Πώς να μοντελοποιήσετε, αναλύστε και σχεδιάστε ένα Steel Moment Frame χρησιμοποιώντας το SkyCiv
Αυτό το σεμινάριο είναι ένας απλός οδηγός της διαδικασίας σχεδιασμού του πλαισίου στιγμής χρησιμοποιώντας τις ενσωματωμένες μονάδες SkyCiv: Δομικά 3D, Σχέδιο μέλους, και Σχεδιασμός Σύνδεσης.
Τα πλαίσια ροπής είναι συνδυασμοί στηλών και δοκών που συνδέονται με μερικώς ή πλήρως συγκρατημένες συνδέσεις. Αυτές οι συνδέσεις βιώνουν στιγμιαίες δυνάμεις και δεν μπορεί να θεωρηθεί απλώς υποστηριζόμενες συνθήκες. Χρησιμοποιούνται σε ομοιότητα με τους τοίχους διάτμησης και τα κουφώματα; αντιστέκονται στις πλευρικές δυνάμεις σε συνδυασμό με κάθετες δυνάμεις. Λόγω της σταθερής φύσης, μέλη πλαισίου’ η ακαμψία είναι η κύρια πηγή για την πλευρική ακαμψία του πλαισίου. Τα κουφώματα είναι συνήθως μια φθηνότερη επιλογή βάσει του απαιτούμενου υλικού, αλλά τα στιγμιαία πλαίσια δίνουν στους αρχιτέκτονες και τους σχεδιαστές περισσότερο χώρο μεταξύ των στηλών και επομένως δίνουν μια καλύτερη αισθητική. Το ακόλουθο άρθρο περιλαμβάνει τα ακόλουθα:
- Μοντελοποίηση του πλαισίου στιγμής σας
- Φόρτωση του πλαισίου στιγμής σας
- Ανάλυση της στιγμής σας Πλαίσιο
- Σχεδιασμός των μελών χάλυβα σύμφωνα με την AISC 360
- Σχεδιασμός των συνδέσεών σας χρησιμοποιώντας το SkyCiv Connection, σύμφωνα με το AISC 360
SkyCiv Structural 3D (S3D): Μοντελοποίηση και ανάλυση του Moment Frame
Πρίπλασμα
Για μοντελοποίηση, θα χρησιμοποιούμε SkyCiv Structural 3D λογισμικό ανάλυσης (ξεκινήστε δωρεάν στην αρχική σελίδα του SkyCiv). Αλλά πριν μπει στο μοντέλο, φροντίστε να επιβεβαιώσετε σε ποιες μονάδες εργάζεστε. Αυτό μπορεί να γίνει με τη μετάβαση στο Ρυθμίσεις στην επάνω δεξιά γωνία της γραμμής εργαλείων. Για αυτό το παράδειγμα, θα λειτουργούμε με μονάδες Imperial. Θα υποθέσουμε ότι το σκελετό ροπής μονής κοιλότητας έχει ύψος δέσμης κεντροειδούς 18 πόδια και α 30 απόσταση ποδιών. Επίσης, θα υποθέσουμε ότι το στιγμιαίο μας πλαίσιο αποτελείται εξ ολοκλήρου από σχήματα W από τη βάση δεδομένων AISC και είναι κατασκευασμένα από ASTM A992 Gr. 50 ατσάλι. Εν τέλει, τη δοκιμαστική στήλη και το μέγεθος της δέσμης των W12x40 και W18x65 θα χρησιμοποιηθεί, αντίστοιχα,
Για να ξεκινήσετε τη ροή εργασίας, ας εισάγουμε τους κόμβους του χρονικού μας πλαισίου. Παω σε Κόμβοι στην καρτέλα εισαγωγής (αριστερή πλευρά της οθόνης). Οι κόμβοι του πλαισίου μας θα είναι (Χ,ΚΑΙ): (0,0), (30,0), (0,18), και (30,18).
Τώρα ας δημιουργήσουμε τις δύο στήλες και τη δέσμη που αποτελούν το πλαίσιο μας. Για να το κάνω αυτό, υπάρχουν δύο επιλογές: 1) παω σε Μέλη στην καρτέλα εισαγωγής και πληκτρολογήστε τους τελικούς κόμβους για καθένα από τα μέλη μας ή 2) σύρετε τα μέλη χρησιμοποιώντας το Εργαλείο πένας βρίσκεται στη δεξιά κάθετη γραμμή εργαλείων στο χώρο του μοντέλου. Επειδή δουλεύουμε με ένα χρονικό πλαίσιο, οι τελικές εκδόσεις κάθε μέλους σε κάθε θέση σύνδεσης πρέπει να καθοριστούν πλήρως, δηλώνεται ως “FFFFFF” και επισημαίνεται ως “Πλαίσιο” κατά τη δημιουργία μελών εντός του Μέλη αυτί. Ρίξτε μια ματιά στο χρονικό πλαίσιο μας μέχρι στιγμής:
Ειδοποίηση, “Δευτ.1” είναι η ενότητα που εφαρμόζεται στα τρέχοντα μέλη μας και είναι “Μη καθορισμένο” επειδή δεν έχουμε εφαρμόσει ακόμη μια ενότητα. Πριν αναθέσουμε ενότητες στα μέλη, ας εισαγάγουμε το σωστό ατσάλινο υλικό στο μοντέλο μας. Παω σε Υλικά – Βάση δεδομένων στην καρτέλα εισαγωγής. Ακολουθήστε τα αναπτυσσόμενα μενού για κάθε σχετικό πεδίο μέχρι να βρούμε το σωστό υλικό και να το δείτε:
Κάντε κλικ στην υποβολή για εισαγωγή του υλικού. Μετά την εισαγωγή του επιθυμητού υλικού, ας ορίσουμε τα μεγέθη των μελών μας. Παω σε Ενότητες στην καρτέλα εισαγωγής και κάντε κλικ στο Builder. Τώρα, λειτουργούν εντός του Οικοδόμος ενότητας SkyCiv μονάδα μέτρησης, άμεσα συνδεδεμένη με το τρέχον έργο μας στο S3D. Ενώ βρίσκεστε στο τμήμα Builder, ας εισαγάγουμε τα δύο σχήματα W πηγαίνοντας στο Βάση δεδομένων τμήμα του δημιουργού ενότητας και επιλέγοντας κάθε σχήμα. Πριν κάνετε κλικ υποβάλλουν, βεβαιωθείτε ότι το υλικό στη δεξιά πλευρά έχει ρυθμιστεί στο επιθυμητό υλικό που θέλουμε να σχετίζεται με τα δύο μέλη: Χάλυβας ASTM A992.
Αφού έφεραν τα δύο τμήματα στο μοντέλο, εκχωρήστε τα σε κάθε μέλος χρησιμοποιώντας το Αναγνωριστικό ενότητας πεδίο στην καρτέλα εισόδου ενώ κάθε μέλος είναι επιλεγμένο. Για μια πιο εις βάθος ματιά Οικοδόμος ενότητας SkyCiv και τις δυνατότητές του, δείτε την Τεκμηρίωση λογισμικού.
Το τελευταίο πράγμα που πρέπει να κάνουμε είναι να εφαρμόσουμε μια συνθήκη υποστήριξης. Σε αντίθεση με τις στήλες βαρύτητας ή τις στήλες που είναι μέρος ενός πλαισιωμένου πλαισίου, τα στηρίγματα στηλών μας πρέπει να είναι πλήρως σταθερά και επομένως θα βιώσουν στιγμές στη βάση. Για να προσθέσετε υποστηρίγματα, Ctrl + κάντε κλικ και στους δύο κόμβους, δεξί κλικ και στη συνέχεια αριστερό κλικ Προσθήκη υποστηρίξεων. Μεταβείτε στην καρτέλα εισαγωγής – θα έχει ήδη επιλεγεί τους κόμβους – και επιλέξτε τη σταθερή κατάσταση υποστήριξης. Αυτό μπορεί επίσης να γίνει με τη μετάβαση στο Υποστηρίζει στην καρτέλα εισαγωγής και εφαρμογή των υποστηρίξεων σε κάθε κόμβο.
Το μοντέλο ραβδιών μας θα πρέπει τώρα να εμφανίζει δύο διαφορετικά μέλη για τις στήλες και τη δέσμη εκτός από τις υποστηρίξεις μας:
Για το χρονικό μας πλαίσιο, Πρέπει επίσης να διασφαλίσουμε ότι ο προσανατολισμός των στηλών μας είναι σωστός και ευνοϊκός για πλευρική δράση. Επειδή τα στιγμιαία πλαίσια θα αντιμετωπίζουν πλευρικές δυνάμεις, ο ισχυρός άξονας της στήλης είναι σχεδόν πάντα κάθετος προς την κατεύθυνση φορτίου. Σε αυτήν την περίπτωση, η πλευρική μας δύναμη θα είναι στην κατεύθυνση Χ, έτσι οι φλάντζες της στήλης πρέπει να είναι κάθετες προς την κατεύθυνση Χ. Ένας καλός τρόπος για να επαληθεύσετε τον προσανατολισμό των μελών σας είναι να εισαγάγετε την τρισδιάστατη απόδοση. Για να το κάνω αυτό, μεταβείτε στη δεξιά γραμμή εργαλείων στο χώρο του μοντέλου και κάντε κλικ στο σχήμα που μοιάζει με τρισδιάστατο κύβο, θα σας φέρει στην τρισδιάστατη απόδοση του μοντέλου σας. Ρίξτε μια ματιά στο στιγμιαίο πλαίσιο μας σε 3D:
Μπορείτε να δείτε ότι οι στήλες μας είναι προσανατολισμένες στη σωστή κατεύθυνση. Με μια πιο περίπλοκη δομή 3D μπορείτε να περιστρέψετε τον προσανατολισμό οποιουδήποτε μέλους επιλέγοντας το μέλος, κάνοντας κλικ στο Προχωρημένος, και μετά εισάγετε την προβλεπόμενη περιστροφή σε μοίρες στο Γωνία περιστροφής πεδίο.
Πριν φορτώσετε τη δομή σας, ελέγξτε ξανά ότι έχετε τις σωστές υποστηρίξεις, τμήματα, και υλικά για κάθε ενότητα.
Φορτία και συνδυασμοί φορτίων
Ειδοποίηση, σε προηγούμενα στοιχεία ότι το βάρος μας απενεργοποιήθηκε, ας το ενεργοποιήσουμε τώρα. Κάνε κλικ στο “ΝΔ: ΜΑΚΡΙΑ ΑΠΟ” στο χώρο του μοντέλου για να εμφανιστεί η καρτέλα εισαγωγής με το ίδιο βάρος και να την ενεργοποιήσετε. Το SkyCiv θα λάβει τώρα υπόψη του κάθε βάρος του κάθε μέλους κατά την ανάλυση των υπολογισμών.
Για πρακτικούς σκοπούς, ας υποθέσουμε ότι το χρονικό μας πλαίσιο βρίσκεται σε ένα κτίριο όπου βρίσκονται οι δοκοί 8 πόδια. Επομένως, για μονόδρομη φόρτωση, το παραποτάμιο πλάτος μας είναι 8 πόδια. Για υπέρθεση φόρτωσης, ας υποθέσουμε ότι το χρονικό πλαίσιο μας βιώνει τα ακόλουθα φορτία:
\(Πλευρικός:Ανεμος:Load=8\:kips:@\:top\:elevation\)
\([object Window]:Load=40\:psf\)
\(40\:psf*8\:ft=320\:lb/ft=0.320\:k/ft\)
\(Live\:Load=100\:psf\)
\(100\:psf*8\:ft=800\:lb/ft=0.800\:k/ft\)
Επειδή το χρονικό μας πλαίσιο είναι συμμετρικό, θα κοιτάξουμε μόνο μία κατεύθυνση ανέμου. Αν το πλαίσιο έβλεπε διαφορετικά μεγέθη ανέμου σε διαφορετικές κατευθύνσεις, θα χρειαστεί να προσθέσετε και αυτή τη θήκη ανέμου.
Ας ξεκινήσουμε με το πλευρικό φορτίο σημείου από τον άνεμο. Παω σε Φορτία σημείου στην καρτέλα εισαγωγής στα αριστερά. Θα εφαρμόσουμε το 8 φορτίο kip στον κόμβο 3 στην κατεύθυνση Χ. Τότε, πρόκειται να προσθέσουμε μια αντίστοιχη ομάδα φόρτωσης πληκτρολογώντας “Φορτίο ανέμου” μέσα στο Φόρτωση ομάδας πεδίο και χτύπημα Αποδέχομαι. Το αιολικό μας φορτίο πρέπει τώρα να μοιάζει με αυτό:
Επόμενο, ας εφαρμόσουμε τα υπερτιθέμενα νεκρά και ζωντανά φορτία ως ομοιόμορφα κατανεμημένα φορτία. Παω σε Κατανεμημένα φορτία και πληκτρολογήστε το αναγνωριστικό μέλους (μέλος 2) για την ακτίνα μας. Τότε, στο Ξεκινήστε το Y-Mag και Τέλος Y-Mag, εισάγετε το μέγεθος του 0.320 k / ft για το νεκρό φορτίο. Παρόμοιο με το φορτίο ανέμου, τύπος “Νεκρό φορτίο” στο Φόρτωση ομάδας πεδίο για να δημιουργήσετε μια αντίστοιχη ομάδα φόρτωσης. Επαναλάβετε αυτήν τη διαδικασία για το Live Load. Δείτε πώς φαίνεται το μοντέλο μας με την εφαρμογή τόσο των Dead όσο και των Live Loads:
Το τελευταίο σημαντικό βήμα πριν από την ανάλυση είναι η δημιουργία συνδυασμών φορτίων. Το SkyCiv δίνει στους χρήστες τη δυνατότητα να εισάγουν συνδυασμούς φορτίων απευθείας από κωδικούς από χώρες σε όλο τον κόσμο. Επειδή δουλεύουμε με μονάδες Imperial και σχήματα AISC, θα εισαγάγουμε τους συνδυασμούς φορτίων από την ASCE 7-10. Πρώτα όμως, πρέπει να αντιστοιχίσουμε τις ομάδες φόρτωσης για τη φόρτωση περιπτώσεων. Μεταβείτε στην επάνω γραμμή εργαλείων και κάντε κλικ Επεξεργασία – Εκχώρηση περιπτώσεων φόρτωσης. Αντιστοιχίστε κάθε ομάδα φορτίων στη σωστή θήκη φόρτωσης. Σε αυτό το παράδειγμα, απλά αντιστοιχεί στο νεκρό φορτίο στο νεκρό φορτίο, και τα λοιπά. Εδώ πρέπει να είναι οι εργασίες μας:
Παρατηρήστε ότι πρέπει να αντιστοιχίσετε μια θήκη φόρτωσης στο αυτο-βάρος (SW1) επισης. Για να δημιουργήσετε συνδυασμούς φορτίων, μεταβείτε στη διεύθυνση Φόρτωση συνδυασμών στην καρτέλα εισαγωγής και κάντε κλικ στο Κωδικοί σχεδίασης. Σε αυτήν την περίπτωση θα χρησιμοποιήσουμε το σχεδιασμό LRFD. Απεικόνιση τους συνδυασμούς φορτίου και θα πρέπει να το δείτε αυτό:
Εάν ξεχάσατε να εκχωρήσετε περιπτώσεις φόρτωσης πριν από την εισαγωγή, μπορείτε να το κάνετε και εδώ. Η γεννήτρια συνδυασμού φορτίου θα τραβήξει οποιοδήποτε ASCE 7-10 συνδυασμοί φορτίων που περιλαμβάνουν τουλάχιστον μία από τις περιπτώσεις φόρτωσης του έργου σας. Στην περίπτωσή μας, δεν έχουμε σεισμικά φορτία, οπότε θα αποεπιλέξουμε το ULS: 5 και ULS: 6. Επίσης, δεν έχουμε φορτία Roof Live ή Snow, και γνωρίζουμε ότι το 1.2D + 1.6Ο συνδυασμός φορτίου L θα διέπει κάθετες δυνάμεις, οπότε θα αποεπιλέξουμε το ULS 3. Μόλις ελέγξουμε τους επιθυμητούς συνδυασμούς φορτίων, Κάντε κλικ Εισαγωγή για να τα εισαγάγουμε στο έργο μας.
Τώρα που δημιουργήσαμε τους κόμβους μας, μέλη, υποστηρίζει, φορτία, φορτία, και συνδυασμοί φορτίων, μπορούμε να ξεκινήσουμε την ανάλυσή μας. Για οποιεσδήποτε πληροφορίες σχετικά με οποιοδήποτε από αυτά τα βήματα ή σχετικά με τη χρήση του S3D, ρίξτε μια ματιά στο δικό μας Τεκμηρίωση λογισμικού.
Ανάλυση, Αποτελέσματα, και μετα-επεξεργασία
Είναι καλή πρακτική να πάτε Επεξεργασία – Μοντέλο επισκευής για να επιδιορθώσετε τυχόν ασυνέπειες ή να συγχωνεύσετε κόμβους στο μοντέλο σας πριν ξεκινήσετε την ανάλυση της δομής σας. Επίσης, βεβαιωθείτε ότι το έργο σας είναι σταθερό ελέγχοντας τις τελικές κυκλοφορίες και τις συνθήκες υποστήριξης σε ολόκληρη. Εν τέλει, παω σε Ρυθμίσεις – Διαλύτης για να δείτε και να επεξεργαστείτε τυχόν σχετικές ρυθμίσεις ανάλυσης, όπως ανοχή σύγκλισης κατά την ανάλυση P-delta ή τον αριθμό των σημείων αξιολόγησης ανά μέλος.
Επειδή δεν συμπεριλάβαμε δυναμική φόρτωση σε αυτό το παράδειγμα, υπάρχουν τρεις μέθοδοι λύσης που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε:
- Γραμμική στατική
- Γραμμική στατική + Λυγισμός
- Μη γραμμικός στατικός + Π-Δέλτα
Για να μάθετε περισσότερα για κάθε τύπο ανάλυσης στο SkyCiv Structural 3D, Κάντε κλικ ΕΔΩ.
Τουλάχιστον προτείνεται η εκτέλεση του Linear Static + Ανάλυση λυγισμού για να δείτε εάν κάποια μέλη στη δομή σας υπόκεινται σε λυγισμό. Θα χρησιμοποιήσουμε το μη γραμμικό στατικό + Ανάλυση P-delta λόγω των δεύτερων επιδράσεων που προκαλούνται από το πλευρικό φορτίο ανέμου. Βρείτε τις επιλογές ανάλυσης στο αναπτυσσόμενο μενού αφού αιωρηθείτε Λύσει, βρίσκεται στην επάνω γραμμή εργαλείων. Μετά τη δημιουργία των αποτελεσμάτων, βρήκαμε ότι δεν υπάρχει καμία ανησυχία για λυγισμό του πλαισίου μας, χάρη στην προτροπή ανάλυσης λυγισμού:
Στην αριστερή πλευρά της σελίδας αποτελεσμάτων μπορείτε να δείτε τους διαφορετικούς τύπους δυνάμεων και αποτελεσμάτων που μπορούν να εμφανιστούν. Μπορεί να αξιολογηθεί οποιοσδήποτε συνδυασμός φορτίου, καθώς και κάθε μεμονωμένη θήκη φόρτωσης ή ομάδα. Για σκοπούς σχεδιασμού, θα χρησιμοποιήσουμε το Φάκελος Απόλυτο Μέγ γιατί θα μας δείξει τις χειρότερες δυνάμεις που βιώνει κάθε μέλος. Σημείωση, ο φάκελος δεν δείχνει τον χειρότερο συνδυασμό φορτίου, αλλά ο χειρότερος συνδυασμός όλων των συνδυασμών φορτίου ταυτόχρονα. Αυτή η κατάσταση φόρτωσης δεν είναι ρεαλιστική, αλλά “φάκελοι” όλες τις πιθανές δυνάμεις που κάθε μέλος θα μπορούσε βλέπω. Δείτε τα παρακάτω σχήματα για τα σχετικά διαγράμματα δύναμης και εκτροπής για το χρονικό μας πλαίσιο:
Φάκελος αντίδρασης Απόλυτο μέγ
Φάκελος διάτμησης Απόλυτο Μέγ
Στιγμιαίο φάκελο Απόλυτο Μέγ
Αξονικός Φάκελος Απόλυτος Μέγ
Φάκελος απόκλισης Απόλυτο Μέγ
Παρόλο που δεν υπάρχουν άμεσες απαιτήσεις κώδικα για το drift της ιστορίας, όχι λόγω της σεισμικής φόρτωσης, Συνιστάται να διατηρήσετε την ιστορία της μετατόπισης δομών μεταξύ 1/500 και 1/200 το ύψος της ιστορίας (Έλλινγκγουντ). Για αυτό το πλαίσιο, το ύψος της ιστορίας είναι 18 πόδια, οπότε η κλίση μας πρέπει να είναι μεταξύ (18 ft / 500) και (18 ft / 5 200), ή μεταξύ 0.43 και 1.0 ίντσες. Η μέγιστη κλίση φακέλου εμφανίζεται ως 0.55 ίντσες, που είναι στην πραγματικότητα πιο κοντά στο κατώτερο όριο των H / 500, που ικανοποιεί την τεχνική μας κρίση.
Το κουμπί, Περίληψη αποτελεσμάτων, χρησιμοποιείται από την πλειονότητα των χρηστών μας για να ελέγξει γρήγορα τα όρια άγχους των μελών τους, ειδικά για χάλυβα. Αυτό το παράθυρο σας δίνει ένα στιγμιότυπο του μέλους που βρίσκεται πιο κοντά στην ικανότητα του άγχους. Οι χρήστες μπορούν να προσαρμόσουν τα όρια πίεσης και εκτροπής για το έργο τους χρησιμοποιώντας τη γραμμή εργαλείων στη δεξιά πλευρά του χώρου μοντελοποίησης. Εδώ είναι μια ματιά του πλαισίου μας χρησιμοποιώντας το Περίληψη αποτελεσμάτων: 
ο Εκτροπή / έκταση και Άγχος μέλους είναι τα προσαρμόσιμα πεδία. Εν τέλει, μην ξεχνάτε ότι το Structural 3D δίνει στους χρήστες τη δυνατότητα να το κάνουν εκτυπώστε αναφορές με σχεδόν απεριόριστη λειτουργικότητα και προσαρμογή.
Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα της χρήσης της σουίτας SkyCiv είναι ότι αν και όλες οι μονάδες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αυτόνομες, τα περισσότερα από αυτά είναι ενσωματωμένα άμεσα και ταιριάζουν καλύτερα για χρήση απευθείας από το Structural 3D. Με αυτόν τον τρόπο, Όλα τα αναλυτικά αποτελέσματα που μόλις υπολογίστηκαν μπορούν να τραβηχτούν απευθείας σε συμπληρωματικές ενότητες για σχεδιασμό μελών και συνδέσεων.
Σχέδιο μέλους SkyCiv: Έλεγχος και επιλογή ενός σχεδιασμού των μελών μας
Η πλειονότητα των εργασιών που γίνονται σε όλο το SkyCiv είναι η μοντελοποίηση, φόρτωση, και φάσεις ανάλυσης ενός τρισδιάστατου μοντέλου. Το SkyCiv Member Design ακολουθεί ένα παρόμοιο στυλ με το ότι μεγαλώνει στην ευχρηστία και την απλότητα. Η ευκολία χρήσης και η ενσωμάτωσή του με το S3D δίνει στους χρήστες τη δυνατότητα να αλλάζουν απρόσκοπτα μεταξύ του μοντέλου και της λειτουργικής μονάδας. Συνιστούμε στους χρήστες να αφιερώσουν λίγο χρόνο σε κάθε ενότητα σχεδιασμού για να το δουν οι ίδιοι. Τώρα, ας ρίξουμε μια ματιά στο σχεδιασμό των μελών στο πλαίσιο μας; θα χρησιμοποιούμε AISC 360-10 LRFD για τον κωδικό σχεδιασμού μας.
Κατά το άνοιγμα της μονάδας Design Member, τα στοιχεία εργασίας των έργων σας θα εμφανιστούν όπου μπορείτε να τα αλλάξετε και να τα επιβεβαιώσετε. Η επόμενη καρτέλα εισόδου σάς επιτρέπει να προσαρμόσετε τους συντελεστές phi για χάλυβα. Θα διατηρήσουμε τις προεπιλογές όπως ορίζονται από την AISC. ο Μέλη Η καρτέλα εισόδου είναι ένα καλό μέρος για να σταματήσετε και να δείτε τη λίστα των μελών με δυνατότητα σχεδίασης. Λόγω του ολοκληρωμένου οικοσυστήματος της SkyCiv, θα εισαγάγει όλα τα χαλύβδινα μέλη στο τρισδιάστατο μοντέλο σας και θα υπολογίσει τα μη στηριγμένα μήκη, αποτελεσματικός παράγοντας μήκους, και αναλογίες λεπτότητας για αυτούς. Περιλαμβάνει επίσης τα υλικά και τις διάφορες ενότητες που υπάρχουν στο μοντέλο σας. Δυνάμεις σας δίνει τη δυνατότητα σχεδιασμού για κάθε συνδυασμό φορτίου, αλλά είναι προεπιλεγμένο στις δυνάμεις φακέλων της δομής σας. Μπορείτε επίσης να δείτε τις απόλυτες χειρότερες δυνάμεις για τη δομή σας για οποιονδήποτε συνδυασμό φορτίου.
Τώρα που έχουμε περάσει από τις επιλογές εισαγωγής, ας Εκτελέστε το σχεδιασμό, θα πρέπει να δείτε αυτήν την έξοδο:
Αυτό το παράθυρο είναι η κύρια σελίδα αποτελεσμάτων που θα σας δείξει την ενότητα, ή αναλογίες χωρητικότητας, κάθε ελέγχου σχεδιασμού. Μην ξεχάσετε να τοποθετήσετε το δείκτη του ποντικιού πάνω από τις συμβουλές εργαλείων (“Εγώ” μέσα σε κύκλο) εάν δεν είστε ακριβώς βέβαιοι για ποια κάθε μεταβλητή σημαίνει. Μπορείτε να δείτε ότι το όριο των Συνδυασμένων Δυνάμεων διέπεται και για τα τρία μέλη.
ο Συνοπτική έκθεση σχεδιασμού είναι παρόμοιο με το Περίληψη αποτελεσμάτων και Κανω ΑΝΑΦΟΡΑ για τη φάση ανάλυσης, Δίνει μια συνοπτική ματιά στις δυνάμεις που βιώνουν τα μέλη και αν έχει επιτευχθεί ή όχι η ικανότητα.
Μία από τις πιο αποκλειστικές λειτουργίες των μονάδων σχεδίασης SkyCiv είναι οι αναφορές σχεδίασης μεμονωμένων μελών που είναι διαθέσιμες κάνοντας κλικ σε ένα από τα εικονίδια αναφοράς στη στήλη Αναφορά για κάθε μέλος; Αυτό μπορεί να εκτυπωθεί σε PDF ή HTML. Αυτές οι αναφορές παρέχουν πολύ πιο λεπτομερείς υπολογισμούς χεριών των ελέγχων που γίνονται για το μέλος. Για παράδειγμα, ας ρίξουμε μια ματιά σε μερικά αποσπάσματα της δέσμης μας (Μέλος 2):
Η έναρξη του ελέγχου αξονικής αντοχής
Η έναρξη του ελέγχου αντοχής σε κάμψη
Ο έλεγχος των οριακών καταστάσεων μας:
Αν κοιτάξετε στο παράθυρο μοντελοποίησης, θα δείτε ότι το πλαίσιο δείχνει τις αναλογίες σχεδίασης κάθε μέλους καθώς και χρωματικό κώδικα. Επειδή και τα τρία μέλη “Πέρασε”, Εδώ είναι το τρέχον πλαίσιο μας:
Σημείωση: ο λόγος σχεδίασης οποιασδήποτε οριακής κατάστασης μπορεί να εμφανιστεί στο χώρο του μοντέλου. Η προεπιλεγμένη περίπτωση θα ισχύει για κάθε μέλος για να παρέχει στους χρήστες την καλύτερη δυνατή εικόνα για το τι μπορεί να χρειαστεί να αναθεωρήσουν τα μέλη.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη λειτουργική μονάδα μελών οι εκδόσεις κώδικα που υποστηρίζει, δείτε μας Τεκμηρίωση λογισμικού.
Τι έπεται?
Το SkyCiv ενημερώνει και προσθέτει πάντα λειτουργίες στην πλατφόρμα μας, με ενημερώσεις λογισμικού σχεδόν κάθε 2 εβδομάδες! Τα περισσότερα άλλα λογισμικά δομικής μηχανικής κυκλοφορούν με ενημερώσεις μόνο μία φορά το χρόνο. Σημαντικές ενημερώσεις σχεδιασμού που βρίσκονται σε εξέλιξη τη στιγμή αυτού του άρθρου περιλαμβάνουν:
- Βελτιστοποιητής: ενσωματωμένο εργαλείο με Structural 3D που θα βελτιστοποιεί αυτόματα τα σχέδια μελών για τους χρήστες, με βάση καθορισμένα ή προσαρμόσιμα κριτήρια.
- Εφαρμόστε φορτία γρήγορα και εύκολα από τις μονάδες φόρτωσης ανέμου / χιονιού
- Περισσότεροι κωδικοί και ενότητες σχεδιασμού
- Χρειάζεστε κάποια άλλα χαρακτηριστικά? Ζητήστε τους σήμερα στη διεύθυνση [email protected]
Σχεδιασμός σύνδεσης SkyCiv: Σχεδιάζοντας μια σύνδεση στιγμής
Τώρα ας δούμε το σχεδιασμό των δύο συνδέσεων δοκού-στήλης για το πλαίσιο μας. Και οι δύο θα σχεδιαστούν ως στιγμιαίες συνδέσεις λόγω της παρουσίας στιγμής στη θέση σύνδεσης. Βεβαιωθείτε ότι το Φάκελος Απόλυτο Μέγ εμφανίζεται στο τμήμα ανάλυσης της ροής εργασίας, επειδή η μονάδα σύνδεσης θα φέρει τις δυνάμεις που εμφανίζονται τη στιγμή που εισέρχεστε στη μονάδα. Παρόμοιο με το σχέδιο μελών, για είσοδο στη μονάδα σύνδεσης, Κάνε κλικ στο Σχέδιο κουμπί και Αλλαγή ενότητας στο αναπτυσσόμενο μενού. Προσθέστε μια σύνδεση πατώντας Προσθήκη συναρμολόγησης σύνδεσης. Εναλλαγή σε Στιγμές συνδέσεις και βρείτε τον τύπο σύνδεσης στιγμής Welded Flanges. Το παράθυρο επιλογής σύνδεσης θα πρέπει να μοιάζει με αυτό:
Με τον επιλεγμένο τύπο σύνδεσης, πρέπει να προσδιορίσουμε τον γονέα και το παιδί του μέλους για τη σύνδεσή μας. Θα χρησιμοποιήσουμε την ίδια σύνδεση και για τα δύο άκρα δοκού για να απλοποιήσουμε το σχεδιασμό. Αν κοιτάξουμε πίσω την ανάλυσή μας, παρατηρούμε ότι η σύνδεση στα δεξιά βλέπει το μεγαλύτερο μέγεθος ροπής, έτσι θα σχεδιάσουμε για αυτήν τη σύνδεση. Σε αυτήν την περίπτωση, η στήλη στα δεξιά θα είναι το γονικό μέλος (μέλος 1), και η δέσμη θα είναι το μέλος του παιδιού (μέλος 2). Μόλις αυτό επεξεργαστεί στη σωστή περιοχή εισαγωγής, ο χώρος του μοντέλου θα προσδιορίσει τη σύνδεση και θα πρέπει να μοιάζει με αυτό:
Αυτό δίνει στο χρήστη μια οπτική αναπαράσταση και επιβεβαίωση της συγκεκριμένης θέσης σύνδεσης(μικρό) σχεδιάζουν για τη δομή τους. Για να μπείτε στο σχέδιο, κάντε κλικ στην εικόνα μολυβιού στην καρτέλα εισαγωγής. Σημείωση, η σύνδεση μπορεί και θα παρασχεθεί σε τρισδιάστατο για να μπορείτε να την κοιτάξετε ενώ αλλάζουν οι είσοδοι. Κάθε φορά υπάρχει αλλαγή στη σύνδεση, Κάνε κλικ στο Καθιστώ για να ανανεώσετε την εικόνα που αποδίδεται. Δυνάμεις μπορεί να προσαρμοστεί, αλλά χάρη στην ενσωμάτωση της μονάδας σύνδεσης με το S3D, θα συμπληρωθούν αυτόματα. Όπως προαναφέρθηκε, οι αναφερόμενες δυνάμεις θα ληφθούν από οποιονδήποτε συνδυασμό φορτίου / φάκελο προβάλλεται στο τμήμα ανάλυσης του S3D.
ο Σύνδεση Η καρτέλα εισαγωγής είναι όπου γίνεται η πλειονότητα της επεξεργασίας. Γονικό μέλος και Παιδί μέλος 1 πρέπει να είναι ακριβείς, επειδή οι πληροφορίες αντλούνται απευθείας από τις πληροφορίες μέλους που εισάγονται στο S3D. Πάντα φροντίστε να ελέγχετε τις σχετικές τιμές σχεδίασης σε αυτές τις περιοχές. Περάστε από κάθε γλωττίδα και τοποθετήστε τις επιθυμητές διαστάσεις γωνίας και τις αποστάσεις των άκρων μπουλονιών, καθώς και το μέγεθος συγκόλλησης. Θα χρησιμοποιήσουμε ένα A36 PL1 / 4x4x0′-9″ με (3)-3/4″ Μπουλόνια ομάδας Α. Για μέγεθος συγκόλλησης φιλέτου, θα ξεκινήσουμε με 1/4″. Βάλτε όλες τις απαιτούμενες πληροφορίες στα σχετικά πεδία, και μετά πατήστε render. Η εικόνα σύνδεσης 3D πρέπει να αλλάξει και να ενημερωθεί στις πιο πρόσφατες πληροφορίες. Εδώ είναι το παράδειγμά μας:
Κάντε κλικ στο Εκτελέστε το σχεδιασμό. Τα αποτελέσματα για κάθε τμήμα της σύνδεσης πρέπει να εμφανίζονται στα αριστερά. Παρόμοια με την ενότητα σχεδίασης μελών, Οι οριακές καταστάσεις είναι χρωματικά κωδικοποιημένες για να ενημερώνουν τον χρήστη εάν ο σχεδιασμός της σύνδεσής τους είναι κάτω ή υπερβαίνει την χωρητικότητα. Ευτυχώς για εμάς, η σύνδεση που κατασκευάσαμε έχει περάσει κάθε έλεγχο σχεδίασης και θα λειτουργήσει για το πλαίσιο μας!
Ακολουθώντας το θέμα της διαφάνειας και της ακρίβειας, Το SkyCiv Connection έχει τη δύναμη να εκτυπώσει πλήρεις υπολογισμούς χεριών για κάθε χαλύβδινη σύνδεση σύμφωνα με το AISC 360-10 Κεφάλαιο Ι. Οι καταστάσεις ορίου που εμφανίζονται στους υπολογισμούς χεριών συνοψίζονται στα αποτελέσματα μετά την εκτέλεση κάθε σχεδίου. Για συνέχεια, ρίξτε μια ματιά σε μερικά αποσπάσματα από αυτήν την αναφορά συνδέσεων:
Συγκολλημένη φλάντζα εφελκυστική απόδοση (AISC Sec. Ι4)
Απόδοση διάτμησης πλακών Ιστού (AISC Sec. Ι4):
Εν τέλει, κατά τη λειτουργία με τη μονάδα σύνδεσης, παρατηρήστε ότι μπορείτε να εξαγάγετε τη σύνδεση σε μορφή σχεδίασης, ή απευθείας στο AutoCAD. Λαμβάνοντας υπόψη το χρόνο που αφιερώθηκε κατά τη σύνταξη λεπτομερειών από το μηδέν, Αυτό το χαρακτηριστικό εξαγωγής έχει εξοικονομήσει όχι μόνο χρόνο δομικών μηχανικών, αλλά και δομικός σχεδιαστής.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη μονάδα σύνδεσης ή τις στιγμιαίες συνδέσεις γενικά, δείτε μας Τεκμηρίωση λογισμικού.
Τι έπεται?
Το SkyCiv ενημερώνει και προσθέτει πάντα λειτουργίες στην πλατφόρμα μας, με ενημερώσεις λογισμικού σχεδόν κάθε 2 εβδομάδες! Τα περισσότερα άλλα λογισμικά δομικής μηχανικής κυκλοφορούν με ενημερώσεις μόνο μία φορά το χρόνο. Σημαντικές ενημερώσεις σχεδιασμού που βρίσκονται σε εξέλιξη τη στιγμή αυτού του άρθρου περιλαμβάνουν:
- Σχεδίαση πλάκας βάσης και άγκυρα: αναλύστε και σχεδιάστε πλάκες βάσης και άγκυρες στη βάση των στηλών στο S3D
- Περισσότεροι κωδικοί σχεδίασης (Ο ευρωκώδικας έρχεται σύντομα)
- Βελτιώσεις διεπαφής χρήστη για απλοποίηση και επιτάχυνση της ροής εργασίας των χρηστών
- Σχεδιασμός ιδρύματος: σχεδιασμός μεμονωμένων και συνδυασμένων βάσεων και πασσάλων για στήλες, άμεσα ενσωματωμένο με το 3D μοντέλο σας στο Structural 3D
Τελικές σκέψεις
Καταφέραμε να περάσουμε από το σχεδιασμό ενός απλού 2D στιγμιαίου πλαισίου από τη σύλληψη, σε όλη τη διαδρομή μέσω του σχεδιασμού σύνδεσης και ακόμη και των λεπτομερειών. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας δεν χρειαζόταν ποτέ να αφήσουμε το πρόγραμμα ή να φορτώσουμε πολλές μονάδες ξεχωριστά. Κάθε ενότητα οδηγεί απρόσκοπτα το ένα στο άλλο σε αντίθεση με οποιοδήποτε άλλο λογισμικό δομικής μηχανικής που διατίθεται. Ολο αυτό το διάστημα, λειτουργείτε μέσω οποιουδήποτε προγράμματος περιήγησης, σε οποιαδήποτε συσκευή, με όλα τα αρχεία να αποθηκεύονται στο cloud. Τεντώστε τις δυνατότητες όσο μπορείτε με τη σουίτα SkyCiv!
βιβλιογραφικές αναφορές
- Προδιαγραφές για δομικά κτίρια από χάλυβα. Αμερικανικό Ινστιτούτο Χάλυβα, 2010.
- Έλλινγκγουντ, Μπρους. "Οδηγίες συντήρησης για χαλύβδινες κατασκευές." Www.aisc.org, 1989, www.aisc.org/globalassets/aisc/awards/tr-higgins/past-winners/serviceability-guidelines-for-steel-structures.pdf.
