Τεκμηρίωση SkyCiv

Ο οδηγός σας για το λογισμικό SkyCiv - μαθήματα, οδηγοί και τεχνικά άρθρα

Σχέδιο μέλους SkyCiv

  1. Σπίτι
  2. Σχέδιο μέλους SkyCiv
  3. Σύνθετος σχεδιασμός
  4. Σχεδιασμός σύνθετης δοκού

Σχεδιασμός σύνθετης δοκού

Hope you have gone through our earlier blog Παράδειγμα σύνθετου σχεδιασμού AS2327 which gives an overall idea about the Composite Design Model. If you have done so already, I would request you to please go through it and come back here. For those who have visited the same, please read on.

For today, let’s have a walkthrough to understand the process of designing a composite beam and the step by step calculations obtained using SkyCiv’s Composite Beam design program.

Determination of effective section of concrete portion (effective width)

The first step in defining a composite beam cross section is to access the width of concrete flange available to act compositely with the steel section. The effective widths are expressed in relation to the span of the beam. The constant value of effective width is taken as L/4.

Determination of effective portion steel section:

When the steel beam under compression, its section will be buckled if it is non-compact or slender. Σε αυτήν την περίπτωση, only effective area is considered in the design. For this, το τμήμα πρέπει να ταξινομηθεί στην κατηγορία π.χ. Συμπαγές/Μη Συμπαγές/Λεπτό.

Τα συμπαγή τμήματα προτιμώνται από τα μη συμπαγή τμήματα. Σε περίπτωση που κάποιο από τα στοιχεία εμπίπτει στην κατηγορία του τμήματος Μη Συμπαγές, Το αποτελεσματικό τμήμα του πρέπει να λαμβάνεται υπόψη σε περαιτέρω υπολογισμούς υπολογίζοντας μειωμένα πλάτη. Για συμπαγή τμήματα, ολόκληρη η διατομή θεωρείται ότι είναι αποτελεσματική χωρίς μειώσεις. Διατομή έχοντας λεπτός στοιχείο θα δεν be used.

Το πραγματικό πλάτος της χαλύβδινης πλάκας θα καθοριστεί σύμφωνα με το AS4100 που οδηγεί στον υπολογισμό της λεπτότητας του στοιχείου λόγω του τοπικού λυγισμού. Η λεπτότητα του στοιχείου για τοπικό λυγισμό ελέγχεται ως εξής:

Σχεδιασμός δοκού για αντοχή

Ο σχεδιασμός της σύνθετης δοκού για κριτήρια αντοχής περιλαμβάνει τον υπολογισμό της χωρητικότητας ροπής. Η μονάδα είναι σε θέση να αξιολογήσει την ικανότητα ροπής χαλάρωσης μιας δοκού ως περίπτωση δοκού Απλά Υποστηριζόμενη.

    • Η χωρητικότητα της στιγμής υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη πλήρης διατμητική σύνδεση (FSC) δηλ. β=1.0
    • Ως μέρος του FSC, 3 Διαφορετικές θήκες για τον Πλαστικό Ουδέτερο Άξονα (PNA) Η τοποθέτηση λαμβάνεται υπόψη για την αξιολόγηση της χωρητικότητας ροπής.
    • Όταν η πλάκα σκυροδέματος είναι ισχυρότερη από τις χαλύβδινες δοκούς, ο PNA θα βρίσκεται μέσα στο πλάκα από σκυρόδεμα όπως φαίνεται στο Σχ (1). για τις τεγίδες και, the ultimate flexural strength is determined from a simple couple force.

Σύκο(1) : PNA lies in concrete slab

    • Όταν η χαλύβδινη δοκός είναι ισχυρότερη από την πλάκα σκυροδέματος, ο πλαστικός ουδέτερος άξονας θα βρίσκεται μέσα στη χαλύβδινη δοκό όπως φαίνεται στο Σχ (2). για τις τεγίδες και, η δύναμη της ροπής μπορεί να ληφθεί αθροίζοντας τις ροπές γύρω από το κέντρο της δύναμης τάσης. Μπορεί να υπάρχουν δύο υποπεριπτώσεις σε αυτή την κατηγορία, δηλαδή. Το PNA βρίσκεται στην επάνω φλάντζα της χαλύβδινης δοκού Σύκο (2-ένα)ή Το PNA βρίσκεται στον Ιστό Σύκο (2-σι).

Σύκο(2-ένα) : PNA lies in Top Flange of Steel Beam Σύκο(2-σι) : PNA lies in Top Flange of Steel Beam

    • Όταν υπάρχει ένα κυματοειδές μεταλλικό κατάστρωμα κάτω από την πλάκα από σκυρόδεμα, η στιγμή αντίστασης για το FSC υπολογίζεται με παρόμοιο τρόπο λαμβάνοντας υπόψη 3 δυνατότητες θέσης PNA. Οι προσανατολισμοί του καταστρώματος λαμβάνονται επίσης υπόψη κατά την αξιολόγηση της ροπής αντίστασης, δηλαδή. Το κατάστρωμα είναι παράλληλο με το άνοιγμα της δοκού (θ=0), Το κατάστρωμα είναι κάθετο στο άνοιγμα της δοκού (θ=90) ή οποιαδήποτε γωνία που δημιουργείται από το κατάστρωμα με άνοιγμα δοκών στο εύρος των 0 προς το 90(0<θ<90)
    • Πέρα από αυτό, η χωρητικότητα της στιγμής υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη σύνδεση μερικής διάτμησης (PSC) δηλ. για την αξία του β=0,1 έως 0.9
    • Το πρόγραμμα εκτιμά επίσης τη χωρητικότητα ροπής μόνο του τμήματος χαλύβδινων δοκών, π.χ. την περίπτωση που ΔΕΝ ΥΠΑΡΧΕΙ ΣΥΝΘΕΤΙΚΗ ΔΡΑΣΗ. Αυτή είναι η περίπτωση όπου β=0 και έτσι, η πλάκα σκυροδέματος στη διατομή δεν παίζει κανένα ρόλο στο σχέδιο κάμψης. Αυτό μπορεί να συμβεί κατά την κατασκευή για πολύ μικρή διάρκεια.
    • Όπως ορίζεται στο AS:2327, η σχέση μεταξύ του βαθμού διατμητικής σύνδεσης β και ο λόγος της ροπής αντίστασης (δηλ. λόγος ροπής που αντιστοιχεί σε συγκεκριμένη τιμή του β προς ροπή που αντιστοιχεί σε β=1) for various values of β ranging from 0 προς το 1.0 σχεδιάζονται.
    • Ο χρήστης μπορεί να πάρει μια ιδέα σχετικά με την ικανότητα ροπής για συγκεκριμένο βαθμό διατμητικής σύνδεσης για τις δεδομένες διαστάσεις διατομής και τους συνδετήρες διάτμησης. Ο αριθμός των δοκιμών για τους συνδετήρες διάτμησης ως προς το μέγεθος και την απόσταση μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα και το γράφημα.

Design of Beam for Shear

    • Ο έλεγχος διάτμησης υπολογίζεται για κάθετη διάτμηση καθώς και για διαμήκη διάτμηση.
    • Η διαμήκης διάτμηση αξιολογείται στη διεπαφή μεταξύ πλάκας σκυροδέματος και χαλύβδινης δοκού.
    • Για το δεδομένο μέγεθος και απόσταση (ή αριθμοί) των συνδετήρων διάτμησης, αξιολογείται η φέρουσα ικανότητα διαμήκους διάτμησης. Ετσι, ο χρήστης λαμβάνει την παρεχόμενη αξία του β για τη διατμητική σύνδεση. The minimum required value of β is calculated by the program as per Cl. 3.5.8.3. The required value of Το β για την επιθυμητή ροπή αντίστασης μπορεί να ληφθεί από το παραπάνω γράφημα.
    • Η παραπάνω αξιολόγηση μπορεί να καθοδηγήσει τον χρήστη σχετικά με τη βελτιστοποίηση σε περίπτωση διατμητικών συνδετήρων με βάση τα κριτήρια της διαμήκους διατμητικής αντίστασης.
    • Η κατακόρυφη διάτμηση που αντιστέκεται από τη δεδομένη διατομή αξιολογείται με βάση τη συμβολή της πλάκας (as per AS2327), δομικού χάλυβα (as per AS4100) and the shear connectors (as per AS2327).
    • User can specify whether to consider or ignore the shear contribution from the concrete slab in the shear capacity calculations.
    • Two types of shear connectors are supported by the program viz. shear studs and structural bolts.
    • The program output provides the intimation to the user about the detailing provisions of shear connectors viz. minimum dia. of connector, minimum and maximum allowed spacing, edge distances, number of rows etc.

Design of Beam for Serviceability

    • Οι υπολογισμοί της δυνατότητας συντήρησης περιλαμβάνουν εκτίμηση της παραμόρφωσης στις ακόλουθες περιπτώσεις:
      • στάδιο κατασκευής (Μόνο χάλυβας δοκός)
      • στάδιο υπηρεσίας - βραχυπρόθεσμες επιπτώσεις (σύνθετο τμήμα)
      • μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στο στάδιο της υπηρεσίας λόγω συρρίκνωσης (σύνθετο τμήμα)
      • μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στο στάδιο της υπηρεσίας λόγω ερπυσμού (σύνθετο τμήμα)
    • Το πρόγραμμα είναι σε θέση να υπολογίσει την απόκλιση για τις παραπάνω περιπτώσεις με βάση τη θεωρία είτε του τμήματος UN-CRACKED είτε του CRACKED τμήματος. Η επιλογή δίνεται στον χρήστη να καθορίσει τον τύπο ενότητας, δηλαδή. ραγισμένο ή μη ραγισμένο.
    • Σε περίπτωση ανάλυσης με βάση μη ραγισμένη τομή, η μετασχηματισμένη επιφάνεια του σκυροδέματος ως προς τον δομικό χάλυβα αξιολογείται από το πρόγραμμα και στη συνέχεια οι άλλες ιδιότητες διατομής που απαιτούνται για τον υπολογισμό της παραμόρφωσης.
    • Η ανάλυση ραγισμένης διατομής βασίζεται στην υπόθεση ότι το σκυρόδεμα αγνοείται στη σύνθετη διατομή.
    • Η ολική παραμόρφωση υπολογίζεται για τις παραπάνω περιπτώσεις η οποία θεωρείται ως η επιτρεπόμενη απόκλιση για τη δεδομένη διατομή και συγκρίνεται με την πραγματική παραμόρφωση.

Παρακαλούμε προσέξτε αυτόν τον χώρο για το επόμενο ιστολόγιο σχετικά με παρόμοια περιγραφή για τις Σύνθετες Στήλες.

Σας βοήθησε αυτό το άρθρο?
Ναί Οχι

Πώς μπορούμε να βοηθήσουμε?

Μεταβείτε στην κορυφή