Συμπεριφορά δέσμης: Στιγμιαία ικανότητα δέσμης

Πριν συζητήσετε τον υπολογισμό της χωρητικότητας ροπής, ας αναθεωρήσουμε τη συμπεριφορά του α οπλισμένο σκυρόδεμα ας αναθεωρήσουμε τη συμπεριφορά του α. ο δέσμη θα υποβληθεί σε καθοδική φόρτιση, που θα προκαλέσει μια θετική στιγμή στη δέσμη. Η ενίσχυση από χάλυβα βρίσκεται κοντά στο κάτω μέρος της δοκού, που είναι η ένταση. Εδώ μπορούμε να επιλέξουμε τρεις κύριους τρόπους συμπεριφοράς της δέσμης:

1. Συμπεριφορά κάμψης σε πολύ μικρό φορτίο

ας αναθεωρήσουμε τη συμπεριφορά του α σκυρόδεμα ας αναθεωρήσουμε τη συμπεριφορά του α. Επίσης το σκυρόδεμα στην κορυφή θα αντισταθεί στη συμπίεση. Η κατανομή του άγχους θα είναι γραμμική:

2. Συμπεριφορά κάμψης σε μέτριο φορτίο

Σε αυτήν την περίπτωση, Η αντοχή εφελκυσμού του σκυροδέματος θα ξεπεραστεί, και το σκυρόδεμα θα σπάσει στη ζώνη έντασης. Επειδή το σκυρόδεμα δεν μπορεί να μεταδώσει καμία ένταση σε μια ρωγμή, Στη συνέχεια, οι χαλύβδινες ράβδοι θα αντισταθούν σε ολόκληρη την τάση. Η κατανομή πίεσης σκυροδέματος εξακολουθεί να θεωρείται γραμμική.

3. Καμπλαστική συμπεριφορά στο απόλυτο φορτίο

Εδώ αυξάνονται οι συμπιεστικές τάσεις και τάσεις, με κάποιες μη γραμμικές καμπύλες τάσεων στην πλευρά συμπίεσης της δοκού. Αυτή η καμπύλη τάσης πάνω από τον ουδέτερο άξονα θα έχει ουσιαστικά το ίδιο σχήμα με το τυπικό σκυρόδεμα καμπύλη τάσης-παραμόρφωσης. Η τάση χάλυβα τάσης fs είναι ίδια με την τάση απόδοσης χάλυβα fy. Τελικά, η τελική χωρητικότητα της δέσμης θα επιτευχθεί και η δέσμη θα αποτύχει.

Περιγράφηκε παραπάνω είναι ο πραγματικός μηχανισμός της αστοχίας της δοκού από οπλισμένο σκυρόδεμα και γενικά είναι αρκετά περίπλοκος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ανάπτυξη της προσέγγισης σχεδιασμού αντοχής εξαρτάται από τις ακόλουθες βασικές παραδοχές:

1. Η καταπόνηση στο σκυρόδεμα είναι η ίδια όπως και στις ενισχυτικές ράβδους στο ίδιο επίπεδο, υπό τον όρο ότι ο δεσμός μεταξύ του χάλυβα και του σκυροδέματος είναι επαρκής;
2. Η καταπόνηση στο σκυρόδεμα είναι γραμμικά ανάλογη με την απόσταση από τον ουδέτερο άξονα
3. Οι διατομές του επιπέδου συνεχίζουν να είναι επίπεδες μετά την κάμψη
4. Η αντοχή εφελκυσμού του σκυροδέματος παραμελείται
5. Σε αποτυχία, Η μέγιστη τάση στις ακραίες ίνες συμπίεσης θεωρείται ότι ισούται με περιορισμό από την πρόβλεψη κώδικα σχεδιασμού (0.003)
6. Για αντοχή στο σχεδιασμό, το σχήμα της κατανομής πίεσης συμπιεσμένου σκυροδέματος μπορεί να απλοποιηθεί.

Υποθέσεις

Ο προσδιορισμός της αντοχής ροπής δεν είναι απλός λόγω του σχήματος του διαγράμματος μη γραμμικής πίεσης πίεσης πάνω από τον ουδέτερο άξονα. Για σκοπούς απλοποίησης και πρακτικής εφαρμογής, Μια πλασματική αλλά ισοδύναμη ορθογώνια κατανομή τάσης σκυροδέματος προτάθηκε από τη Whitney και στη συνέχεια υιοθετήθηκε από τους διαφορετικούς κωδικούς σχεδίασης, όπως το ACI 318, ΣΕ 2, ΟΠΩΣ ΚΑΙ 3600, και άλλοι. Όσον αφορά αυτήν την ισοδύναμη κατανομή τάσεων όπως φαίνεται παρακάτω, η μέση ένταση στρες λαμβάνεται ως fc(στο απόλυτο φορτίο) και θεωρείται ότι ενεργεί πάνω από την άνω περιοχή της διατομής της δέσμης που ορίζεται από το πλάτος b και ένα βάθος a. Σε διαφορετικές παραμέτρους κώδικα σχεδίασης, a προσδιορίζεται μειώνοντας το c με συντελεστή. Αντοχή σκυροδέματος fc μειώνεται επίσης. Για παράδειγμα, σύμφωνα με το ACI 318 κώδικας fc μειώνεται κατά 0.85 και ένας παράγοντας β1 που είναι μεταξύ 0.65 και 0.85.

Υπολογίστε το ουδέτερο βάθος άξονα

Για να υπολογίσετε την ικανότητα αντίστασης ροπής του τμήματος οπλισμένου σκυροδέματος, είναι απαραίτητο να υπολογίσετε σωστά το βάθος του ουδέτερου άξονα c. Το SkyCiv χρησιμοποιεί μια επαναληπτική διαδικασία για τον υπολογισμό του ουδέτερου άξονα με βάση τα ακόλουθα:

Υπολογίστε την ικανότητα ροπής

Τέλος, οι υπολογισμένες δυνάμεις σκυροδέματος και χάλυβα Fc, Fs, Fcs και η θέση τους από τον τμήμα ουδέτερο άξονα a_ντο, ένα_μικρό, ένα_cs ας υπολογίσουμε την αντίσταση ροπής σχεδιασμού από την ακόλουθη εξίσωση:

Μ_εσύ = ΣΤ_ντο ∙ ένα_ντο + φά_cs ∙ ένα_cs + φά_μικρό ∙ ένα_μικρό 

Όλη αυτή η διαδικασία είναι πλήρως αυτοματοποιημένη στο SkyCiv Ενισχυμένο λογισμικό σχεδιασμού, όπου ένας μηχανικός μπορεί εύκολα να ορίσει δοκούς από οπλισμένο σκυρόδεμα με δράση φορτία και προσδιορίστε την χωρητικότητα του Ενότητα. Αυτό και όλοι οι άλλοι υπολογισμοί ελέγχου σχεδίασης φαίνονται στη λεπτομερή έκθεση σχεδίασης που δημιουργείται από το SkyCiv μετά από ανάλυση.

Σχέδιο ενισχυμένου σκυροδέματος SkyCiv

Το SkyCiv προσφέρει ένα πλήρες χαρακτηριστικό Ενισχυμένο σκυρόδεμα λογισμικό που σας επιτρέπει να ελέγχετε τα σχέδια δοκών από σκυρόδεμα και συγκεκριμένες στήλες ACI 318, ΟΠΩΣ ΚΑΙ 3600, και EN2 Πρότυπα σχεδίασης. Το λογισμικό είναι εύχρηστο και βασίζεται σε cloud; δεν απαιτείται εγκατάσταση ή λήψη για να ξεκινήσετε!

Για περισσότερες λύσεις ανάλυσης δέσμης, ρίξτε μια ματιά στο δικό μας SkyCiv Beam – ενσωματωμένο στο SkyCiv Structural 3D με το σχέδιο από οπλισμένο σκυρόδεμα. Ή δοκιμάστε το τώρα με το Δωρεάν Επίλυση δέσμης!

Ξεκινήστε δωρεάν