Τεκμηρίωση SkyCiv

Ο οδηγός σας για το λογισμικό SkyCiv — σεμινάρια, οδηγοί και τεχνικά άρθρα

Γρήγορη σχεδίαση: CSA A23.3:24 Στήλη

ΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ

Αυτή η αριθμομηχανή προορίζεται για το σχεδιασμό στηλών από οπλισμένο μη προεντεταμένο σκυρόδεμα σύμφωνα με το CSA A23.3:24. Εκτελούνται οι ακόλουθοι υπολογισμοί:

  • Η λεπτότητα της στήλης προσδιορίζεται προς κάθε κατεύθυνση ανάλογα με τις εισόδους του χρήστη.
  • Οι ροπές κάμψης σχεδιασμού υπολογίζονται με βάση την λεπτότητα.
  • Οι χωρητικότητες ροπών προέρχονται από διαγράμματα αλληλεπίδρασης, τα οποία σχεδιάζονται με βάση τις ιδιότητες τομής της στήλης.
  • Οι διατμητικές ικανότητες του τμήματος προσδιορίζονται χρησιμοποιώντας το μοντέλο κεκλιμένου δοκού αντηρίδας.
  • Διενεργούνται λεπτομερείς έλεγχοι στην ενότητα.

Υποθέσεις

  • Κατά τον υπολογισμό της διάτμησης, η γωνία του οπλισμού διάτμησης θεωρείται ότι είναι κάθετη στον διαμήκη οπλισμό και ο διαμήκης οπλισμός είναι παράλληλος με όλες τις όψεις του σκυροδέματος.
  • Το μέγεθος των αδρανών θεωρείται ότι είναι 20 mm για τους υπολογισμούς.
  • λ = 1 όπως θεωρείται σκυρόδεμα κανονικής πυκνότητας (8.6.5).
  • Δεν θεωρείται ότι ενεργεί εγκάρσιο φορτίο μεταξύ των στηρίξεων της στήλης.
  • σιβ λαμβάνεται ως η διάμετρος κατά τον υπολογισμό της διατμητικής ικανότητας για κυκλικές τομές σύμφωνα με 11.2.10.3.

Ανάλυση Ενοτήτων

Διαγράμματα αλληλεπίδρασης

Η ικανότητα κάμψης της στήλης από σκυρόδεμα προκύπτει από διαγράμματα αλληλεπίδρασης που σχεδιάζονται για κάθε άξονα. Η γραμμή αλληλεπίδρασης σχεδιάζεται με τον υπολογισμό των τιμών των M και P σε ποικίλα βάθη του ουδέτερου άξονα. Αυτό γίνεται με τον προσδιορισμό των καταπονήσεων στο σκυρόδεμα και τις ράβδους οπλισμού για ένα δεδομένο βάθος του ουδέτερου άξονα. Αυτά τα στελέχη μπορούν να μετατραπούν σε δυνάμεις, το οποίο μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό του μέγιστου αξονικού φορτίου και της ροπής κάμψης που μπορεί να αντισταθεί η στήλη για αυτό το βάθος ουδέτερου άξονα.

Σημειώσεις
  • Λαμβάνονται στιγμές για το πλαστικό κέντρο του τμήματος.
  • Η προκύπτουσα δύναμη σκυροδέματος θεωρείται ότι δρα στο κέντρο του ορθογώνιου μπλοκ τάσης.
    • Για ορθογώνια τμήματα, Αυτό λαμβάνεται ως το ήμισυ του ύψους του μπλοκ.
    • Για κυκλικές τομές, Αυτό υπολογίζεται με την εύρεση του κέντρου του τμήματος σε συμπίεση, όπου το ύψος του τμήματος είναι ίσο με β1.ντο.

Σχεδίαση στήλης

Αξονική χωρητικότητα

Η μεγαλύτερη αντοχή σε συμπίεση μιας στήλης ορίζεται ως συνυπολογιζόμενη αξονική αντίσταση με μηδενική εκκεντρότητα (Προ). Αυτό υπολογίζεται με την προϋπόθεση ότι ο οπλισμός του τμήματος έχει φτάσει στην πλήρη τάση διαρροής του (Φμικρόφάκαι) σε συμπίεση και το σκυρόδεμα υπόκειται σε ομοιόμορφη θλιπτική τάση Φντοα1φά’ντο (Εξίσωση 10.11). Η μέγιστη αντίσταση αξονικού φορτίου (Πρ,Μέγιστη) περιλαμβάνει μειωμένη τιμή Pρο, όπου η μείωση σχετίζεται με τον περιορισμό του πυρήνα της στήλης σύμφωνα με τις εξισώσεις 10.8 και 10.9.
Η εφελκυστική ικανότητα του τμήματος υπολογίζεται ως η αντοχή του οπλισμού κατά την διαρροή και αγνοεί οποιαδήποτε συνεισφορά από το σκυρόδεμα.

Βασικός περιορισμός

Ο περιορισμός του πυρήνα της στήλης, όπως αναφέρεται στην ενότητα 10.10.4, υπολογίζεται συγκρίνοντας τον λόγο του περιοριστικού σπειροειδούς οπλισμού προς τον περιοριστικό λόγο, ρμικρό, σύμφωνα με την ενότητα 10.9.4. Σημειώστε ότι μόνο η σπειροειδής ενίσχυση θεωρείται ότι περιορίζει τον πυρήνα της στήλης και το μέγιστο βήμα περιορισμού είναι 100 mm (cl. 7.6.4.3).

Εξίσωση 10.7
ρμικρό=0.5(ΕΝΑσολΕΝΑντο-1)1.4(φά′ντοφάκαιη) \rho _s = 0.5 {\αριστερά(\frac{A_g}{A_c} – 1 \σωστά)}^{1.4} \αριστερά(\frac{f'_c}{φά_{εεε}}\σωστά)
Εξίσωση 10.7
ρέναντοτεσύέναμεγάλο=ΒμικρόΠΕγώρέναμεγάλοΒντοορμιή σχισμές προεξέχουν πάνω από το ύψος των χαρακτηριστικών του ανάνερου εδάφους σε απόσταση 2 miρμικρό \rho _{πραγματικός} = frac{V_{σπειροειδής}}{V_{πυρήνας}} \geq \rho _s

Στιγμές σχεδίασης

Sway και Non-Sway

Ο υπολογισμός των ροπών τέλους στήλης θα εξαρτηθεί από το αν λειτουργεί ως ταλαντευόμενο ή μη στοιχείο, που μπορεί να καθοριστεί σύμφωνα με την ρήτρα 10.14.4. Για μη ταλαντευόμενες κολώνες, οι τελικές ροπές μπορούν να υπολογιστούν απευθείας χρησιμοποιώντας γραμμική ανάλυση πρώτης τάξης και στη συνέχεια να μετατραπούν στις τελικές ροπές σχεδιασμού M1 Οποιοσδήποτε συνδυασμός αξονικού φορτίου και ροπής κάμψης εκτός του διαγράμματος θα προκαλέσει αστοχία2.

Εάν η στήλη λειτουργεί ως στοιχείο ταλάντωσης, τότε οι τελικές ροπές πρέπει να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας ανάλυση δεύτερης τάξης όπως αναφέρεται στην ενότητα 10.16.3.1. Οι στιγμές τέλους του σχεδιασμού, Μ1 Οποιοσδήποτε συνδυασμός αξονικού φορτίου και ροπής κάμψης εκτός του διαγράμματος θα προκαλέσει αστοχία2, μπορεί στη συνέχεια να προκύψει χρησιμοποιώντας την ενότητα 10.16.2. Ο υπολογισμός των μεγεθυμένων ροπών σε αυτήν την ρήτρα ξεφεύγει από το πεδίο εφαρμογής αυτής της αριθμομηχανής, Ωστόσο, οι χρήστες μπορούν να καθορίσουν τις κατευθύνσεις στις οποίες η στήλη λειτουργεί ως στοιχείο ταλάντωσης και να παρέχει απευθείας μεγεθυμένες στιγμές.

Μετά τον υπολογισμό των ροπών Μ1 και Μ2, η στήλη μπορεί να ελεγχθεί για λεπτότητα και να σχεδιαστεί για Mντο, ανεξάρτητα από το καθεστώς ταλάντωσής του (10.16.4).

Μ1=Μέγιστη[Μ2,ΜΕγώνελάχ[ΜτοΠΜσιοττοΜ]] M_1 = \max \left[ Μ_{2,ελάχ} \;\; \min left[ Μ_{μπλουζα} \;\; Μ_{κάτω μέρος} \σωστά] \σωστά]
Μ2=Μέγιστη[Μ2,ΜΕγώνΜέγιστη[ΜτοΠΜσιοττοΜ]] M_2 = \max \left[ Μ_{2,ελάχ} \;\; \max \left[ Μ_{μπλουζα} \;\; Μ_{κάτω μέρος} \σωστά] \σωστά]
Μ1=Μέγιστη[Μ2,ΜΕγώνΜ1νμικρό+δμικρόΜ1μικρό] M_1 = \max \left[ Μ_{2,ελάχ} \;\; Μ_{1ns} \;+\; \δέλτα _{μικρό}Μ_{1μικρό}\σωστά]
Μ2=Μέγιστη[Μ2,ΜΕγώνΜ2νμικρό+δμικρόΜ2μικρό] M_2 = \max \left[ Μ_{2,ελάχ} \;\; Μ_{2ns} \;+\; \δέλτα _{μικρό}Μ_{2μικρό}\σωστά]
Σημειώσεις
  • Μ1 / Μ2 λαμβάνεται ως αρνητικό όταν η στήλη είναι λυγισμένη σε μονή καμπυλότητα. Σε αυτήν την αριθμομηχανή, είναι όταν οι στιγμές έχουν το ίδιο πρόσημο.
  • Όταν ο Μ2,ελάχ είναι μεγαλύτερο από το Μ2, η στήλη θεωρείται ότι κάμπτεται σε μονή καμπυλότητα.
  • Μ2,ελάχ υπολογίζεται ως Πφά(15 + 0.03η).

Υπολογίστε τη Λεπτότητα

Μια στήλη θεωρείται ότι δεν είναι λεπτή εάν είναι εντός των ορίων που περιγράφονται παρακάτω. Ο λόγος λεπτότητας μιας στήλης υπολογίζεται ως klεσύ / ρ, όπου η ακτίνα περιστροφής υπολογίζεται ως (Εγώ / ΕΝΑ)0.5.

Εξίσωση 10.16
κμεγάλοεσύρ≤ελάχ[4015+10(Μ1/Μ2)Πφά(φά′ντοΕΝΑσολ)] \frac{στο}{ρ} \leq \min \left[ 40 \;\; \frac{15 + 10(M_1/M_2)}{\τ.μ.{P_f(f’_cA_g)}} \σωστά]
Εξίσωση 10.26
μεγάλοεσύρ≤35Πφά(φά′ντοΕΝΑσολ) \frac{l_u}{ρ} \leq \frac{35}{\τ.μ.{P_f(f’_cA_g)}}

Μεγεθυμένη στιγμή για καμπυλότητα, Μντο

Εάν μια στήλη διαπιστωθεί ότι είναι λεπτή, τότε η ροπή σχεδιασμού πρέπει να συνυπολογιστεί για να ληφθεί υπόψη η καμπυλότητα. Σημειώστε ότι στην εξίσωση 10.19 και 10.20, βρε είναι ο λόγος του παρατεταμένου φορτίου, που πρέπει να παρέχει ο χρήστης σε αυτόν τον υπολογισμό.

Εξίσωση 10.17
Μντο=ντοΜΜ21-ΠφάϕΜΠντοή σχισμές προεξέχουν πάνω από το ύψος των χαρακτηριστικών του ανάνερου εδάφους σε απόσταση 2 miΜ2 M_c = \frac{C_mM_2}{1 – \frac{P_f}{ \phi _mP_c}} \geq M_2
Εξίσωση 10.17
ϕΜ=0.75 \φι _μ = 0.75
Εξίσωση 10.18
Πντο=π2(μιΕγώ)μιφάφά(κμεγάλοεσύ)2 P_c = \frac{\πι ^2(ΟΧΙ)_{εφ}}{(στο)^ 2}
Εξίσωση 10.19 & 10.20
(μιΕγώ)μιφάφά=Μέγιστη[0.2μιντοΕγώσολ+μιμικρόΕγώμικρότ1+βρε0.4μιντοΕγώσολ1+βρε] (ΟΧΙ)_{εφ} = max αριστερά[ \frac{0.2E_cI_g + Λοιπόν ναι_{αγ}}{1 + \beta_d} \;\; \frac{0.4E_cI_g}{1 + \beta_d} \σωστά]
Εξίσωση 10.21
ντοΜ=0.6-0.4Μ1Μ2 C_m = 0.6 – 0.4\frac{M_1}{M_2}

Ικανότητα κάμψης

Η χωρητικότητα της ροπής κάμψης υπολογίζεται σε κάθε άξονα σχεδιάζοντας τις συντεταγμένες των δυνάμεων σχεδιασμού (αξονικό φορτίο και ροπή κάμψης) στα διαγράμματα αλληλεπίδρασης. Τραβιέται μια γραμμή μέσω της αρχής, που τέμνει τη σχεδιαστική συντεταγμένη. Η χωρητικότητα της στιγμής (Μρ,άξονας) και αξονική χωρητικότητα (Πρ,άξονας) λαμβάνονται στο σημείο όπου αυτή η ευθεία τέμνει τη γραμμή αλληλεπίδρασης. Η παρακάτω εξίσωση Bresler εξετάζει την αξονική χωρητικότητα κάθε άξονα (Πrz Αυτές οι δυνάμεις περιλαμβάνουν τη θλιπτική δύναμη που ασκείται στην περιοχή συμπίεσης και τις δυνάμεις που ασκούνται από καθεμία από τις ράβδους οπλισμού που θα μπορούσαν να είναι είτε συμπιεστικές είτε εφελκυστικέςry) με τη μέγιστη αξονική χωρητικότητα του τμήματος (Πr0) να συμπεράνει μια αντίσταση για τη στήλη (Πρ). Αυτή η τιμή συγκρίνεται με το συντελεστή εφαρμοζόμενο αξονικό φορτίο (Πφά) για τον προσδιορισμό μιας διαξονικής χρήσης.

Εξίσωση 10.21
1Πρ=1Πρμε+1Πρκαι-1Πρ0 \frac{1}{P_r} = frac{1}{Π_{rz}} + \frac{1}{Π_{ry}} – \frac{1}{Π_{r0}}

Ικανότητα διάτμησης

Η συνολική διατμητική ικανότητα του υποστυλώματος (Βρ) υπολογίζεται ως η χωρητικότητα του σκυροδέματος (Βντο) σε συνδυασμό με την ικανότητα του οπλισμού διάτμησης (Βμικρό). Αυτή η τιμή περιορίζεται στην αντοχή σύνθλιψης του πλέγματος διάτμησης (Βρ,Μέγιστη).

Εξίσωση 11.4 και 11.5
Βρ=ελάχ[Βντο+ΒμικρόΒρ,ΜέναΧ] V_r = \min \left[ V_{ντο} + V_{μικρό} \;\; V_{ρ,Μέγιστη} \σωστά]
Εξίσωση 11.5
Βρ,ΜέναΧ=0.25ϕντοφά′ντοσιβρεβ V_{ρ,Μέγιστη} = 0.25\phi _cf’_cb_wd_v
Εξίσωση 11.6
Βντο=ϕντολβφά′ντοσιβρεβ V_{ντο} = \phi _c\lambda\beta\sqrt{f'_c}b_wd_v
Εξίσωση 11.7
Βμικρό=ϕμικρόΕΝΑβφάκαιτρεβΗ συμβολή των εγκάρσιων οπλισμών διάτμησης στην υπολογιζόμενη διατμητική ικανότητα φαίνεται στην εξίσωσηθμικρό V_{μικρό} = frac{\εσύ _sA_vf_{= Ονομαστική αξονική}d_v\cot\theta}{μικρό}
Εξίσωση 11.11
β=0.41+1500ϵΧ×13001000+μικρόμεμιή σχισμές προεξέχουν πάνω από το ύψος των χαρακτηριστικών του ανάνερου εδάφους σε απόσταση 2 mi0.05 \beta = \frac{0.4}{1 + 1500\έψιλον_χ} \[object Window]{1300}{1000 + μικρό_{ότι}} \geq0.05
Εξίσωση 11.12
θ=29+7000ϵΧ \θήτα = 29 + 7000\έψιλον_χ
Εξίσωση 11.10
μικρόμεμι=35μικρόμε15+ένασολ⇒μικρόμεφάορένασολ=20 μικρό_{ότι} = frac{35s_z}{15 + a_g} \Δεξιό βέλος s_z \; Για \; a_g=20
Εξίσωση 11.13
εΧ=|Μφάρεβ|+|Βφά|+0.5Νφά2(μιμικρόΕΝΑμικρό)≤3.0×10-3 \varepsilon_x = \dfrac{ \αριστερά|\dfrac{M_f}{d_v}\σωστά| + \αριστερά|V_f\right|+ 0.5N_f }{ 2\αριστερά(E_s A_{μικρό}\σωστά) } \;\leq\; 3.0 \φορές 10 ^{-3}
Μφά=Μέγιστη[ΜρεμιμικρόΕγώσολνΒφά.ρεβ] M_f = \max \left[ Μ_{σχέδιο} \;\; V_f.d_v\right]
Σημειώσεις
  • Οι ράβδοι οπλισμού θεωρείται ότι έχουν αναπτυχθεί πλήρως σε αυτήν την αριθμομηχανή.
  • Ο υπολογισμός της παραμόρφωσης μεσαίου ύψους αποκλείει τη συμβολή του χάλυβα στη γραμμή μεσαίου ύψους.
  • Το εμβαδόν του χάλυβα εφελκυσμού υπολογίζεται ως το εμβαδόν του χάλυβα στην πλευρά τάνυσης της στήλης,
    με εξαίρεση τον χάλυβα που περιγράφεται στο παραπάνω σημείο. Η πλευρά τάσης είναι η περιοχή στην πλευρά τάνυσης της γραμμής μεσαίου ύψους.
  • Ομοίως, την περιοχή του καμπτικού σκυροδέματος στην πλευρά τάνυσης του μέλους (ΕΝΑct) υπολογίζεται ως το εμβαδόν στην πλευρά τάνυσης της γραμμής μεσαίου ύψους (Α/2).
  • Η τιμή του εΧ διπλασιάζεται όταν η φλάντζα καμπτικής συμπίεσης είναι σε τάση. Η δύναμη της φλάντζας υπολογίζεται ως εξής:
    • -Μφάρεβ+0.5Νφά+0.5ΒφάΗ συμβολή των εγκάρσιων οπλισμών διάτμησης στην υπολογιζόμενη διατμητική ικανότητα φαίνεται στην εξίσωσηθ \dfrac{-M_f}{d_v} + 0.5N_f + 0.5V_f \cot\theta
  • Δύναμη λόγω σκυροδέματοςΧ διαπιστώνεται ότι είναι αρνητικό (σε συμπίεση), τότε η τιμή θα πρέπει να τροποποιηθεί περαιτέρω χρησιμοποιώντας την παρακάτω εξίσωση:
εΧ=-2.0×10-3≤|Μφάρεβ|+|Βφά|+0.5Νφά2(μιμικρόΕΝΑμικρό+μιντοΕΝΑντοτ)≤3.0×10-3 \varepsilon_x = -2.0 \φορές 10 ^{-3} \;\leq\; \dfrac{ \αριστερά|\dfrac{M_f}{d_v}\σωστά| + \αριστερά|V_f\right|+ 0.5N_f }{ 2\αριστερά(E_s A_{μικρό} + E_c A_{ct}\σωστά) } \;\leq\; 3.0 \φορές 10 ^{-3}

Αλλαγή αρχείου καταγραφής

  1. Αρχική ανάπτυξη Ιούλιο 2026.

Ανατροφοδότηση

Προσπαθούμε συνεχώς να επεκτείνουμε και να βελτιώνουμε την προσφορά των προϊόντων μας!

Εάν έχετε οποιαδήποτε αιτήματα ή σχόλια, υποβάλετέ τα ακολουθώντας Βιβλιοθήκη → Πληροφορίες Αριθμομηχανής → Σχόλια.

Πώς μπορούμε να βοηθήσουμε?

×

Μεταβείτε στην κορυφή