Calculadora de placas de acero

La calculadora de capacidad de carga de la placa de acero SkyCiv ayuda a los ingenieros estructurales a calcular el momento y la capacidad de corte de una placa de acero que se dobla alrededor de su eje menor. El usuario proporciona el ancho y el grosor de la placa que, junto con la calificación de acero para devolver el momento de flexión y las capacidades de la fuerza de corte de la sección. La calculadora de peso de la placa de acero incorporada proporciona al usuario el peso de la placa en kg por metro.. La herramienta también permite el análisis elástico y plástico de la capacidad de momento de flexión de la placa. Los cálculos se ajustan a EN 1993-1-1: 2005. Los resultados del cálculo han sido verificados independientemente por los ingenieros.

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Sobre la calculadora de placas de acero

Cuando usar esta calculadora

Esta calculadora es para determinar el momento y las capacidades de corte de una placa de acero que actúa como una viga y se dobla sobre su eje menor. No es adecuado para placas que se doblen sobre su eje principal, ya que estos están sujetos a cheques adicionales relacionados con su clasificación de sección. Esta herramienta también actúa como una calculadora de peso de acero de placa, determinar el peso de la placa en kg/m.

Cómo utilizar la calculadora

El usuario deberá ingresar:

  • El ancho y el grosor de la placa.
  • La calificación o alternativamente, una resistencia de rendimiento personalizada de la placa.
  • Momento de flexión de diseño y fuerza de corte ejercida en el plato.
  • El método de análisis para determinar la capacidad de momento de flexión.

Usando estos valores, La calculadora determinará la capacidad de flexión y corte de la placa y comparará estas capacidades con las acciones aplicadas para devolver una relación de utilización para la placa..

Diseño de placas de acero - Capacidad de momento de flexión

El diseño de flexión de la placa se define por sección 6 o y 1993-1-1. La capacidad se compara con la fuerza de diseño aplicada como se establece en la ecuación 6.12:

MEd / Mc,Rd ≤ 1.0

Mc,Rd es la capacidad de momento de diseño y se puede calcular multiplicando el módulo de sección por la resistencia al rendimiento de acero, dividido por el factor parcial para la resistencia de las secciones transversales (CM0 = 1.0):

Mc,Rd = W * Fy / CM0

Donde w es el módulo plástico o elástico dependiendo de la clasificación de la sección (Ver capacidad elástica vs plástica para una aclaración adicional sobre la selección).

El módulo de sección de plástico de un rectángulo se puede calcular como: Wpl = b * t2 / 4

El módulo de sección elástica de un rectángulo se puede calcular como: Wel = b * t2 / 6

Capacidad de momento elástico vs plástico de plástico

La capacidad elástica de un miembro supone que las fibras más extremas de la sección transversal alcanzan el estrés de rendimiento del material, Mientras el resto permanece en el rango elástico. A diferencia de, El análisis de plástico permite que las piezas o la totalidad de la sección transversal alcancen el estrés de rendimiento, habilitar la formación de bisagras de plástico y dar como resultado una mayor capacidad de momento.

Sección de 5.6 o y 1993-1-1 Define las condiciones bajo las cuales se puede aplicar análisis de plástico.

EN 1993-1-1 utiliza la clasificación de la sección transversal para determinar qué método de análisis es apropiado:

  • Clase 1 y 2 Las secciones son adecuadas para el análisis de plástico, Como pueden desarrollar y sostener una bisagra de plástico sin pandeo local.
  • Clase 3 y 4 Las secciones se limitan al análisis elástico, ya que son susceptibles al pandeo local antes de que se pueda desarrollar resistencia plástica completa.

Las placas evaluadas en este cálculo caen fuera del alcance típico de la clasificación de la sección. sin embargo, Basado en su geometría y comportamiento asumido, Se considera que cumplen con los requisitos de diseño de plástico como se define en la sección 5.6. Por lo tanto, Sus capacidades de flexión y corte se calculan utilizando el mismo enfoque aplicado a la clase 1 y 2 secciones.

Diseño de placas de acero - Capacidad de fuerza de corte

El diseño de corte de placa se define por sección 6 o y 1993-1-1. La capacidad se compara con la fuerza de diseño aplicada como se establece en la ecuación 6.17:

V Ed / V c,Rd ≤ 1.0

V c,Rd es la resistencia al corte de diseño y se puede determinar utilizando la ecuación 6.18 para análisis de plástico:

V c,Rd = Vpl,Rd = unv ( Fy / √3 ) / CM0

O usando la ecuación 6.19 para el análisis elástico:

V c,Rd = Vel,Rd = TEd / Fy / ( √3; doM0 )

Capacidad de corte de placa elástica vs plástico

Para calcular la capacidad de corte de una sección utilizando análisis de plástico (ecuación 6.18), Hay varios criterios que deben cumplirse:

  • La sección transversal es lo suficientemente compacta (Típicamente clase 1, 2 o 3).
  • La sección no es susceptible al pandeo de corte (Es decir. Cuando la web no es delgada).
  • La sección no está sujeta a torsión (cláusula 6.2.6(2)).
  • Puedes definir un área de corte transparente, 𝐴𝑣.

Como se discutió en la capacidad de momento elástico versus plástico, La placa en este cálculo cae fuera del alcance de la clasificación de la sección, Entonces el primer punto no es aplicable. Los tres puntos restantes anteriores son aplicables y satisfechos con las placas diseñadas en esta calculadora, Por lo tanto, solo se considera la cizalla de plástico.

Resistencia a la fluencia del acero

El límite elástico de una sección de acero depende de su grado., con grados más altos que tienen mayores límites de fluencia. El límite elástico de las secciones laminadas en caliente y fabricadas varía según el espesor de la sección.. Las secciones de acero más gruesas suelen tener límites elásticos más bajos que las secciones más delgadas del mismo grado..

Tabla 3.1 en ES 1993-1-1 muestra el rendimiento y las fuerzas finales para diferentes calificaciones de acero típicas. Esta calculadora permite al usuario seleccionar entre las calificaciones de acero típicas documentadas en EN 10025-2, pero permite especificar una resistencia de rendimiento personalizada.

Al considerar un plato que está sujeto a altas fuerzas de corte (encima 50% de la capacidad de corte de la sección), La capacidad de flexión de la sección se reduce. Sección de 6.2.8 aborda este fenómeno reduciendo la resistencia de rendimiento de la sección por un factor de (1 - ρ).

Calculadora de peso de la placa de acero

El peso de la placa se calcula multiplicando el ancho y el grosor proporcionado por el usuario con la densidad del acero, que se toma como 7850 kg / m3.

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