| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | BOLT GROUP PULLOUT | |||||||||||||||||||||||||
2 | EXHAUST STACK | Christy | ||||||||||||||||||||||||
3 | 5:37 | 27 | ||||||||||||||||||||||||
4 | 12/24/25 | |||||||||||||||||||||||||
5 | Vortex moment and shear govern | |||||||||||||||||||||||||
6 | ||||||||||||||||||||||||||
7 | ||||||||||||||||||||||||||
8 | ||||||||||||||||||||||||||
9 | ||||||||||||||||||||||||||
10 | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | ||||||||||||
11 | SHEAR FRICTION CONNECTION -- PUNCHING SHEAR UBC 1911.7 | |||||||||||||||||||||||||
12 | This design uses the anchor bolt to clamp the steel baseplate | |||||||||||||||||||||||||
13 | down onto the concrete slab/foundation. After grouting beneath | |||||||||||||||||||||||||
14 | the base plate, the bolt is tensioned by tightening the nut -- | |||||||||||||||||||||||||
15 | usually about 1/4 turn of the nut. | punching shear | ||||||||||||||||||||||||
16 | Lateral force converts to | cone | ||||||||||||||||||||||||
17 | Lateral loads are converted to bolt tension loads via the concept | tension force | bolt | |||||||||||||||||||||||
18 | of shear friction. Bolt lateral capability is factored down with the | sleeve | ||||||||||||||||||||||||
19 | factors λ and µ which account for a steel plate trying to slide on | |||||||||||||||||||||||||
20 | concrete. | row 20 | ||||||||||||||||||||||||
21 | ||||||||||||||||||||||||||
22 | plate | |||||||||||||||||||||||||
23 | washer | |||||||||||||||||||||||||
24 | or flat | |||||||||||||||||||||||||
25 | Force per Turn-of-the-Nut | bar | ||||||||||||||||||||||||
26 | d | 21,0 | in | |||||||||||||||||||||||
27 | threads | 5 | threads/inch | Figure 27-1 Converting lateral force to tension force. | ||||||||||||||||||||||
28 | Dia | 1,75 | in | |||||||||||||||||||||||
29 | turn | 0,125 | turn of nut 45degrees | |||||||||||||||||||||||
30 | row 30 | |||||||||||||||||||||||||
31 | stretch | 0,025000 | inch | 0,125 turn /5 threads/inch | ||||||||||||||||||||||
32 | strain | 1,001190 | inches/inch | |||||||||||||||||||||||
33 | (d + stretch) / d | |||||||||||||||||||||||||
34 | ( 21,0" + 0,025000" ) / 21,0" | |||||||||||||||||||||||||
35 | ||||||||||||||||||||||||||
36 | ES | 29000 | k/in2 | Young's modulus for steel | ||||||||||||||||||||||
37 | A bolt | 2,41 | in2 | (1,75" /2)² * π gross area of the bolt | ||||||||||||||||||||||
38 | ||||||||||||||||||||||||||
39 | force | 83,04 | k | ES * A bolt * (strain - 1) | ||||||||||||||||||||||
40 | 29 000 ksi * 2,41 in² * (1,001190 - 1 ) | row 40 | ||||||||||||||||||||||||
41 | ||||||||||||||||||||||||||
42 | ||||||||||||||||||||||||||
43 | ||||||||||||||||||||||||||
44 | ||||||||||||||||||||||||||
45 | ||||||||||||||||||||||||||
46 | Force per Lateral Movement | 0,125" | ||||||||||||||||||||||||
47 | displace | 0,125 | inch | |||||||||||||||||||||||
48 | lengthen | 21,00037202 | inch | 21,0² + 0,125² | ||||||||||||||||||||||
49 | 21,0" | |||||||||||||||||||||||||
50 | force | 25,95 | k | (lengthen - d) * ES * A bolt | row 50 | |||||||||||||||||||||
51 | ( 21,000372 - 21,0 ) * 29 000 ksi * 2,41in² | 21,000372" | ||||||||||||||||||||||||
52 | ||||||||||||||||||||||||||
53 | ||||||||||||||||||||||||||
54 | ||||||||||||||||||||||||||
55 | ||||||||||||||||||||||||||
56 | ||||||||||||||||||||||||||
57 | Figure 27-2 Bolt streched by lateral displacement. | |||||||||||||||||||||||||
58 | ||||||||||||||||||||||||||
59 | ||||||||||||||||||||||||||
60 | row 60 | |||||||||||||||||||||||||
61 | ||||||||||||||||||||||||||
62 | ||||||||||||||||||||||||||
63 | ||||||||||||||||||||||||||
64 | ||||||||||||||||||||||||||
65 | ||||||||||||||||||||||||||
66 | ||||||||||||||||||||||||||
67 | ||||||||||||||||||||||||||
68 | ||||||||||||||||||||||||||
69 | ||||||||||||||||||||||||||
70 | row 70 | |||||||||||||||||||||||||
71 | SHEAR FRICTION CONNECTION -- Strength of Bolt | |||||||||||||||||||||||||
72 | Dia | 1,75 | in | µ | UBC 1911.7.4.3 | |||||||||||||||||||||
73 | Grade | A325 | grade | 1,4 | monolithic concrete | |||||||||||||||||||||
74 | 1,0 | concrete placed against | ||||||||||||||||||||||||
75 | roughened-hardened concrete | |||||||||||||||||||||||||
76 | T_tens | 35,60 | k | required tension | 0,6 | against un-roughened hardened conc. | ||||||||||||||||||||
77 | V_shear | 1,38 | k | required shear | 0,7 | against as-rolled structural steel | ||||||||||||||||||||
78 | ||||||||||||||||||||||||||
79 | µ | 0,7 | unitless | concrete roughness factor | λ | UBC 1911.7.4.3 | ||||||||||||||||||||
80 | λ | 1,00 | unitless | concrete weight factor | 1,00 | normal weight concrete | row 80 | |||||||||||||||||||
81 | 0,85 | sand light weight concrete | ||||||||||||||||||||||||
82 | 0,75 | all-light weight concrete | ||||||||||||||||||||||||
83 | ||||||||||||||||||||||||||
84 | ||||||||||||||||||||||||||
85 | logic | TRUE | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | |||||||||||||||
86 | Diameter | Fy | Fu | Ft | 0,625 | 0,75 | 0,875 | 1 | 1,125 | 1,25 | 1,375 | 1,5 | 1,75 | 2 | ||||||||||||
87 | n = Threads/inch | Ft = Fu/3 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 7 | 6 | 6 | 5 | 4,5 | ||||||||||||||
88 | A Tensile Stress | 0,226 | 0,334 | 0,462 | 0,606 | 0,763 | 0,969 | 1,155 | 1,405 | 1,899 | 2,498 | |||||||||||||||
89 | 0.7854 *(D_Gross - 0.9743/n)2 | |||||||||||||||||||||||||
90 | Area_b | p * r2 | 0,307 | 0,442 | 0,601 | 0,785 | 0,994 | 1,227 | 1,485 | 1,767 | 2,405 | 3,142 | ||||||||||||||
91 | A36 | 36 | 58 | 19,1 | 5,86 | 8,44 | 11,49 | 15,00 | 18,99 | 23,44 | 28,36 | 33,75 | 45,94 | 60,00 | ||||||||||||
92 | A307 | 20 | 6,14 | 8,84 | 12,03 | 15,71 | 19,88 | 24,54 | 29,70 | 35,34 | 48,11 | 62,83 | ||||||||||||||
93 | A325 | Grade 5 | 44 | 13,50 | 19,44 | 26,46 | 34,56 | 43,74 | 54,00 | 65,34 | 77,75 | 105,8 | 138,23 | |||||||||||||
94 | B7 | Grade 5 | 44 | 13,50 | 19,44 | 26,46 | 34,56 | 43,74 | 54,00 | 65,34 | 77,75 | 105,8 | 138,23 | |||||||||||||
95 | A490 | Grade 8 | A354 GR BD | 54 | 16,57 | 23,86 | 32,47 | 42,41 | 53,68 | 66,27 | 80,18 | 95,43 | 129,9 | 169,65 | ||||||||||||
96 | ||||||||||||||||||||||||||
97 | ||||||||||||||||||||||||||
98 | VLookUp | 44 | ksi | allowable Ft from the lookup table below | ||||||||||||||||||||||
99 | Area_bolt | 3,142 | in2 | Gross (nominal) area per AISC Part 4 Connections Tables 1-A and 1-B | ||||||||||||||||||||||
100 | row 100 | |||||||||||||||||||||||||