Leistungsstarker nichtlinearer Stahlbeton (RC) Design für allgemeine Abschnitte

Einführung

SkyCiv AllgemeinesAbschnittsdesigner (GSD) ist das Bemessungswerkzeug für die allgemeine Berechnung der Querschnittskapazität basierend auf jeder Art von Querschnittsformen, Bewehrungsmuster und Lastwechselwirkungen. Die Software kann Folgendes:

1.  Bemessung von Stahlbetonquerschnitten von Trägern und Stützen bei Zug-Druck mit Bi-Flexure;
2.  Bemessung typischer und allgemeiner Querschnitte mit vorgegebener Bewehrungsanordnung;
3.  Untersuchung der Querschnittskapazität anhand von 3D-Festigkeitsflächen M_und-M._mit-F._x;
4.  Der in SkyCiv GSD entwickelte nichtlineare Analyseansatz ist unabhängig vom Entwurfscode, da die Kapazitätsberechnung auf vordefinierten Spannungs-Dehnungs-Diagrammen für Beton und Bewehrung basiert. Grenzzustandskriterien zur Erreichung von Beton- oder Bewehrungsgrenzdehnungen bei Einwirkung von Querschnittslasten.

SkyCiv General Section Designer (GSD) mit individueller Form und Verstärkung

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Allgemeiner Arbeitsablauf

Im Allgemeinen folgen die Schritte – (1) Abschnitt zeichnen draw, (2) Bewehrung hinzufügen, (3) Lasten hinzufügen (4) lösen. Es gibt zusätzliche Kontrollen für Beton und Bewehrungsmaterialien und können mit echten Dehnungs-Dehnungs-Kurven definiert werden, Darstellung des realen Verhaltens von Materialien. Lasten können wie eine Kombination aus Axiallast und Biegemomenten um zwei Hauptachsen aufgebracht werden. Es können beliebig viele Lastfälle definiert werden. Dann wird der Schnitt intern durch ein 2D-Netz angenähert (automatisch vom Programm erledigt) und Analyse durchgeführt. Als Ergebnis erhält der Benutzer die Querschnittskapazität aufgrund der Wirkung der aufgebrachten Lasten. Jedes Lastfallergebnis kann in einem detaillierten Bericht mit grafischer Überprüfung des Abschnittsspannungs-Dehnungs-Status überprüft werden. Der Benutzer ist auch in der Lage, 3D-Stärkeoberflächendiagramme M . zu erstellen_und-M._mit-F._x.

          

Gebrauchsanweisung

Auf die GSD wird über den Section Builder aus dem Dashboard zugegriffen. Einheitensystem auswählen (Metrisch oder imperial) und wählen Sie Ihren Abschnitt aus Abschnittsvorlagen aus oder definieren Sie einen benutzerdefinierten Abschnitt über die Punktform, Linienform oder DXF-Datei importieren.

Wählen Sie im oberen Menü Design > Beton.

Dadurch wird das rechte Menü geöffnet, in dem Sie die Eingabe für die Beton- und Stahlbewehrung steuern können. Die folgenden Eingaben können über das Dropdown-Menü gesteuert werden:

Betonmaterial

Betonmaterial ermöglicht es Benutzern, Vorlagenmaterial basierend auf Designcode auszuwählen, oder um benutzerdefiniertes Betonmaterial wie anfängliche Elastizitätsmodul- und Spannungs-Dehnungs-Diagrammwerte zu definieren. Das Programm geht davon aus, dass Beton unter Zug inaktiv ist, sodass Zugspannungen im Beton keine Spannungen erzeugen – was als gängige Annahme für die RC-Entwurfspraxis gilt. So, in Spannungs-Dehnungs-Diagrammdaten geben Sie nur den Kompressionszweig des Diagramms mit positiven Vorzeichenwerten ein. Das folgende Bild zeigt eine richtige Definition:

Bewehrungsmaterial

Das Dropdown-Menü Bewehrungsmaterial Sie können auch eines der Vorlagenmaterialien basierend auf dem Designcode auswählen (z.B. IM 1992 – Klasse a) oder um Ihre eigenen benutzerdefinierten Parameter zu definieren. Bewehrung nimmt während der Profilbelastung sowohl Druck als auch Zug an. So, im Spannungs-Dehnungs-Diagramm müssen zwei Diagrammzweige mit dem Pluszeichen für den Druckfall und dem Minuszeichen für den Zugfall definiert werden. Das folgende Bild zeigt eine richtige Definition:

Bewehrungsposition (Bewehrung definieren)

Das Dropdown-MenüBewehrungsposition Sie definieren Ihr Bewehrungsmuster in Ihrem Abschnitt. Wir haben derzeit zwei Möglichkeiten, die Bewehrung zu definieren: Punktleiste und Reihe von Bars. Mit der Option Punktstab können Sie auf eine beliebige Stelle innerhalb eines Abschnitts klicken und ein Bewehrungsstab mit vordefiniertem Durchmesser wird angezeigt. Gleichzeitig werden die Koordinaten dieser Bewehrung im inBewehrungskoordinaten Tabelle unten für Ihre Kontrolle. Dies gibt Ihnen die Möglichkeit, die vorhandene Stangenposition oder den Durchmesser zu bearbeiten, oder sogar aus dem Abschnitt entfernen. Mit der zweiten Möglichkeit, Reihe von Bars, Sie können auf die Startposition der Linie und eine Endposition der Linie klicken click. Verwenden Sie die vordefinierte Anzahl von Stäben und den Durchmesser, um zu steuern, was aufgetragen wird. Sie können auch den Anfang und das Ende jeder Taktlinie steuern, um nur Zwischentakte zu behalten. Alle definierten Liniendaten werden unten im Bewehrungskoordinaten Tabelle zum Bearbeiten. Unten ist ein Beispiel; der untere Teil des Abschnitts hat Punktleisten, während die Oberseite die verwendetReihe von BarsFunktion:

Abschnittslasten

Das Dropdown-Menü Abschnittslasten ermöglicht es dem Benutzer, alle erforderlichen Lastfälle für den Nachweis der Querschnittsfestigkeit zu definieren. Lasten können manuell eingegeben werden, indem der entsprechende Wert in Zellen eingegeben wird, oder Lasten können kopiert und in die Tabelle aus der Excel-Tabelle eingefügt werden. Folgen Sie dem Bildleitfaden für eine korrekte Definition von Lasten mit entsprechenden Zeichen.

Analyse

Nachdem Sie alle Ihre Bewehrungs- und Materialinformationen eingegeben haben, klicken Analyse ausführen(unterAnalyseDropdown-Liste). In der Tabelle mit den Ergebnissen der Querschnittsanalyse wurden die Informationen zur Querschnittskapazität für jeden Lastfall kurz wiedergegeben. Jede Zeile in der Tabelle zeigt die Last-ID an, Kapazitätsverhältniswert (Weniger 1.0 bedeutet, dass dieser Abschnitt sicher ist, sonst keine sicherheit), Ergebnisstatus (OK – bestanden, NG - Abschnitt ist nicht gut).

Klicken Sie auf die Bericht Das Symbol in der Zeile zeigt das Dialogfeld mit einem detaillierten Bericht für diesen bestimmten Lastfall an– Anzeige des Stress-Dehnungs-Status Ihres Abschnitts. Sowohl der verdichtete Betonbereich (dunkelgraue Farbe) und Spannbetonbereich (hellgraue Farbe) sind angezeigt, sowie komprimierter Bewehrungsstab (blaue Farbe) und gespannter Bewehrung (rote Farbe). Der Bericht zeigt auch die maximalen/min. Spannungen und Dehnungen in Beton und Bewehrungsstahl an, begrenzte Werte von Dehnungen und Kapazitätsverhältnis.

Durch Klicken auf die Schaltfläche 3D-Interaktion wird die Berechnung der 3D-Festigkeitsflächen ausgeführt My-Mz-Fx runs. Nach der Berechnung wird das Dialogfeld mit den Informationen angezeigt. Linke 3D-Grafik stellt Querschnittsfestigkeitsflächen bei Einwirkung der Normalkraft Fx mit Bi-Flexure Mz und My . dar. Mit dem Schieberegler unten können Sie alle Kurven überprüfen, aus denen diese Flächen bestehen (Mz-My-Kurven und F-M-Kurven). Bei F-M-Kurve, M-Werte werden nach der Gleichung √ Mz . berechnet² + Meine². Die wichtige Information für Konstruktionszwecke im 3D-Plot ist das Vorhandensein von Punkten, die alle wirkenden Lasten im Querschnitt und begrenzte Kräfte widerspiegeln. Jede 3D-Linie enthält zwei Punkte: 1 – ist ein definierter Lastfall, 2 – Begrenzen Sie die Lasten, die dieser Abschnitt tragen kann, wenn die wirkenden Lasten allmählich bis zu den begrenzten Bedingungen erhöht wurden. So, wenn der Punkt innerhalb der Fläche liegt, oder vor dem Grenzpunkt entlang der Linie, seine Farbe ist grün und bedeutet, dass der Abschnitt mit Lastfall gesichert ist. Andernfalls ist die Punktfarbe rot und der Abschnitt ist entsprechend nicht sicher. Diese 3D-Darstellung ermöglicht eine kurze Untersuchung der allgemeinen Querschnittsfestigkeitskapazität mit einer großen Anzahl von Lastfällen und der Wechselwirkung von Standardlastkomponenten.

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