Η χωρητικότητα I-beam αναφέρεται στο μέγιστο βάρος ή φορτίο που μπορεί να υποστηρίξει με ασφάλεια ένα I-beam χωρίς να υποστεί μόνιμη παραμόρφωση ή αστοχία. Αυτή η χωρητικότητα εξαρτάται από διάφορους παράγοντες όπως το μέγεθος και το υλικό της δέσμης I, το μήκος του ανοίγματος, το είδος του φορτίου (σημειακό φορτίο ή ομοιόμορφο φορτίο), και τον τρόπο με τον οποίο εφαρμόζεται το φορτίο.

Είναι σημαντικό να προσδιοριστεί η ικανότητα φορτίου των δοκών I σε κατασκευαστικά έργα για να διασφαλιστεί η σταθερότητα και η ασφάλεια της κατασκευής. Η υπερφόρτωση μιας δέσμης I πέρα ​​από τη χωρητικότητά της μπορεί να οδηγήσει σε επικίνδυνες παραμορφώσεις ή ακόμη και σε πλήρη αστοχία, που μπορεί να προκαλέσει σοβαρή ζημιά ή βλάβη σε ανθρώπους και περιουσίες.

Γι' αυτό είναι σημαντικό να υπολογίζεται με ακρίβεια η χωρητικότητα I-beam χρησιμοποιώντας εργαλεία όπως αριθμομηχανές χωρητικότητας φορτίου ή λογισμικό μηχανικής σχεδίασης, όπως το SkyCiv Ενότητα Σχεδιασμού Μέλους. Αυτά τα εργαλεία μέσω ενός γρήγορου και ακριβούς υπολογισμού θα σας βοηθήσουν να σχεδιάσετε πιο γρήγορα και πιο αποτελεσματικά.

Η χωρητικότητα μιας δέσμης καθορίζεται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου:

• Υλικό: Η αντοχή και το είδος του υλικού που χρησιμοποιείται για την κατασκευή της δοκού παίζουν σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό της χωρητικότητάς της. Υλικά όπως ο χάλυβας και το σκυρόδεμα έχουν υψηλές αναλογίες αντοχής προς βάρος και χρησιμοποιούνται συνήθως στην κατασκευή δοκών λόγω της ανθεκτικότητάς τους και των δυνατοτήτων τους που φέρουν φορτίο.
• Διαστάσεις διατομής: Το πλάτος, ύψος, και το σχήμα της διατομής της δοκού παίζουν επίσης ρόλο στην χωρητικότητά της. Μια φαρδύτερη και ψηλότερη δοκός θα έχει γενικά μεγαλύτερη χωρητικότητα από μια στενότερη, πιο κοντό από το ίδιο υλικό.
• Μήκος ανοίγματος: Το μήκος του ανοίγματος μιας δοκού, ή την απόσταση μεταξύ των στηριγμάτων του, μπορεί επίσης να επηρεάσει την ικανότητά του. Καθώς το μήκος του ανοίγματος αυξάνεται, η δοκός θα πρέπει να υποστηρίξει περισσότερο βάρος, οπότε η χωρητικότητά του πρέπει να σχεδιαστεί ανάλογα. Το παραπάνω εργαλείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αριθμομηχανή ανοιγμάτων από χάλυβα I, Δεδομένου ότι το εύρος είναι μια είσοδος, μπορεί να ρυθμιστεί και να αλλάξει για να υπολογιστούν οι διαφορετικές χωρητικότητες από κάθε άνοιγμα.
• Τύπος φορτίου: Ο τύπος του φορτίου που εφαρμόζεται σε μια δοκό μπορεί επίσης να επηρεάσει την ικανότητά της. Ένα σημειακό φορτίο, που είναι ένα συγκεντρωμένο φορτίο που εφαρμόζεται σε ένα μόνο σημείο, είναι πιο δύσκολο να υποστηρίξει μια δοκός παρά ένα ομοιόμορφο φορτίο, η οποία είναι ομοιόμορφα κατανεμημένη σε όλο το μήκος της δοκού.
• Φόρτωση εφαρμογής: Ο τρόπος με τον οποίο εφαρμόζεται το φορτίο στη δοκό μπορεί επίσης να παίξει ρόλο στην χωρητικότητά της. Για παράδειγμα, μια δοκός που φορτώνεται από την κορυφή θα έχει διαφορετική χωρητικότητα από μια δοκό που είναι φορτωμένη από κάτω.

Αυτοί είναι οι βασικοί παράγοντες που καθορίζουν τη χωρητικότητα μιας δοκού. Η κατανόηση και η εξέταση αυτών των παραγόντων είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της ασφάλειας και της σταθερότητας μιας κατασκευής.

Το Αμερικανικό Ινστιτούτο Κατασκευών από Χάλυβα (AISC) Ο Steel Design Code παρέχει σχεδιαστικές προδιαγραφές και κατευθυντήριες γραμμές για το σχεδιασμό και την κατασκευή μεταλλικών κατασκευών, συμπεριλαμβανομένων δοκών, στήλες και ακόμη και συνδέσεις. Το SkyCiv χρησιμοποιεί AISC 360 Σχεδιασμός χάλυβα καθώς και μια σειρά από άλλα πρότυπα σχεδιασμού στο λογισμικό ανάλυσης και σχεδίασης. Αποτελεί επίσης τη βάση του υπολογισμού που χρησιμοποιείται σε αυτό το εργαλείο χωρητικότητας i beam, καθώς οι όροι και οι εξισώσεις αυτού του προτύπου σχεδιασμού αναφέρονται και χρησιμοποιούνται στους υπολογισμούς.

Το πρότυπο σχεδίασης AISC έχει δύο κύριες μεθόδους σχεδιασμού για τον υπολογισμό της χωρητικότητας μιας δοκού; συμπεριλαμβανομένου του Επιτρεπόμενου Σχεδιασμού Καταπόνησης (ASD) καθώς και Σχεδιασμός Αντίστασης Φορτίου και Συντελεστών (LRFD). Αυτές οι μέθοδοι παρέχουν διαφορετικές προσεγγίσεις για τον υπολογισμό της χωρητικότητας μιας δοκού με βάση παράγοντες όπως το είδος του φορτίου, ιδιότητες υλικού, και ιδιότητες τομής. Καλύπτουμε τη διαφορά με αυτά τα δύο πρότυπα λεπτομερώς σε αυτό το άρθρο: Η διαφορά μεταξύ LRFD και ASD (περιλαμβάνει βίντεο).

Η μέθοδος LRFD θα λαμβάνει υπόψη τις αβεβαιότητες σε φορτία με παραγοντοποίηση φορτίων και θα λαμβάνει υπόψη τις αβεβαιότητες στα υλικά μειώνοντας τις αντοχές των υλικών. Από την άλλη πλευρά, η μέθοδος ASD θα λαμβάνει υπόψη τις αβεβαιότητες χρησιμοποιώντας έναν μόνο παράγοντα ασφάλειας που λαμβάνει υπόψη όλες τις αβεβαιότητες του σχεδιασμού. Καμία μέθοδος δεν είναι αναγκαστικά πιο συντηρητική από την άλλη και θα εξαρτηθεί από τους παράγοντες ασφάλειας που χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό. Επομένως, είναι σημαντικό να ακολουθήσετε την κατάλληλη μέθοδο σχεδιασμού με βάση τον κώδικα και τις απαιτήσεις του έργου. Η αριθμομηχανή φορτίου I beam προσφέρει και τις δύο επιλογές για μεθοδολογίες LRFD και ASD για να παρέχει ευελιξία στους μηχανικούς.

Το Steel I Beam Capacity Calculator περιλαμβάνει επίσης υποστήριξη για το Καναδική Ένωση Προτύπων (CSA) πρότυπο S16-14 Σχεδιασμός Μεταλλικών Κατασκευών. Η αριθμομηχανή μπορεί να σχεδιάσει για την αντοχή σε θλίψη, αντοχή σε κάμψη και αντίσταση διάτμησης διαφορετικών διατομών. Αυτό περιλαμβάνει υποστήριξη για το Καναδικό Ινστιτούτο Κατασκευών από Χάλυβα (CISC) Βιβλιοθήκη τμημάτων ευρείας φλάντζας. Για πρόσβαση σε αυτήν την έκδοση της αριθμομηχανής, Χρησιμοποιήστε το Εικονίδιο σημαίας αναπτυσσόμενο μενού στο επάνω μέρος του πίνακα εισόδου.

Το Steel I Beam Capacity Calculator περιλαμβάνει επίσης υποστήριξη για BS EN 1993-1-1:2005 Σχεδιασμός μεταλλικών κατασκευών. Για πρόσβαση σε αυτήν την έκδοση της αριθμομηχανής, Χρησιμοποιήστε το Εικονίδιο σημαίας αναπτυσσόμενο μενού στο επάνω μέρος του πίνακα εισόδου ή επισκεφτείτε μας ΣΕ 1993-1-1 Σελίδα αριθμομηχανής σχεδίασης δοκών χάλυβα.

Το Steel I Beam Capacity Calculator περιλαμβάνει επίσης υποστήριξη για ΟΠΩΣ ΚΑΙ 4100:2020 Σχεδιασμός δοκών από χάλυβα. Για πρόσβαση σε αυτήν την έκδοση της αριθμομηχανής, Χρησιμοποιήστε το Εικονίδιο σημαίας αναπτυσσόμενο μενού στο επάνω μέρος του πίνακα εισόδου ή επισκεφτείτε μας ΟΠΩΣ ΚΑΙ 4100:2020 Σελίδα αριθμομηχανής σχεδίασης δοκών χάλυβα.

• Λογισμικό σχεδίασης αλουμινίου
• Ευρωκώδικας 5 Λογισμικό για Σχεδίαση Ξύλινων Κατασκευών και Ξυλείας
• CSA O86-14 Λογισμικό σχεδίασης ξύλου
• ΟΠΩΣ ΚΑΙ 4100:2020 Λογισμικό σχεδιασμού δοκών χάλυβα
• ACI 360 οπότε όποιο μέρος της δομής θέλετε να σχεδιάσετε
• Ευρωκώδικας 3 Αριθμομηχανή δοκού χάλυβα

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.

1. Τι κάνει αυτός ο Υπολογιστής φορτίου χωρητικότητας δέσμης?

Αυτή η αριθμομηχανή θα υπολογίσει τη χωρητικότητα ενός τμήματος δέσμης I με βάση το AISC 360 Πρότυπα σχεδίασης. Οι υπολογισμοί βασίζονται στις διαστάσεις και το μήκος του μέλους που εισάγει ο χρήστης. Ως προαιρετική είσοδος, Οι χρήστες μπορούν επίσης να καθορίσουν φορτία σχεδίασης. Αυτά τα φορτία σχεδιασμού συγκρίνονται στη συνέχεια με την ικανότητα διατομής για να παρέχουν μια συνολική αναλογία χρησιμότητας.

2. Τι είναι η χωρητικότητα φορτίου δέσμης?

Η χωρητικότητα φορτίου δέσμης (ή απλώς χωρητικότητα τμήματος) είναι η ποσότητα φορτίου που μπορεί να αντέξει ένα τμήμα, με βάση ένα συγκεκριμένο πρότυπο. Είναι επίσης γνωστό ως δύναμη - δηλ. πόση δύναμη έχει αυτό το τμήμα.

Αυτά συχνά υπολογίζονται από τις κατευθυντήριες γραμμές που καθορίζονται από ένα συγκεκριμένο πρότυπο σχεδιασμού - σε αυτό το παράδειγμα AISC 360. Υπάρχουν τυπικά χωρητικότητες για διαφορετικούς τύπους φορτίων. Για παράδειγμα, ένα τμήμα μπορεί να έχει χωρητικότητα διάτμησης Y 10 kip (ισχυρός άξονας) και χωρητικότητα 2kip για διάτμηση στο Χ (αδύναμος άξονας). Σημειώστε ότι η χωρητικότητα στο Y είναι πολύ υψηλότερη από το X, Αυτό συμβαίνει επειδή το τμήμα είναι σχεδιασμένο με τρόπο που να μπορεί να πάρει περισσότερη δύναμη στον ισχυρό άξονά του.

Υπάρχουν επίσης δυνατότητες συμπίεσης, δυνάμεις τάσης και ροπής κάμψης.

3. Τι αντιπροσωπεύουν οι αναλογίες πράσινης/κόκκινης χρησιμότητας?

Αυτό είναι γνωστό ως Utility του μέλους και αντιπροσωπεύει πόσο από τη χωρητικότητα χρησιμοποιείται.

Για παράδειγμα, εάν ένα μέλος έχει χωρητικότητα 22 kip, σημαίνει ότι είναι ικανό να αναλάβει ένα φορτίο σχεδιασμού 22 kip. Εάν το φορτίο που εφαρμόζεται σε αυτό το μέλος είναι 10 kip (με βάση τα ζωντανά φορτία, νεκρά φορτία κλπ..) τότε η συνολική χρησιμότητα είναι γύρω 45%. Αυτός ο αριθμός υπολογίζεται από:

Φορτίο σχεδιασμού / Χωρητικότητα = 10/22 = 0.455

δηλ. η ενότητα χρησιμοποιεί 45.5% της συνολικής του δύναμης

4. Τι άλλα σχέδια χάλυβα προσφέρει το SkyCiv?

Με την πλατφόρμα SkyCiv, μπορείτε επίσης να σχεδιάσετε τα ακόλουθα στοιχεία χάλυβα:

• Χάλυβας Ψυχρής Μορφοποίησης AISI
• Σχεδιασμός σύνδεσης AISC
• Ενσωματωμένοι Έλεγχοι Σχεδιασμού με λογισμικό ανάλυσης πλαισίων και δοκών
• Σχεδίαση πλάκας βάσης (AISC)
• ΟΠΩΣ ΚΑΙ 4100 Σχεδιασμός δοκών από χάλυβα