유한요소법 및 용접 구성요소로 검토됩니다. 추가 검토가 필요합니다 – 콘크리트 지압 강도; 콘크리트 연단 강도.
콘크리트 지압 강도
콘크리트의 지압 강도는 Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002 – Chapter 6.5.5에 따라 검토됩니다:
\[ ϕ_c V_b = 0.85 ϕ_c f'_c A_{sl} \]
여기서:
- ϕc = 0.6 – 콘크리트 지압에 대한 강도 감소 계수, Code setup에서 편집 가능
- f'c – 재령 28일 콘크리트의 특성 압축 실린더 강도
- Asl – 하중 방향으로 투영된 매립 전단 키의 면적 (콘크리트 부재 상부 그라우트와 접촉하는 키 부분 제외)
콘크리트 연단 강도
전단력이 콘크리트 자유 연단 방향으로 작용하는 경우, 콘크리트가 작용 전단력을 부담할 수 있는지 검증해야 합니다. 콘크리트 연단 강도는 Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002 – Chapter 6.5.5에 따라 검토됩니다:
\[ ϕ V_{ce} = ϕ 0.33 \sqrt{f'_c} A_{Vc} \]
여기서:
- ϕ =0.85 – 강도 감소 계수
- f'c – 재령 28일 콘크리트의 특성 압축 실린더 강도
- AVc – 전단 키의 지압 연단에서 전단 하중 방향의 자유면까지 45° 평면을 투영하여 정의되는 유효 응력 면적. 전단 키의 지압 면적은 투영 면적에서 제외됩니다.
앵커에 의한 전단력 전달
전단력은 앵커에 의해 전달되는 것으로 가정합니다. 각 앵커의 힘은 유한요소법으로 산정됩니다. 각 앵커 또는 앵커 그룹은 전단에 의한 강재 파괴, 콘크리트 연단 파괴, 콘크리트 프라이아웃 파괴, 그리고 인장이 동시에 작용하는 경우 인장과 전단의 복합 하중에 대해 검토됩니다.