Οι στήλες είναι κάθετα μέλη μέσα σε ένα κτίριο και είναι το κλειδί για να επιτρέψουν το φορτίο σε ένα κτίριο να ταξιδεύει μέχρι το ίδρυσό του. Ως κάθετα μέλη, Ασχολούνται κατά κύριο λόγο με μεγάλα φορτία συμπίεσης λόγω δυνάμεων βαρύτητας, αλλά φυσικά λόγω εκκεντρικότητας στη φόρτωση και τις πλευρικές δυνάμεις, όπως τα φορτία του ανέμου και του σεισμού, απαιτούνται επίσης για να αντισταθούν στις στιγμές κάμψης. Οι στήλες είναι αρκετά παρόμοιες με τους σωρούς, εκτός από το ότι οι σωροί έχουν έδαφος για να βοηθήσουν στη συγκράτηση του λυγισμού και μπορεί να επιλύσει τις δυνάμεις κατά μήκος του άξονα του σωρού όπου ως στήλη αντιστέκεται στις δυνάμεις της στη βάση του. Οι σωροί έχουν σχεδόν πάντα ένα κυκλικό τμήμα, ωστόσο οι στήλες σκυροδέματος έχουν συνήθως κυκλικές ή ορθογώνιες διατομές.

Οι στήλες εκτίθενται σε μεγάλες δυνάμεις συμπίεσης που φυσικά μας κάνουν να θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε σκυρόδεμα, Μια πολύ οικονομική λύση για την αντιμετώπιση φορτίων συμπίεσης. Δυστυχώς, Το απλό σκυρόδεμα είναι εύθραυστο και αδύναμο σε ένταση και κάμψη καθιστούν ανασφαλές να χρησιμοποιείτε χωρίς ράβδους ενίσχυσης χάλυβα (οπλισμός).

Οι στήλες οπλισμένου σκυροδέματος χρησιμοποιούν τη δύναμη συμπίεσης του σκυροδέματος και της αντοχής τάσης του οπλισμού για έναν σχεδιασμό οικονομικής στήλης. Οι στήλες σκυροδέματος χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή λόγω της ανθεκτικότητάς τους, αντοχή στη φωτιά, και την ικανότητα υποστήριξης βαρέων φορτίων.

Η σύνθετη φύση μιας ενισχυμένης στήλης καθιστά δυσκολότερη την ανάλυση από τις πρώτες αρχές. Με χάλυβα είμαστε σε θέση απλά να υπολογίσουμε το μέτρο του τμήματος και να πολλαπλασιάσουμε αυτό με την ισχύ της απόδοσης για να βρούμε μια χωρητικότητα κάμψης. Με οπλισμένο σκυρόδεμα το τμήμα δεν είναι ομοιογενές και με δύο διαφορετικά υλικά πρέπει να εξετάσουμε το γράφημα στρες-καταπόνησης για να δούμε πραγματικά τι συμβαίνει και πώς μπορεί να αποτύχει το τμήμα μας.

Αυτό γίνεται πιο δύσκολο όταν θεωρούμε ότι οι στήλες έχουν σχεδόν πάντα τις δυνάμεις κάμψης και συμπίεσης που ενεργούν ταυτόχρονα που επηρεάζουν την ικανότητα της στήλης. Ένα εργαλείο για βοήθεια με ένα τέτοιο σχέδιο είναι αυτό που είναι γνωστό ως διάγραμμα αλληλεπίδρασης.

Ένα διάγραμμα αλληλεπίδρασης είναι μια γραφική αναπαράσταση της ικανότητας αντοχής μιας στήλης υπό συνδυασμένη κάμψη και αξονικά φορτία.

Τα ακόλουθα τμήματα αυτού του άρθρου θα περιγράψουν τον τρόπο υπολογισμού του διαγράμματος αλληλεπίδρασης για μια ενισχυμένη στήλη με το χέρι. Μετά από τις αρχές για τη δημιουργία του διαγράμματος αλληλεπίδρασης θα αφήσει τον αναγνώστη με καλύτερη κατανόηση των βασικών σημείων σε ένα διάγραμμα αλληλεπίδρασης και πώς να ερμηνεύσει τα αποτελέσματα του διαγράμματος αλληλεπίδρασης για ένα σκυρόδεμα σχεδιασμό στήλης.

Η δημιουργία ενός διαγράμματος αλληλεπίδρασης με το χέρι για κάθε ενότητα στήλης μπορεί να είναι χρονοβόρα, έτσι ώστε να υπάρχει λογισμικό όπως ο υπολογιστής στήλης SkyCIV σκυροδέματος για να δημιουργήσει αυτόματα διαγράμματα αλληλεπίδρασης για στήλες σκυροδέματος και επίσης να αξιολογήσει τη χρήση με βάση τα φορτία σχεδιασμού χωρίς να απαιτείται από τον χρήστη να ελέγχει με μη αυτόματο τρόπο την αλληλεπίδραση διάγραμμα.

Η δημιουργία ενός διαγράμματος αλληλεπίδρασης περιλαμβάνει την αξιολόγηση της στήλης οπλισμένου σκυροδέματος για τις ακόλουθες περιπτώσεις:

1. (Ρ1) Καθαρή ένταση - Αυτό είναι το μεγαλύτερο φορτίο αξονικής τάσης που μπορεί να υποστηρίξει η στήλη.
2. (Ρ2) Καθαρή κάμψη - Το τμήμα υπόκειται σε μια ροπή κάμψης m και αξονική δύναμη p = 0
3. (P3) Ισορροπημένο σημείο (ε_τ = ε_ty) - Μια ισορροπημένη κατάσταση επιτυγχάνεται όταν η αποτυχία του σκυροδέματος εμφανίζεται ταυτόχρονα με τις ακραίες αποδόσεις χάλυβα εφελκυσμού.
4. (Ρ4) Σημείο μισής απόδοσης (ε_τ = 0.5 ε_ty) - Αυτή είναι μια ενδιάμεση θέση για να βοηθήσετε στην σχεδίαση ενός ακριβούς διαγράμματος αλληλεπίδρασης.
5. (P5) Σημείο αποσυμπίεσης (ε_τ = 0) - Αυτή η περίπτωση σηματοδοτεί τη θέση όταν οι συνδέσεις της τάξης της τάσης μεταβάλλονται σε συνακίδες συμπίεσης (ACI). Οι ράβδοι μεταβαίνουν μεταξύ της λήψης κάποιων δυνάμεων έντασης μόνο για τη λήψη δυνάμεων συμπίεσης μόνο.
6. (P6) Καθαρή συμπίεση - Αυτό είναι το μεγαλύτερο φορτίο αξονικής συμπίεσης που μπορεί να υποστηρίξει η στήλη.

Το διάγραμμα αλληλεπίδρασης μας μπορεί επίσης να λάβει υπόψη τον συντελεστή μείωσης της ασφάλειας που απαιτείται στο σχεδιασμό μας. Κάτι που μπορούμε να παρατηρήσουμε στο παραπάνω διάγραμμα αλληλεπίδρασης είναι ότι έχουμε μεγαλύτερο παράγοντα ασφάλειας στην ελεγχόμενη από συμπίεση περιοχή (0.65 ή 0.75) από ό, τι κάνουμε στην ελεγχόμενη από ένταση περιοχή (0.9).

Ο συντελεστής μείωσης της αντοχής (φ) χρησιμοποιείται προς το παρόν, Η αξονική δύναμη ή η συνδυασμένη στιγμή και η αξονική δύναμη εξαρτάται από τον τρόπο ταξινόμησης της ενότητας.

Το τμήμα ταξινομείται σε σχέση με την καθαρή τάση εφελκυσμού (ε_τ) που είναι το στέλεχος στην ενίσχυση πλησιέστερα στο πρόσωπο της έντασης:

• Ελεγχόμενη ένταση : ε_τ ≥ ε_ty + 0.003
• Μετάβαση : ε_ty < ε_τ < ε_ty + 0.003
• Ελεγχόμενη συμπίεση ε_τ <= ε_ty

Λόγω της μεταβολής του συντελεστή μείωσης της αντοχής, μπορεί επίσης να είναι χρήσιμη για τον υπολογισμό του σημείου ελέγχου συμπίεσης (P3 σε προηγούμενο διάγραμμα) και το σημείο ελέγχου τάσης (ε_τ ≥ ε_ty + 0.003) ετικέτα.

Εξαρτάται επίσης από την εγκάρσια ενίσχυση μας. Για τις σπείρες που επιβεβαιώνουν 25.7.3 Μπορούμε να πάρουμε το PHI με βάση το ε μας ε_τ όπως και:

• Ελεγχόμενη ένταση: φ = 0.9
• Ελεγχόμενη συμπίεση: φ = 0.75
• Μετάβαση: φ = 0.75 + 0.15 (ε_τ - ε_ty ) / 0.003

Για άλλους τύπους εγκάρσιας ενίσχυσης:

• Ελεγχόμενη ένταση - φ = 0.9
• Ελεγχόμενη συμπίεση - φ = 0.65
• Transition = φ = 0.65 + 0.25 (ε_τ - ε_ty ) / 0.003

(Στην πραγματικότητα, ο τύπος μετάβασης είναι μια απλή γραμμική λειτουργία που εξαρτάται από το πόσο κοντά είμαστε στο σημείο συμπίεσης ή τάσης.)

Η καθαρή χωρητικότητα συμπίεσης ή το φορτίο σκουός είναι η αντοχή της στήλης υπό καθαρή αξονική φόρτιση.

Χρησιμοποιώντας το ACI 318-19 Ενότητα 22.4.2 Μπορούμε να υπολογίσουμε το καθαρό φορτίο συμπίεσης για μια στήλη σκυροδέματος χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

P0 = 0.85 φά'_ντο * (ΕΝΑ_σολ - ΕΝΑ_αγ) + φά_και * ΕΝΑ_αγ

όπου:

• φά'_ντο είναι η δύναμη συμπίεσης από σκυρόδεμα
• φά_και είναι η αντοχή απόδοσης οπλισμού
• ΕΝΑ_σολ είναι η ακαθάριστη επιφάνεια του τμήματος
• ΕΝΑ_αγ είναι η συνολική έκταση του χαλύβδινου οπλισμού
• (ΕΝΑ_σολ - ΕΝΑ_αγ) είναι η αποτελεσματική περιοχή διατομής του σκυροδέματος.

Αυτό το σημείο αντιστοιχεί στο επάνω αριστερό μέρος του διαγράμματος αλληλεπίδρασης χωρίς να εφαρμόζεται συντελεστής μείωσης αντοχής. Μπορούμε να μειώσουμε αυτήν την τιμή από τον συντελεστή μείωσης της αντοχής για την ελεγχόμενη από συμπίεση περιοχή (Δεδομένου ότι βρισκόμαστε σε καθαρή συμπίεση, βρισκόμαστε σίγουρα στην ελεγχόμενη από συμπίεση περιοχή). Το ACI 318-19 Ωστόσο, επιβάλλει ένα μέγιστο όριο πέρα ​​από αυτό που δίνεται από τη διακεκομμένη μπλε γραμμή και καλύπτεται στο επόμενο τμήμα.

Για να ληφθεί υπόψη η τυχαία εκκεντρότητα το ACI 318-19 περιορίζει τη μέγιστη επιτρεπόμενη συμπίεση Compacity μιας στήλης οπλισμένου σκυροδέματος σε 80 προς το 85 τοις εκατό της καθαρής ονομαστικής ικανότητας συμπίεσης που υπολογίζεται στην προηγούμενη ενότητα.

Η μείωση εξαρτάται από τον τύπο του μέλους και την εγκάρσια ενίσχυση που χρησιμοποιείται στη στήλη (Δείτε το τραπέζι 22.4.2.1 της ACI 318-19).

Γενικά έχουμε τα ακόλουθα όπου η εγκάρσια ενίσχυση είναι δεσμοί:

• Π_{ν,Μέγιστη} = 0.80 * P0

Ή αν η εγκάρσια ενίσχυση είναι σπείρες:

• Π_{ν,Μέγιστη} = 0.85 * P0

Η ισχύς τάσης της στήλης οπλισμένου σκυροδέματος προέρχεται εξ ολοκλήρου από τη δύναμη της ενίσχυσης και είναι ανάλογη προς την περιοχή ενίσχυσης που έχουμε.

Ο τύπος για τον υπολογισμό της αξονικής αντοχής τάσης μιας στήλης οπλισμένου σκυροδέματος είναι απλά:

Π_{nt,Μέγιστη} Διπλή διάτμηση_και * ΕΝΑ_αγ

&

P1 = φ * Π_{nt,Μέγιστη}

Δεδομένου ότι το τμήμα βρίσκεται σε καθαρή τάση και όλες οι ράβδοι μας θεωρούνται ότι αποδίδουν το τμήμα είναι ελεγχόμενο και ο συντελεστής μείωσης της αντοχής φ είναι πάντα 0.9.

Το σημείο ισορροπίας ορίζεται ως η φόρτωση που προκαλεί την πρώτη απόδοση του μέλους της ακραίας έντασης_τ = ε_ty Την ίδια στιγμή που αποδίδει το σκυρόδεμα. Η μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ισχύος της στήλης (για κάμψη και αξονική συμπίεση ή ένταση) Σε αυτό το σημείο είναι η ίδια με τη μέθοδο που χρησιμοποιείται για άλλα σημεία με ένα συγκεκριμένο ε_τ (δηλ. εt = 0, ε_τ = 0.5 ετ).

Μπορούμε πρώτα να υπολογίσουμε το στέλεχος απόδοσης της ενίσχυσης χρησιμοποιώντας το νόμο για τους αγκίστρους:

ετ = F_και / μι

Για ένα 60 KSI μπαρ με συντελεστή Young 29000 KSI έχουμε ένα στέλεχος απόδοσης

ετ = 60/290000 = 0.00207

Πάντα παίρνουμε το στέλεχος απόδοσης για το σκυρόδεμα να είναι 0.003 (ορίζεται στην ενότητα 22.2.2.1 της ACI 318-19).

Χρησιμοποιώντας αυτές τις δύο τιμές, μπορούμε να σχεδιάσουμε το στέλεχος-διάγραμμα και με βάση το διάγραμμα του στελέχους, μπορούμε να προσδιορίσουμε τις τάσεις στο τμήμα μας. Ο υπολογισμός των τάσεων καλύπτεται στις επόμενες δύο ενότητες.

Ο υπολογισμός του στρες και της δύναμης στην ενίσχυση είναι παρόμοιος με τον τρόπο με τον οποίο υπολογίσαμε την καθαρή δύναμη έντασης. Το άγχος μας είναι ίσο με τους χρόνους καταπόνησης μας, αλλά περιορίζεται από την τάση απόδοσης μας.

σ = min( ε_τ * μι , ε_ty * μι )

Μπορούμε στη συνέχεια να καθορίσουμε τη δύναμη στα μπαρ μας πολλαπλασιάζοντας την τάση από την περιοχή των ράβδων σε αυτή τη σειρά. Για να απλοποιήσουμε τους υπολογισμούς όπου έχουμε πολλαπλά μπαρ με το ίδιο στέλεχος, μπορούμε να ομαδοποιήσουμε όλα αυτά μαζί.

Ft = σ * ΕΝΑ

Χρειαζόμαστε έναν τρόπο να διακρίνουμε μεταξύ της δύναμης μας σε συμπίεση ή ένταση. Θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε το FT και το FC για να δηλώσουμε τις διαφορετικές δυνάμεις, αλλά για αυτό το παράδειγμα και στον υπολογισμό SkyCIV θα χρησιμοποιήσουμε μια σημάδια αρνητικής που αντιπροσωπεύει την ένταση και τη θετική εκπροσώπηση της συμπίεσης.

Ο υπολογισμός της τάσης στο σκυρόδεμα συστατικό της στήλης οπλισμένου σκυροδέματος είναι ελαφρώς πιο περίπλοκη επειδή η κατανομή τάσης για ένα τμήμα σκυροδέματος δεν είναι γραμμική και αντ 'αυτού είναι περίπου παραβολικός. Ευτυχώς, Υπάρχει μια εμπειρική απλοποίηση για τον υπολογισμό των τάσεων στο τμήμα σκυροδέματος που είναι γνωστό ως Whitney Stress Block Method. Σε αυτή τη μέθοδο προσεγγίζουμε την κατανομή παραβολικού στρες ως ορθογώνιο μπλοκ στρες.

Το ACI περιγράφει αυτήν τη μέθοδο στην ενότητα 22.2.2.4.1. Υπολογίζουμε ένα ως:

a = β1 * ντο

όπου β1 κυμαίνεται από 0.65 προς το 0.85 ανάλογα με τη δύναμη συμπίεσης (φλερτ) σκυρόδεμα (Δείτε το τραπέζι 22.2.2.4.3).

Όταν υπολογίζουμε τη δύναμη στο μπλοκ στρες χρησιμοποιούμε πάντα ένα αποτελεσματικό άγχος 0.85 * φλερτ.

Έτσι μπορούμε να υπολογίσουμε τη δύναμη συμπίεσης ως:

FC = 0.85 * φλερτ * β1 * ντο

και η δύναμη δρα σε θέση Α/2 από την ακραία άκρη συμπίεσης.

Έχουμε τώρα όλα τα στελέχη, Τονίζει και δυνάμεις για την ενίσχυση και το σκυρόδεμα στο τμήμα μας, αλλά δεν έχουμε καθορίσει ακόμα ποια είναι η αξονική ικανότητα ή η ικανότητα κάμψης για αυτό το τμήμα.

Η αξονική χωρητικότητα είναι η προκύπτουσα δύναμη και η θέση που ενεργεί είναι το πλαστικό κεντροειδές (Πράσινο κεντροειδές δείκτη στο διάγραμμα). Στο παραπάνω παράδειγμα είναι η αξονική χωρητικότητα

Γνωρίζουμε τώρα ότι απαιτούμε μια δύναμη που ενεργεί στο τμήμα μας για να το εξισορροπήσει. Αυτή η δύναμη λειτουργεί στο πλαστικό κεντροειδές του τμήματος που χαρακτηρίζεται από τον πράσινο κεντροειδές δείκτη στο παραπάνω σχέδιο.

Για να βρεθεί το πλαστικό κεντροειδές, οι υπολογισμοί είναι οι ίδιοι όπως για ένα κανονικός υπολογισμός κεντροειδούς Εκτός από το πολλαπλασιασμό Α με απόσταση, έχουμε πολλαπλά F από απόσταση.

Για να υπολογίσουμε την ικανότητα κάμψης, μπορούμε να κάνουμε στιγμές για οποιαδήποτε θέση και θα πάρουμε μια καθαρή στιγμή. Μπορούμε να ακολουθήσουμε τις στιγμές σχετικά με τη θέση του πλαστικού κεντροειδούς, οπότε δεν χρειάζεται να ανησυχούμε για το PN Force στους υπολογισμούς μας από το μοχλό του θα ήταν 0. Ένας πίνακας μπορεί να είναι χρήσιμος για αυτούς τους υπολογισμούς, ιδιαίτερα όταν έχουμε πολλά στρώματα ενίσχυσης.

Μπορούμε να δούμε τους υπολογισμούς για τη δυναμικότητα της στιγμής μας

Mn = ΣF X μοχλός = 359.2 Χ 5.615/12 + -189.6 Χ -4.206/12 = 168.1 + 66.5 = 234.6 kip-ft

Μια θετική στιγμή σημαίνει ότι η κορυφή του τμήματος είναι σε συμπίεση και το κάτω μέρος του τμήματος είναι σε ένταση.

Υπολογίσαμε μια δυναμικότητα στιγμής 234.6 kip-ft και ικανότητα συμπίεσης του 169.6 Ωστόσο, αυτές είναι οι τελικές μας ικανότητες και πρέπει να μειωθούν με έναν παράγοντα μείωσης της αντοχής PHI.

Δεδομένου ότι εξετάζουμε το σημείο ισορροπίας και έχουμε ε t = ετ, τότε βρισκόμαστε στην περιοχή ελεγχόμενη από συμπίεση και πρέπει να χρησιμοποιήσουμε έναν παράγοντα ασφάλειας 0.65 ή 0.75 ανάλογα με την εγκάρσια ενίσχυση στη στήλη οπλισμένου σκυροδέματος.

Μέχρι στιγμής έχουμε δει πώς να υπολογίσουμε

• (Ρ1) Καθαρό σημείο τάσης
• (P6) Καθαρό σημείο συμπίεσης
• (P3) Ισορροπημένο σημείο

Χρησιμοποιώντας την ίδια διαδικασία με τον υπολογισμό για το ισορροπημένο σημείο, μπορούμε επίσης να υπολογίσουμε την αξονική και κάμψη της ικανότητας για:

• (Ρ4) Σημείο μισής απόδοσης
• (P5) Σημείο αποσυμπίεσης

Η διαφορά μεταξύ αυτών των τριών σημείων (P3, P4, P5) είναι απλώς η αρχική παραδοχή που κάνουμε στη δημιουργία του διαγράμματος τάσης με κάθε βήμα που ακολουθεί το ίδιο.

Με αυτά τα πέντε σημεία καθορίζουν το μοναδικό σημείο που δεν υπολογίσαμε είναι το καθαρό σημείο κάμψης. Αυτό το σημείο αντιστοιχεί στο σημείο στο οποίο έχουμε PN = 0 Στην ενότητα μας. Για να καθορίσουμε αυτό το σημείο, απαιτούμε μια επαναληπτική λύση όπου υποθέτουμε μια θέση ουδέτερου άξονα (αξία του C στο ACI) και προσδιορίστε εάν PN = 0. Μόλις βρούμε αυτή τη θέση του ουδέτερου άξονα μπορούμε στη συνέχεια να συνεχίσουμε με τα βήματά μας όπως κάναμε για το σημείο ισορροπίας.

Με κάθε προσδιορισμό της τιμής μπορούμε στη συνέχεια να δημιουργήσουμε ένα διάγραμμα αλληλεπίδρασης για τη στήλη μας ενισχυμένου σκυροδέματος. Μπορούμε απλά να σχεδιάσουμε τα βασικά μας σημεία και να σχεδιάσουμε μια ευθεία γραμμή μεταξύ τους για να δημιουργήσουμε ένα απλό διάγραμμα αλληλεπίδρασης. Με λογισμικό όπως το SkyCIV Quick Design Corcrete Calculator Colum.

Ένα άλλο σημείο που μπορεί να είναι χρήσιμο για την σχεδίαση κατά το σχεδιασμό στο ACI 318-19 είναι το σημείο μετάβασης ελέγχου τάσης, αφού ο παράγοντας PHI αρχίζει να αλλάζει ακριβώς όπως συμβαίνει στη θέση P3, η οποία είναι το σημείο μετάβασης ελέγχου συμπίεσης. Σημειώστε επίσης ότι επειδή υπάρχει μείωση στη μέγιστη επιτρεπόμενη καθαρή δύναμη συμπίεσης (που υποδηλώνεται από τη μπλε γραμμή) Η μέγιστη δύναμη συμπίεσης μπορεί επίσης να αντισταθεί σε κάποια χρονική χωρητικότητα που υποδηλώνεται από το σημείο P6 στο παρακάτω γράφημα.

Μέχρι στιγμής έχουμε μάθει πολλά για το πώς να δημιουργήσουμε ένα διάγραμμα αλληλεπίδρασης, αλλά πώς μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε στο σχεδιασμό μας και γιατί είναι απαραίτητο.

τελικά, Το διάγραμμα αλληλεπίδρασης είναι χρήσιμο επειδή είναι πάντα το ίδιο για το τμήμα μας (Όταν κάμπτεται σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση) και δεν εξαρτάται από τις παραλλαγές της αξονικής δύναμης και της στιγμής μας.

Εάν υπολογίσαμε μόνο εάν το τμήμα μας είχε χωρητικότητα για ένα μόνο αξονικό συνδυασμό δύναμης και στιγμής, ίσως να μην χρειαζόμαστε το διάγραμμα, αλλά θα κάνει για πολύ επαναλαμβανόμενους υπολογισμούς εάν έχουμε πολλαπλούς διαφορετικούς συνδυασμούς φορτίου και δυνάμεις που θέλουμε να εξετάσουμε.

Το διάγραμμα αλληλεπίδρασης παρέχει χρήση με ένα οπτικό εργαλείο που μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε γρήγορα εάν ένας συγκεκριμένος συνδυασμός φορτίου πληροί τις απαιτήσεις του προτύπου σχεδιασμού που χρησιμοποιούμε όπως το ACI 318-19. Το μόνο που πρέπει να κάνουμε είναι να σχεδιάσουμε το σημείο μας και να βεβαιωθούμε ότι βρίσκεται μέσα στην περιοχή του διαγράμματος αλληλεπίδρασης μας, Και θα μπορούσαμε να σχεδιάσουμε πολλούς διαφορετικούς συνδυασμούς φορτίου όλα ταυτόχρονα.

Οι αναλογίες χρησιμοποίησης είναι ελαφρώς αυθαίρετες, καθώς ασχολούμαστε κυρίως εάν είμαστε μέσα στην περιοχή ή όχι, Ωστόσο, μπορούμε να ορίσουμε τους λόγους χρήσης με το πόσο μακριά είμαστε από ένα συγκεκριμένο όριο. Η απόσταση μας στον άξονα Χ είναι η χρήση της στιγμής μας για το διάγραμμα αλληλεπίδρασης και η απόσταση μας στον άξονα y είναι η αξονική μας χρήση για το διάγραμμα αλληλεπίδρασης.

Το διάγραμμα αλληλεπίδρασης που έχουμε εξετάσει προηγουμένως ήταν για μονοαξονική κάμψη ενός ορθογώνιου τμήματος οπλισμένου σκυροδέματος. Θεωρήσαμε μόνο ότι η κάμψη θα συμβεί περίπου έναν άξονα, αλλά θα μπορούσαμε επίσης να έχουμε κάμψη μικρού άξονα. Για κάμψη μικρού άξονα θα κάναμε τα πάντα τα ίδια εκτός από το ότι θα περιστρέφουμε το τμήμα 90 πτυχία, έτσι αντ 'αυτού θα έχουμε κάτι τέτοιο.

Για τη διαξονική κάμψη πρέπει να περιστρέψουμε το τμήμα μας, έτσι ώστε να κάμπτεται για το επίπεδο της προκύπτουσας στιγμής του. Το διάγραμμα αλληλεπίδρασης που θα έχουμε για αυτό το διαξονικό διάγραμμα είναι σχετικό μόνο για αυτή τη συγκεκριμένη κατεύθυνση της προκύπτουσας στιγμής.

Μπορούμε να ακολουθήσουμε τα ίδια βήματα όπως κάναμε για το διάγραμμα αλληλεπίδρασης προηγουμένως, εκτός από τώρα θα έχουμε διαφορετικές θέσεις για την ενίσχυση μας και στην περίπτωση ενός ορθογώνιου τμήματος στην διαξονική κάμψη έχουμε μια τριγωνική περιοχή που βρίσκεται σε συμπίεση.

Αντί να υπολογίσετε τη δύναμη συμπίεσης σκυροδέματος ως:

FC = 0.85 * φλερτ * β1 * ντο

Μπορούμε αντ 'αυτού να υπολογίσουμε τη δύναμη συμπίεσης από σκυρόδεμα ως:

FC = 0.85 * φλερτ * ΕΝΑ

όπου a είναι η περιοχή σε συμπίεση πάνω από τη θέση a = β1 * ντο

Ένας από τους περιορισμούς της δημιουργίας ενός διαγράμματος αλληλεπίδρασης 2D για τη διαξονική κάμψη είναι ότι είναι σχετικό μόνο για μια συγκεκριμένη προκύπτουσα κατεύθυνση στιγμής. Έχουμε τώρα τρεις μεταβλητές εξετάζοντας την ικανότητά μας γιατί είναι MZ, Μου και n. Φυσικά αντί να χρησιμοποιήσουμε ένα γράφημα 2D το οποίο μπορεί να χειριστεί μόνο δύο άξονες και επομένως δύο μεταβλητές μπορούμε αντ 'αυτού να δημιουργήσουμε ένα τρισδιάστατο διάγραμμα αλληλεπίδρασης που μπορεί να χειριστεί τρεις μεταβλητές.

Όπως και το διάγραμμα αλληλεπίδρασης 2D, ο στόχος μας είναι να έχουμε τους συνδυασμούς φορτίου μέσα στην περιοχή του διαγράμματος η διαφορά είναι τώρα ότι έχουμε τρία σημεία να εξετάσουμε (Μζ, Καμπύλες Mz-My και καμπύλες F-M,Ν) Και το σημείο μας πρέπει να περιέχεται στον όγκο του διαγράμματος αλληλεπίδρασης (αντί της περιοχής). Αυτό είναι ένα χρήσιμο οπτικό εργαλείο για την αξιολόγηση πολλαπλών σημείων ταυτόχρονα, αλλά ο περιορισμός του είναι ότι είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί σε 2D μέσα όπως στατικά γραφήματα ή εικόνες και ένα διαδραστικό λογισμικό απαιτείται για να χρησιμοποιηθεί πλήρως ένα τέτοιο γράφημα. Το SkyCIV Section Builder μπορεί να βοηθήσει στη δημιουργία διαγραμμάτων 3D αλληλεπίδρασης τα οποία είναι εύκολο να εργαστούν με.

Για να πάρουμε όλα τα σημεία δεδομένων, πρέπει να δημιουργήσουμε ένα διάγραμμα αλληλεπίδρασης 3D, κάνουμε την ίδια αξιολόγηση 2D που κάναμε πριν, εκτός από τώρα το κάνουμε πολλές φορές καθώς σταδιακά περιστρέφουμε το τμήμα γύρω. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ό, τι μας αρέσει ποτέ, Μια λογική γωνία θα μπορούσε να είναι 15 βαθμοί που θα μας έδιναν 24 διαφορετικές γωνίες.

Η απόκτηση των δεδομένων με το χέρι είναι κουραστική αλλά δυνατή, αλλά η χρήση αυτών των δεδομένων για τη δημιουργία ενός 3D διαδραστικού διαγράμματος αλληλεπίδρασης είναι εξαιρετικά δύσκολο. 3D Τα διαγράμματα αλληλεπίδρασης χρησιμοποιούνται καλύτερα με λογισμικό όπως το SkyCIV Section Builder.

• Υπολογιστής μήκους γύρου οπλισμού
• Υπολογιστής μήκους ανάπτυξης οπλισμού
• Αριθμομηχανή Corbel Concrete
• ΟΠΩΣ ΚΑΙ 2870 Λογισμικό Σχεδιασμού Πλακών Κατοικιών
• Υπολογιστής διάτμησης διάτρησης
• Υπολογιστής σχεδίασης μαξιλαριού
• ACI 360 Λογισμικό Slab on Grade Design

Το SkyCiv προσφέρει ένα ευρύ φάσμα λογισμικού ανάλυσης και σχεδιασμού Cloud Structural για μηχανικούς. Ως μια συνεχώς εξελισσόμενη εταιρεία τεχνολογίας, δεσμευόμαστε να καινοτομούμε και να προκαλούμε υπάρχουσες ροές εργασίας για να εξοικονομήσουμε χρόνο στους μηχανικούς στις διαδικασίες εργασίας και τα σχέδιά τους.