Rechner für die Festigkeit von Aluminium-T-Trägern
Aluminiumträger sind aufgrund ihrer leichten und dennoch langlebigen Eigenschaften ein gängiges Material für Bauprojekte. Jedoch, Das Verständnis der Tragfähigkeit dieser Balken ist entscheidend für die Gewährleistung der Sicherheit und Integrität der Struktur. Um dabei zu helfen, Viele Online-Ressourcen bieten Diagramme und Rechner zur Tragfähigkeit von Aluminiumträgern. Mit diesen Werkzeugen können Ingenieure und Bauherren schnell die Tragfähigkeit eines Aluminium-I-Trägers anhand seiner Größe und Konfiguration ermitteln.
Unterstützung von Bauingenieuren bei der Bestimmung der Tragfähigkeit verschiedener Aluminiumträger, SkyCiv hat einen kostenlosen Rechner für die Festigkeit von Aluminium-I-Trägern entwickelt, mit teilweise eingeschränktem freien Zugang. Mit diesem Tool können Ingenieure die Abmessungen und Eigenschaften des Trägers eingeben und eine Berechnung der Tragfähigkeit basierend auf Industriestandards erhalten. Es gibt Versionen des Aluminium-Kapazitätsrechners für:
- Australische Standards - AS / NZS 1664 Aluminiumstrukturen
- den USA - ADM-2015 Aluminium-Designhandbuch
- Europa/Großbritannien - Eurocode 9: Entwurf von Aluminiumstrukturen (BS EN 1999-1-1 )
- Kanadische Standards - CSA 157-17 Robustes Design aus Aluminium
Dies ist eine Vorschau unserer Vollversion der Aluminium-Designsoftware, Dies beinhaltet auch die folgenden Premium-Funktionen, wenn Sie eines unserer abonnieren Schnelldesign-Modul oder SkyCiv Professional:
- Prämie: Integration mit der Analysesoftware von SkyCiv für eine umfassendere Analyse.
- Prämie: Vollständige Ergebnisse, keine Aussperrungen.
- Prämie: Vollständige Berichtsfunktionen und Analyse mehrerer Lastfälle für eine genaue Bewertung.
- Prämie: Erweiterte Biegeanalyse, Unterstützung für verschiedene Strahlkonfigurationen, und ein benutzerfreundliches Design für eine einfache Bedienung.
Über den Kapazitätsrechner für Aluminiumträger
Was prüft der Aluminiumträger-Kapazitätsrechner??
Die SkyCiv Aluminium-Designsoftware, bietet leistungsstarke und detaillierte Designprüfungen gemäß vier Designstandards. Zu diesen Standards gehört AS 1664, ADM-2015, BS EN 1999-1-1 und CSA 157-17. So kann der Benutzer einfache Eingaben vornehmen und erhält schnell und eindeutige Ergebnisse zurück. Obwohl jeder Standard anders ist, Das Aluminiumwerkzeug enthält Kontrollen für:
- Scherprüfungen (in beide Richtungen): Berechnung der Scherfestigkeit des Balkens und Vergleich mit der angewendeten Entwurfslast.
- Biegeschecks (in beide Richtungen): Berechnung der Biegefestigkeit des Trägers in beide Richtungen und Vergleich des Ergebnisses mit der Bemessungslast.
- Spannungsprüfungen: Berechnung der Zugfestigkeit und des Nutzens des Designs basierend auf vom Benutzer eingegebenen Designlasten.
- Kompressionsprüfungen: Berechnung der Kompression in Spalten für Axial, Bruttoabschnitt, und die Nebenachse.
- Lasten manuell eingeben: Berechnet relevante kombinierte Nachweise wie kombinierte Druck- und Biegenachweise, kombinierter Zug und Biegung oder kombinierter Scherdruck und Biegung
Diese Prüfungen sind für die Gewährleistung der Sicherheit und Integrität der Struktur von wesentlicher Bedeutung, Sie helfen dabei, potenzielle Schwachstellen oder Fehlerarten zu identifizieren, die die Tragfähigkeit der Stütze oder des Trägers beeinträchtigen könnten.
Aluminium-Design-Software
Der obige Aluminium-Rechner ist eine vereinfachte und eingeschränkte Version der vollständigen Aluminium-Designsoftware von SkyCiv. Der Rechner liefert eine umfassende Analyse der Tragfähigkeit des Trägers und führt Prüfungen des Aluminiumprofils auf Scherung durch (Lasten manuell eingeben), Biegen (Lasten manuell eingeben), Druck-, und Spannung, Die vollständige Software bietet umfassendere Funktionen und Möglichkeiten für die Aluminiumkonstruktion. Einschließlich:
Die Aluminium-Design-Software von SkyCiv, beinhaltet eine vollständige Integration mit der Structural 3D Analysis-Software von SkyCiv:
Die oben genannte Software umfasst außerdem detaillierte und umfassende Entwurfsberichte, die es dem Ingenieur erleichtern, die Berechnungen der Software nachzuverfolgen, sodass Sie vollständige Transparenz über Ihre Berechnungen haben. Diese sind sehr praktisch, wenn Sie nach einem Beispiel für ein Aluminiumdesign suchen, oder Ihre Designs noch einmal überprüfen möchten, da die vollständigen Berechnungen angezeigt werden. Diese Entwurfsberichte sind im enthalten Premium-Version, die klare und umfassende Aluminium-Designberichte zeigen:
Was bestimmt die Kapazität eines Aluminiumträgers??
Die Tragfähigkeit von Aluminiumträgern wird durch mehrere Faktoren bestimmt, darunter:
- Material: Die Festigkeit und die Art der Aluminiumlegierung, aus der der Träger besteht, spielen eine wichtige Rolle bei der Bestimmung seiner Tragfähigkeit.
- Abschnittsabmessungen: Die Breite, Höhe, und Form des Trägerquerschnitts spielen ebenfalls eine Rolle für die Kapazität. Ein breiterer und höherer Träger hat in der Regel eine höhere Kapazität als ein schmalerer , und kürzerer Träger aus demselben Material. Offensichtlich, Auch die Profildicke spielt eine entscheidende Rolle für die Festigkeit des Bauteils. Experimentieren Sie mit dem oben genannten Rechner, um zu sehen, wie sich die Abmessungen auf die Kapazität und den Nutzen auswirken.
- Länge der Spannweite: Die Spannweite eines Trägers, also der Abstand zwischen den Stützen, kann sich ebenfalls auf seine Kapazität auswirken. Je größer die Spannweite ist, Der Balken muss mehr Gewicht tragen und wird schwächer, insbesondere auf Knick- und Druckkräfte.
- Konzentration laden: Die Art der auf einen Balken ausgeübten Last kann sich auch auf seine Festigkeit und Gesamtkapazität auswirken. Zum Beispiel, eine Punktlast, d.h. eine konzentrierte Last, die auf einen einzigen Punkt wirkt, ist für einen Balken schwieriger zu tragen als eine gleichmäßige Last, da erhebliche Scherungsprobleme bestehen, da die gesamte Kraft auf einen einzigen Punkt konzentriert ist. Verteilte Lasten sind, wie beschrieben, verteilt. Daher wird mehr Material zum Tragen der Last verwendet.
- Lastanwendung: Die Art und Weise, wie die Last auf den Träger aufgebracht wird, kann ebenfalls eine Rolle für seine Kapazität spielen. Ein Träger, Ein Balken, der von oben belastet wird, hat eine andere Tragfähigkeit als ein Balken, der seitlich belastet wird. Für Formen wie I-Balken, Dies wird sich in den starken und schwachen Achsen des Mitglieds widerspiegeln.
Was ist Aluminiumdesign??
Unter Aluminiumdesign versteht man den Prozess der Gestaltung von Aluminiumelementen wie Trägern oder Säulen. Aluminium ist aufgrund seiner Vielseitigkeit ein gängiges Designmaterial, Stärke, Korrosionsschutzvorteile und geringes Gewicht. Es lässt sich leicht formen und in komplexe und individuelle Formen bringen, wodurch es für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist.
Aluminiumkonstruktion ausführen, Ingenieure müssen die Festigkeit des Elements beurteilen und feststellen, ob die Kapazität ausreicht, um den erforderlichen Entwurfslasten standzuhalten. Dabei kann es sich um Belastungen durch Wind handeln, Schnee, Eigenlasten und Nutzlasten. Ingenieure verwenden im Allgemeinen entweder Handberechnungen oder Software, um diese Berechnungen durchzuführen.
Bei der Konstruktion von Aluminiumträgern sind einige Schritte erforderlich. Normalerweise beginnt man mit der Ermittlung der Last- und Spannweitenanforderungen, bevor man mit der Auswahl der geeigneten Größe und Art des Aluminiumträgers fortfährt. Abschließend bestimmt der Ingenieur, ob das Bauteil stabil genug für die erforderlichen Entwurfslasten ist. Hier finden Sie eine detailliertere Übersicht über den Prozess:
- Bestimmen Sie die Last- und Spannweitenanforderungen: Der erste Schritt bei der Konstruktion von Aluminiumträgern besteht darin, die erforderlichen Lasten und die erforderliche Spannweite des Trägers zu bestimmen. Dazu gehört auch die Berechnung der zu erwartenden Belastungen (wie tot, Schnee, Wind, leben usw..) dass der Balken gestützt werden muss. Diese Belastungen können kombiniert werden, oder als endgültige Worst-Case-Bemessungslasten angenommen (wie in diesem Tool). Diese Faktoren bestimmen direkt die Größe und Art des benötigten Balkens.
- Wählen Sie die passende Balkengröße und -art aus: Aluminiumträger gibt es in verschiedenen Größen und Formen, einschließlich I-Trägern, H-Träger, und rechteckige Balken. Die Größe und Form des Balkens sollte entsprechend der Last- und Spannweitenanforderungen ausgewählt werden. Tools wie das auf dieser Seite, sind eine großartige Ressource für die Gestaltung des Trägers. Benutzer können verschiedene Größen und Typen angeben und die Berechnungen erneut ausführen, um den Nutzen des Elements zu bestimmen.
- Sorgen Sie für eine ordnungsgemäße Unterstützung und Verankerung: Es ist wichtig sicherzustellen, dass der Aluminiumträger ordnungsgemäß abgestützt und verankert wird, um zu verhindern, dass er unter Last knickt oder versagt. Dies kann die Verwendung zusätzlicher Stützen oder Anker an den Enden des Balkens umfassen, oder dem Balken eine Aussteifung hinzufügen, um seine Stabilität zu erhöhen.
- Entwurfsüberlegungen: Dazu kann die Gesamtnutzungs- oder Risikokategorie des Bauwerks gehören, die Umgebungsbedingungen, denen der Strahl ausgesetzt sein wird, und alle zusätzlichen Funktionen oder Anforderungen, wie Korrosionsbeständigkeit oder Feuerbeständigkeit. Zum Beispiel, Aluminium ist ein recht korrosionsbeständiges Material und eignet sich gut für Anwendungen, in denen Salzwasser vorhanden ist. zusätzlich, Aluminium ist ziemlich feuerbeständig, aber keineswegs vollständig feuerfest (Aluminium schmilzt bei ca 660 Grad Celsius). Dies alles sind wichtige Überlegungen bei der Entscheidung, ob Aluminium das richtige Material für ein bestimmtes Design ist.
- Verwenden Sie Designsoftware: Wie zum Beispiel dieses Designwerkzeug aus Aluminium (die auch in unsere integriert ist Strukturanalyse-Software), Ingenieure nutzen in der Regel Software für den Bauingenieurwesen, um diese Bauteile schneller und effizienter zu berechnen und zu entwerfen.
Was sind die Vorteile von Aluminium??
- Leicht: Aluminium ist viel leichter als andere Metalle, wie zum Beispiel Stahl, was die Installation oder den Transport erleichtert.
- Stark: Trotz seiner Leichtigkeit, Aluminium ist stark und langlebig, Dadurch eignet es sich für den Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen.
- Vielseitig: Aluminium lässt sich leicht formen und in eine Vielzahl von Formen und Größen extrudieren, Dadurch eignet es sich für eine Vielzahl von Designanwendungen. Besonders bei der Glasmontage.
- Korrosionsbeständig: Aluminiumlegierungen sind in der Atmosphäre korrosionsbeständig (nicht so sehr, wenn es in Wasser getaucht wird) Dies macht sie zu einer geeigneten Anwendung dort, wo sie schädlichen Elementen wie Meersalz ausgesetzt ist.
- Recycelbar: Aluminium ist in der Regel 100% recycelbar, Dadurch ist es im Allgemeinen umweltfreundlicher als einige andere Materialien.
Welche Nachteile hat Aluminium??
- Teuer: Aluminium kann teurer sein als andere Materialien, wie zum Beispiel Stahl. Jedoch, Dies hängt von der Anwendung ab und manchmal können die oben aufgeführten Vorteile einen Teil der zusätzlichen Kosten für die Verwendung dieses Materials ausgleichen.
- Begrenzte Anwendungen: Aluminium eignet sich nicht für den Einsatz in bestimmten Fällen, in denen das Bauteil hohen Belastungen ausgesetzt ist oder hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Typischerweise ist Stahl bei solchen Anwendungen besser geeignet.
- Schwierig, damit zu arbeiten: Es kann schwierig sein, andere Materialien zu verbinden oder zu verbinden.
Welche Designstandards sind in der Aluminium Design Software verfügbar??
SkyCiv Aluminium Design unterstützt mehrere Designstandards, auf die Sie über das Flaggensymbol oben im linken Eingabebereich der Software zugreifen können. Zu den von SkyCiv unterstützten Aluminium-Designstandards gehören::
- ADM 2015 Aluminium-Design-Software
- Eurocode 9 Aluminium-Design-Software
- CSA 157-27 Aluminium-Design-Software
- AS / NZS 1664 Aluminium-Design-Software
Welche Formen werden vom Festigkeitsrechner für Aluminium-I-Träger unterstützt?
SkyCiv Aluminium Design unterstützt das Design von hohlen rechteckigen Abschnitten, I Abschnitte, C-Abschnitte und Hutabschnitte.
Häufig gestellte Fragen zum Rechner für die Spannweite von Aluminiumträgern
Der obige Rechner berechnet die Abschnittskapazitäten des Aluminiumabschnitts, basierend auf dem von Ihnen gewählten Standard. Die Kapazität wird anhand der Benutzereingaben bestimmt - einschließlich Abschnittsabmessungen, den Materialeigenschaften, Stablänge und Aussteifungsbedingungen. Optionale Eingaben für Designkräfte sind ebenfalls verfügbar, Benutzer können ihre eigenen Entwurfslasten angeben und der Rechner gibt das Nutzenverhältnis für jede Prüfung zurück.
Der Aluminiumkapazitätsrechner erfordert Eingaben rund um die Spannweite des Elements sowohl in z- als auch in y-Richtung, Details zum Querschnitt, Schweißen, und Materialeigenschaften. Schließlich, Die Bemessungslasten werden dem Rechner hinzugefügt, einschließlich größerer/kleinerer Biege- und Scherlasten sowie axialer Druck- und Zugkräfte.
Ja, Der Rechner unterstützt AS/NZS 1664 Aluminium-Design, Sie können den Designstandard über das entsprechende Dropdown-Menü oben im linken Eingabefeld ändern. Verwendung von SkyCiv Structural 3D, Benutzer können auch gängige Materialien aus geschweißten und nicht geschweißten Materialien mit einer breiten Palette an Härte- und Legierungsoptionen importieren. Das heißt, Sie können bauen, Analysieren und entwerfen Sie Ihre Aluminiumrahmen schnell und einfach - Wir kombinieren unsere leistungsstarke Analyse mit hochwertigen Design-Check-Funktionen.
Ja, Der Rechner unterstützt ADM 2015 Aluminium-Design, Sie können den Designstandard über das entsprechende Dropdown-Menü oben im linken Eingabefeld ändern. Die Vollversion (integriert in unsere Rahmenanalysesoftware - SkyCiv Structural 3D) Enthält außerdem eine Datenbank mit amerikanischen Aluminiummaterialien aus der ADM-Datenbank. Dazu gehört eine Reihe von Produkten, die einfach gesucht und für das Design ausgewählt werden können.
Ja, Der Rechner unterstützt die Eurocode-Aluminiumkonstruktion gemäß Standard (BS EN 1999-1-1), Sie können den Designstandard über das entsprechende Dropdown-Menü oben im linken Eingabefeld ändern. Strukturelles 3D (Die Analysesoftware von SkyCiv) unterstützt außerdem einen vollständigen Katalog europäischer Aluminiummaterialien aus einer großen Datenbank, für eine nahtlose Materialeingabe.
Ja, Der Rechner unterstützt standardmäßig CSA Aluminium Design (CSA 157-17), Sie können den Designstandard über das entsprechende Dropdown-Menü oben im linken Eingabefeld ändern. Unsere Vollbild-Analysesoftware bietet außerdem eine vollständige Datenbank kanadischer Aluminiummaterialien von CSA S157-17, die problemlos in Ihr Modell importiert werden kann.
Strukturelles 3D (S3D) ist unsere Rahmenanalysesoftware. Dieses Modul ist in unsere Software integriert, So können Benutzer einen Aluminiumrahmen bauen, Führen Sie eine Analyse für diesen Frame durch, und dann alle Ladungen importieren, Abschnittseigenschaften und Materialeigenschaften, um automatisch alle Ihre Mitglieder auf einmal zu überprüfen!
Das Nutzenverhältnis eines Mitglieds bezieht sich darauf, wie viel von der Stärke des Mitglieds ausgeht (Kapazität) wird benutzt. Zum Beispiel, wenn ein Element eine Festigkeit von 20 Kip hat und die auf dieses Element ausgeübte Last 10 Kip beträgt (auf der Grundlage von Nutzlasten, Eigenlasten usw.) dann ist der Gesamtnutzen 50%. Allgemein, ein Verhältnis von > 1 stellt einen Fehler dar, da auf den Abschnitt mehr Last ausgeübt wird, als er tragen kann. Umgekehrt, ein Verhältnis von 0-1 ist ein Durchgang, da die Kraft größer ist als die aufgebrachte Last.
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Über SkyCiv
SkyCiv bietet eine breite Palette an Cloud-Strukturanalyse- und Entwurfssoftware für Ingenieure. Als ein sich ständig weiterentwickelndes Technologieunternehmen sind wir bestrebt, bestehende Arbeitsabläufe zu erneuern und zu hinterfragen, um Ingenieuren bei ihren Arbeitsprozessen und Entwürfen Zeit zu sparen.