Πώς να σχεδιάσετε μια σύνδεση χάλυβα AISC στο SkyCiv
Μάθετε πώς να σχεδιάζετε μια χαλύβδινη σύνδεση χρησιμοποιώντας το SkyCiv Λογισμικό δομικής ανάλυσης και την ενσωματωμένη μονάδα Σχεδίασης Σύνδεσης χάλυβα.
Σε αυτήν την περιγραφή θα εξετάσουμε τη μοντελοποίηση ενός απλού πλαισίου (με κάποιες συντομεύσεις!), επανεξέταση των αποτελεσμάτων της ανάλυσης και εκτέλεση ορισμένου σχεδιασμού σύνδεσης χρησιμοποιώντας AISC!
Μοντελοποίηση ενός χαλύβδινου πλαισίου
Ξεκινάμε αυτή την περιήγηση κατασκευάζοντας πρώτα ένα ατσάλινο πλαίσιο. Εάν είστε ήδη εξοικειωμένοι με αυτό το μέρος της διαδικασίας, μη διστάσετε να προσπεράσετε! Αλλά περιγράφουμε πώς μπορείτε να φτιάξετε ένα τέτοιο μοντέλο μέσα σε λίγα λεπτά, χρησιμοποιώντας μερικές από τις αγαπημένες λειτουργίες του SkyCiv, συμπεριλαμβανομένου:
- Εργαλείο πένας – μοντελοποιήστε γρήγορα χρησιμοποιώντας το εργαλείο στυλό
- Αντιγραφή και επικόλληση – αντιγράψτε και επικολλήστε υποδομές για να δημιουργήσετε εύκολα το μοντέλο σας
- Πολλαπλή επεξεργασία – κρατήστε πατημένο το CTRL και σύρετε το ποντίκι για να επιλέξετε και να επεξεργαστείτε πολλαπλά μέρη του μοντέλου σας
- Ενότητες αναζήτησης – γρήγορη προσθήκη ενοτήτων από τη βιβλιοθήκη μας σε δευτερόλεπτα, χρησιμοποιώντας αναζήτηση
- Φορτία περιοχής – μονόδρομος, αμφίδρομα φορτία και φορτία ανέμου που υπολογίζονται αυτόματα (και αναπροσαρμόστε!) τις παραπόταμους περιοχές των μελών.
- Συνδυασμός Φορτίου Κώδικα Σχεδιασμού – εισαγωγή ASCE 7-16 Αυτόματη φόρτωση συνδυασμών
Επανεξέταση Κρίσιμων Δυνάμεων Μελών
Τώρα που λύσαμε το μοντέλο, ρίχνουμε μια ματιά στα αποτελέσματα της ανάλυσης για να προσπαθήσουμε να βρούμε τις χειρότερες δυνάμεις μελών για τη βάση του σχεδιασμού της σύνδεσής μας. Επανεξέταση των Φάκελος Απόλυτο Μέγ Τα αποτελέσματα θα μας δείξουν τις χειρότερες δυνάμεις σε όλους τους συνδυασμούς φορτίων μας. Μπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε το CTRL + σύρετε για να απομονώσετε μέρη του μοντέλου μας. Αυτό είναι πραγματικά χρήσιμο καθώς μπορούμε να αναθεωρήσουμε το μοντέλο μας γρήγορα, βρίσκοντας τη χειρότερη περίπτωση Διατμητικής Δύναμης σε ένα άκρο μέλους όπως φαίνεται σε αυτό το διάγραμμα, που βλέπουμε μέλος 14 έχοντας τη χειρότερη δύναμη διάτμησης στο πλαίσιο:
Ένα άλλο χρήσιμο χαρακτηριστικό που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να το εντοπίσουμε, είναι το Κομβικά αποτελέσματα. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο σε μεγαλύτερα μοντέλα όπου ενδέχεται να μην μπορείτε να επιθεωρήσετε οπτικά και να αναγνωρίσετε το χειρότερο αποτέλεσμα. Εδώ μπορείτε να ταξινομήσετε τον πίνακα για να διευκολύνετε τον εντοπισμό της υψηλότερης δύναμης σε έναν κόμβο, καθώς και το συνδεδεμένο μέλος. Η συνάρτηση ταξινόμησης πίνακα είναι πολύ χρήσιμη εδώ και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ταξινόμηση των δυνάμεων με βάση οποιαδήποτε κατεύθυνση δύναμης, σε αυτήν την περίπτωση Fy:
Σχεδιασμός διατμητικής σύνδεσης
Έτσι, εντοπίσαμε τη χειρότερη περίπτωση σύνδεσης στο μοντέλο μας, τώρα ας σχεδιάσουμε τις συνδέσεις με βάση αυτό το μέγεθος. Η ιδέα εδώ είναι ότι τα σχεδιάζουμε όλα ως ένα είδος, που διευκολύνει την εγκατάσταση και την κατασκευή. Έτσι, έχοντας αυτό κατά νου, κάνουμε δεξί κλικ επιλογή δέσμης 14 και η στήλη 35 και ανοίξτε τη μονάδα. Πολλές από τις πληροφορίες αντλούνται από το μοντέλο ανάλυσης, συμπεριλαμβανομένου:
- Ιδιότητες τμήματος δοκού
- Ιδιότητες ενότητας στήλης
- Ιδιότητες υλικού
- Δυνάμεις Σχεδιασμού
Στη συνέχεια ξεκινάμε τη διαδικασία σχεδιασμού του συγκροτήματος σύνδεσης. Αυτό ξεκινά με την επιλογή ενός τύπου σύνδεσης (κουρεύω, στιγμή, αξονική κλπ..) καθώς και τον κώδικα σχεδίασης, σε αυτή την περίπτωση AISC. Το λογισμικό θα προειδοποιήσει επίσης τον χρήστη εάν εντοπιστούν δυνάμεις προς άλλες κατευθύνσεις με μια κίτρινη προειδοποίηση:
Από εκεί, θα επιλέγαμε μια σύνδεση, σε αυτό το παράδειγμα πρόκειται με σύνδεση διπλής γωνίας. Τελικά, Θέλουμε να σχεδιάσουμε τα φωτιστικά τόσο στη δοκό όσο και στη στήλη:
Με εισροές που αναγνωρίζονται εύκολα, χρειάζονται μερικά λεπτά για να ετοιμάσετε το σχέδιό σας. Η γραφική διεπαφή βοηθά τους χρήστες να εντοπίζουν προβλήματα στα σχέδιά τους και ταυτόχρονα παρέχει άμεση ανατροφοδότηση σχετικά με το σχεδιασμό και τις εισροές σας. Αφού ολοκληρώσετε την απαιτούμενη εισαγωγή, θα πρέπει να έχετε μια σύνδεση έτοιμη για σχεδιασμό:
Επανεξέταση των Υπολογισμών
Ο έλεγχος σχεδίασης μπορεί τώρα να εκτελεστεί. Τα αποτελέσματα είναι ξεκάθαρα, κατατοπιστική και περιεκτική – με σαφείς αναλογίες χρησιμότητας που εμφανίζονται, χρωματική κωδικοποίηση για κριτήρια επιτυχίας/αποτυχίας:
Είναι σαφές ότι γίνονται ορισμένοι έλεγχοι, που κυμαίνονται από λεπτομερείς ελέγχους, έλεγχοι μπουλονιών, έλεγχοι γωνίας, συγκολλημένοι έλεγχοι, έλεγχοι διάτμησης και κάμψης για να αναφέρουμε μόνο μερικά. Το λογισμικό συνοδεύεται από ισχυρές και σαφείς αναφορές, βοηθώντας τον μηχανικό να εντοπίσει προβλήματα στα σχέδιά του και να κατανοήσει τον καλύτερο τρόπο βελτίωσης του σχεδιασμού:
Με αυτή τη βοήθεια, Ο χρήστης λαμβάνει όλες τις πληροφορίες που χρειάζεται για τη βελτιστοποίηση ή την οριστικοποίηση ενός σχεδίου. Σε αυτή την περιήγηση, δείχνουμε πώς ο χρήστης μπορεί να ελέγξει τα αποτελέσματα, κάντε αλλαγές στο σχεδιασμό τους και έχετε καλύτερο αποτέλεσμα.
Συχνές ερωτήσεις
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα σύστημα πλευρικής στήριξης για να αντισταθείτε σε πλευρικά φορτία με αποτέλεσμα η δοκός να παραμείνει μόνο με διατμητικά φορτία. Αν όχι, Η χρήση άκαμπτων πλαισίων θα απαιτήσει από εσάς να σχεδιάσετε συνδέσεις με ροπές που είναι πιο δαπανηρές.
Μπορείτε να μοντελοποιήσετε τη δομή σας όπως προτείνεται παραπάνω ή μπορείτε να αλλάξετε τη σταθερότητα της δοκού σας. Μπορείτε επίσης να δοκιμάσετε να αλλάξετε το μέγεθος της δοκού σε πιο άκαμπτο, έτσι ώστε τα φορτία στιγμής να μπορούν να μεταφέρονται από τη δοκό ως εσωτερικό φορτίο.
Βεβαιωθείτε ότι έχετε ελέγξει ότι τα μέλη υποστηρίζονται. Προς το παρόν υποστηρίζουμε μόνο αμερικανικά και αυστραλιανά μεγέθη και μόνο σχήματα I ή HSS/RHS/SHS. Βεβαιωθείτε επίσης ότι είναι σύνδεση δοκού με δοκό/κολώνα και είναι απόλυτα κάθετα μεταξύ τους.
Ελέγξτε την αναφορά υπολογισμού. Κάθε έλεγχος πρέπει να σας λέει διαισθητικά τι να αλλάξετε. Εάν αποτύχει ένας έλεγχος μπουλονιών, μπορείτε να αλλάξετε τη διάμετρο του μπουλονιού ή τον βαθμό του μπουλονιού ή μπορείτε να αλλάξετε την απόσταση των μπουλονιών. Εάν η συγκόλληση αποτύχει, μπορείτε να αυξήσετε το μέγεθος συγκόλλησης ή να αυξήσετε το μήκος σύνδεσης για να αυξήσετε το μήκος συγκόλλησης. Εάν ο σύνδεσμος (πλάκα, γωνία, και τα λοιπά.) αποτυγχάνει, αυξήστε το πάχος ή το μήκος του. Εάν η δοκός ή η κολόνα αστοχήσει, μπορείτε να αλλάξετε το μέγεθος στο S3D ή να προσπαθήσετε να κάνετε τη σύνδεση μεγαλύτερη.
