Rechner für Betonscherwände

Mit dem SkyCiv Concrete Shear Wall Calculator können Ingenieure Scherwände nach US-amerikanischen und australischen Ingenieurnormen entwerfen. Eine Scherwand aus Stahlbeton ist ein Strukturelement, das dazu dient, einem Gebäude Festigkeit und Stabilität zu verleihen, wenn es seitlichen Kräften wie Windlasten und Erdbebenlasten ausgesetzt ist. Bei Hochhausprojekten kommen typischerweise Stahlbetonwände zum Einsatz. Scherwände können einer Vielzahl von Bemessungseinflüssen ausgesetzt sein, einschließlich Scherung in der Ebene, Moment in der Ebene und axiale Belastung. Dies kann den Entwurf von Scherwänden für Ingenieure erschweren, Zur Vereinfachung können diese Entwurfsmaßnahmen mit dem unten stehenden Rechner für Scherbetonwände überprüft werden.

Unterstützung von Bauingenieuren bei der Konstruktion von Scherwänden, SkyCiv hat einen Betonscherwand-Designrechner für die folgenden Standards entwickelt:

  • den USA - ACI-318-19: Bauvorschriften für Konstruktionsbeton.
  • Australische Standards - AS 3600-2018: Australisches Handbuch für Bauingenieure, Stahl & Sehnen.

Sie können zwischen diesen Standards oben rechts im Betonrechner für Wände wechseln, indem Sie das Flaggensymbol oben im linken Eingabefeld verwenden. Um den Rechner auszuführen, drücken Sie die Schaltfläche „Ausführen“ oben rechts in der Software.

Starten des SkyCiv-Scherwandrechners..

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Über den SkyCiv-Rechner für Betonschubwände

Was macht der Scherwandrechner??

Der Schubwandrechner führt Festigkeits- und Detailprüfungen basierend auf dem ausgewählten Designstandard durch.

Für die ACI-Version basieren die Entwurfsprüfungen auf Kapitel 11 von ACI-318 2019. Insbesondere führt die ACI-318-Betonwandberechnung die folgenden Prüfungen durch:

  • Kompressionsprüfung: Überprüft die axiale Festigkeit der Scherwand, die einer Druckkraft gemäß ACI-318-Klausel ausgesetzt ist 22.4.2
  • Spannungsprüfung: Überprüft die axiale Festigkeit der Scherwand, die einer Zugkraft gemäß ACI-318-Klausel ausgesetzt ist 22.4.3
  • Scherprüfung in der Ebene: Überprüft die Scherfestigkeit der Scherwand in der Ebene, die seitlichen Belastungen gemäß ACI-318-Klausel ausgesetzt ist 11.5.4
  • Detailprüfung: Überprüft die Mindestlänge in Längsrichtung, Die Schub- und Risskontrollbewehrung wird gemäß ACI-318-Klausel bereitgestellt 11.7.
  • Berechnet das Moment-Axialkraft-Wechselwirkungsdiagramm für die kombinierte Axial- und Biegeanalyse der Betonscherwand.

Der australische Betonrechner für Wände führt Festigkeits- und Detailprüfungen nach der im Kapitel beschriebenen vereinfachten Methode durch 11 Unterschied zwischen verstärkt 3600-2018. Insbesondere führt es die folgenden Prüfungen zur Scherwandberechnung durch:

  • Prüfung der Schubwandspannung: Berechnet die Spannung in der Scherwand, um festzustellen, ob die Wand über ihren gesamten Querschnitt einer Kompression ausgesetzt ist, um dem vereinfachten Entwurfsverfahren gemäß AS zu entsprechen 3600 Klausel 11.2.1.
  • Kompressionsprüfung: Überprüft die axiale Festigkeit der Wand, die einer Druckkraft nach AS ausgesetzt ist 3600 Klausel 11.5
  • Scherprüfung in der Ebene: Überprüft die Scherfestigkeit der Wand in der Ebene, die seitlichen Belastungen gemäß AS ausgesetzt ist 3600 Klausel 11.6
  • Detailprüfung: Überprüft die Mindestlänge in Längsrichtung, Eine Schub- und Risskontrollbewehrung ist gemäß AS vorgesehen 3600 Klausel 11.7.

Welche Designstandards sind in der Software verfügbar??

Der Designstandard kann über das Flaggensymbol oben im linken Eingabefeld geändert werden. Die folgenden Designstandards werden derzeit unterstützt:

  • ACI 318 Scherwand-Design-Software
  • AS 3600-2018 Scherwand-Design-Software

Wie wird eine Scherwandkonstruktion durchgeführt??

ACI-318 Beton-Scherwandkonstruktion

Die Konstruktion von Betonscherwänden in ACI-318 wird im Kapitel beschrieben 11 des Designstandards. Nachfolgend finden Sie einen allgemeinen Überblick über den Prozess:

  • Bestimmen Sie die relevanten Bemessungseinwirkungen für die Scherwand, die Belastungen wie Wind ausgesetzt ist, Erdbeben- und Schwerkraftbelastungen.
  • Nutzen Sie technisches Urteilsvermögen, um eine erste Schätzung der Wandgeometrie und des Verstärkungsbedarfs zu erstellen.
  • Vollständige Festigkeitsprüfungen für alle relevanten Designeinwirkungen, einschließlich Axialeinwirkungen, Scher- und Biegefestigkeitsprüfungen gemäß ACI-318-Klausel 11.5.
  • Vollständige Bewehrungsdetailprüfungen gemäß ACI-318-Klausel 11.6 sowie 11.7
  • Falls benötigt, Überarbeiten Sie die Wandgeometrie und/oder die Verstärkungsdetails, um alle Anforderungen an Festigkeit und Detaillierung zu erfüllen.

Der Entwurf von Betonwänden kann ein iterativer Prozess sein, Manchmal muss das Design im Laufe des Entwurfs einer Struktur überarbeitet werden. Der Betonwandrechner von SkyCiv ermöglicht eine nahtlose Überprüfung von Entwürfen, indem er es Benutzern ermöglicht, einen detaillierten Berechnungsbericht für die Betonwandberechnungen zu erstellen.

AS 3600-2018 Scherwandkonstruktion

Betonwandgestaltung in AS 3600-2018 wird im Abschnitt beschrieben 11 des Designstandards. Nachfolgend finden Sie einen allgemeinen Überblick über den Entwurfsprozess für Betonwände:

  • Bestimmen Sie relevante Designmaßnahmen, die auf die Wand angewendet werden sollen, und bewerten Sie die Spannung in der Scherwand, um festzustellen, ob sie Druck oder Zug ausgesetzt ist.
  • Bewerten Sie die anwendbaren Entwurfsverfahren, die für den Entwurf der Scherwand zu befolgen sind. Dies basiert auf den folgenden Aspekten:
    • Ist die Wand verstrebt oder unverstrebt?.
    • Ist die Wand Lasten in der Ebene und/oder außerhalb der Ebene ausgesetzt?.
    • Ist die Wand über ihren gesamten Querschnitt Druck und/oder Zug ausgesetzt?.
    • Höhen-zu-Dicken-Verhältnis und Höhen-zu-Längen-Beschränkungen.
  • Vollständige Festigkeitsprüfungen gemäß relevanten Konstruktionsverfahren. Abhängig vom anzuwendenden Entwurfsverfahren, Die Wand kann nach AS als Platte ausgeführt werden 3600 Sektion 9, als Spalte zu AS 3600 Sektion 10, oder nutzen Sie die Wandgestaltung direkt zum Abschnitt 11.
  • Vollständige Bewehrungsdetailprüfungen gemäß AS 3600 Klausel 11.7.

Häufig gestellte Fragen zum Rechner für Betonscherwände

Welche Eingaben sind erforderlich, um Scherwände zu entwerfen??

Für die Betonwandberechnung sind folgende Eingaben erforderlich:

  • Materialeinträge: einschließlich Eingaben zur Betonfestigkeit und Streckgrenze der Stahlbewehrung
  • Geometrieeingaben: inklusive der Länge, Breite und Höhe der zu entwerfenden Wand.
  • Verstärkungseingaben: inklusive Eingaben für Längs- und Querbewehrung.
  • Designaktionen: einschließlich Eingaben für Biegung und Scherung in der Ebene sowie Axialkrafteingabe.

Welche Ergebnisse liefert die Betonwandberechnung??

Der Scherwandrechner liefert beim Ausführen die folgenden Ergebnisse:

  • Kompressions- und Zugfestigkeitsverhältnis: das Auslegungsverhältnis der auf den Wandabschnitt wirkenden Axialkraft im Vergleich zur endgültigen Axialkapazität.
  • Scherfestigkeitsverhältnis: das Auslegungsverhältnis der auf die Wand wirkenden Scherkraft in der Ebene im Vergleich zur endgültigen Scherkapazität.
  • Biegefestigkeitsverhältnis (ACI-Version): das Auslegungsverhältnis des Biegemoments im Vergleich zur Biegemomentkapazität, berechnet aus dem Moment-Axialkraft-Wechselwirkungsdiagramm.
  • Kraftkapazitäten (ACI-Version):
    • Druckfestigkeitskapazität
    • Spannungsfestigkeitskapazität
    • Scherfestigkeitskapazität
    • Biegefestigkeit (basierend auf dem Moment-Axialkraft-Wechselwirkungsdiagramm)
  • ACI-318-Version: Erstellt einen detaillierten Berechnungsbericht, der alle Berechnungen und Verweise auf die relevanten Abschnitte von ACI-318 enthält.
  • AS 3600 Ausführung: Erstellt einen Berechnungsbericht, der Prüfungen für die Mindestlängslänge enthält, Schub- und Risskontrollbewehrung.

Welche Einschränkungen hat der ACI-Scherwandrechner??

Der ACI-Rechner für Betonblockwände weist die folgenden Einschränkungen auf:

  • Das Design ist nur auf die Belastung in der Ebene beschränkt.
  • Der Rechner berücksichtigt keine seismische Detaillierung und Analyse.
  • Bemessungen für konzentrierte Bewehrung wie Randelemente oder Flansche sind nicht enthalten.
  • Schlankheitseffekte sind nicht enthalten.

Welche Einschränkungen hat die AS 3600 Betonscherwandrechner haben?

Die AS 3600 Die Berechnung wurde für die Verwendung der vereinfachten Entwurfsmethode entwickelt und unterliegt daher den folgenden Einschränkungen bei der Verwendung:

  • Beschränkung der Bemessung auf druckbelastete Wände im gesamten Querschnitt. Auf Zug beanspruchte Wände werden derzeit nicht gestützt.
  • Das Design ist nur auf die Belastung in der Ebene beschränkt.
  • Die Gestaltung beschränkt sich auf standardmäßige rechteckige Wände ohne Öffnungen.

Wo kann ich ein Beispiel für die Gestaltung einer Betonscheibenwand erhalten??

Der Bericht im obigen Rechner (erhältlich unter a Schnelles Design-Abonnement) ermöglicht es Benutzern, die Berechnungen Schritt für Schritt zu überprüfen. Dieser Bericht dient als Beispiel für die Bemessung einer Scherwand, da er auf die relevanten Abschnitte in den Bemessungsnormen verweist und die Berechnungen der Scherwand in jedem Schritt auflistet, wie in der ausgewählten Bemessungsnorm dargelegt.

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Über SkyCiv

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