Calculateur de Capacité de Charge de Poutre en I
Le calculateur de capacité de charge des poutres en I de SkyCiv est un outil gratuit pour aider les ingénieurs en structure à calculer la capacité (ou la résistance) d'une poutre en I, telle que définie par la norme AISC 360 Steel Design. Lors de la conception d'une poutre en I en acier, la détermination de sa résistance ultime est de base. Cet outil facile à utiliser vous permet d'effectuer un tel calcul en quelques secondes grâce à un format simple composé d'intrants, de calculs et d'extrants..
Les calculs de résistance sont effectués pour la résistance en flexion, de cisaillement, la compression et la traction, vous permettant ainsi de déterminer la dimension de poutre nécessaire pour résister aux efforts appliqués. Les calculs sont basés sur les clause pertinentes de la norme AISC 360 pour la conception des structures en acier, afin de garantir que les directives de conception appropriées sont respectées. Ces clauses sont clairement indiquées dans le rapport de conception pour les comptes professionels.
Cet outil permet aussi d'entrer diverses conditions de chargement, de sorte que votre rapport affiche clairement les critères de réussite ou d'échec de la conception. Par exemple, si vous saisissez une force de conception en flexion de 2kip-ft et que l'outil de calcul de la capacité des poutres en I calcule que la résistance maximale est de 4kip-ft, l'outil affichera un pourcentange d'utilisation de 50% pour cette vérification. Tous les pourcentage d'utilisation sont clairement affichés dans le panneau d'extrants à droite de la fenêtre, mais également dans le rapport de conception si l'utilisateur utilise la version complète du logiciel.
Le calculateur de capacité de charge des poutres en I de SkyCiv possède une interface conviviale qui rend simple la saisie des dimensions des sections et du type de matériau de votre poutre en I, par exemple, sa longueur, sa largeur, et sa hauteur. Une fois cela fait, le calculateur de portée de poutre en acier fera le reste du travail de calcul de la capacité de charge pour vous.
À propos de ce calculateur AISC 360 pour le calcul des poutres en I
Qu'est-ce que la capacité des poutres en I?
La capacité des poutres en I fait référence au poids ou à la charge maximale qu'une poutre en I peut supporter en toute sécurité sans subir de déformation permanente ou atteindre la rupture. Cette capacité dépend de divers facteurs tels que la taille et le matériau de la poutre en I, la longueur de la portée, la distribution de la charge (charge ponctuelle ou charge uniforme), et la manière dont la charge est appliquée.
Il est important de déterminer la capacité de charge des poutres en I dans les projets de construction pour assurer la stabilité et la sécurité de la structure. La surcharge d'une poutre en I au-delà de sa capacité peut entraîner des déformations dangereuses ou même une rupture complète, ce qui peut causer des dommages graves ou même blesser des gens.
C'est pourquoi il est essentiel de calculer avec précision la capacité des poutres en I en utilisant des outils tels que des calculateurs de capacité de charge ou des logiciels de conception d'ingénierie, comme le SkyCiv Member Design Module. Ces outils offrent un calcul rapide et précis pour vous aider à concevoir plus rapidement et plus efficacement.
Qu'est-ce qui détermine la capacité d'une poutre?
La capacité d'une poutre est déterminée par plusieurs facteurs, notamment:
- Matériau: La résistance et le type de matériau utilisé pour construire la poutre jouent un rôle majeur dans la détermination de sa capacité. Les matériaux comme l'acier et le béton ont des rapports résistance/poids élevés et sont couramment utilisés dans la construction de poutres en raison de leur durabilité et de leurs capacités de support de charge.
- Dimensions de la section transversale: La largeur, la hauteur, et la forme de la section transversale de la poutre jouent également un rôle dans sa capacité. Une poutre plus large et plus haute aura généralement une capacité plus élevée qu'une poutre plus étroite, et plus courte du même matériau.
- Longueur de la portée: La longueur de la portée d'une poutre, ou la distance entre ses supports, peut également affecter sa capacité. À mesure que la longueur de la portée augmente, la poutre devra supporter plus de poids, donc sa capacité doit être ajustée en conséquence. L'outil ci-dessus peut être utilisé comme un calculateur de portée des poutres en acier, car la portée est une entrée qui peut être ajustée et modifiée pour calculer les différentes capacités de chaque portée.
- Distribution de la charge: La distribution de la charge appliquée à une poutre peut également impacter sa capacité. Une charge ponctuelle, qui est une charge concentrée appliquée à un seul point, est plus difficile à supporter pour une poutre qu'une charge uniforme, qui est répartie uniformément le long de la longueur de la poutre.
- Application de la charge: La manière dont la charge est appliquée à la poutre peut également jouer un rôle dans sa capacité. Par exemple, une poutre chargée du haut aura une capacité différente d'une poutre chargée du bas.
Ce sont les principaux facteurs qui déterminent la capacité d'une poutre. Comprendre et prendre en compte ces facteurs est crucial pour assurer la sécurité et la stabilité d'une structure.
Quelle norme est utilisée pour déterminer la capacité d'une section
Le code de conception en acier de l'American Institute of Steel Construction (AISC) fournit des spécifications de conception et des directives pour la conception et la construction de structures en acier, y compris les poutres, les colonnes et même les connexions. SkyCiv utilise AISC 360 Steel Design ainsi qu'une gamme d'autres normes de conception dans ses logiciels d'analyse et de conception. Elle constitue également la base du calcul utilisé dans cet outil de calcul de capacité des poutres en I, car les clauses et les équations de cette norme de conception sont référencées et utilisées dans les calculs.
La norme de conception AISC propose deux principales méthodes de conception pour calculer la capacité d'une poutre; la conception par contrainte admissible (ASD) ainsi que la conception aux états limite ultimes (LRFD). Ces méthodes offrent différentes approches pour calculer la capacité d'une poutre en fonction de facteurs tels que le type de charge, les propriétés des matériaux, et les propriétés de la section. Nous expliquons la différence entre ces deux normes en détail dans l'article suivant: La différence entre LRFD et ASD (voir aussi la vidéo incluse).
La méthode LRFD prendra en compte les incertitudes sur les charges en factorisant les charges et prendra en compte les incertitudes sur les matériaux en prenant en compte les résistances des matériaux.. D'autre part, la méthode ASD prendra en compte les incertitudes en utilisant un seul facteur de sécurité qui prend en compte toutes les incertitudes de conception.. Aucune des deux méthodes n'est nécessairement plus conservatrice que l'autre et dépendra des facteurs de sécurité utilisés lors de la conception.. Il est donc important de suivre la méthode de conception appropriée en fonction des exigences du code et du projet.. Notre calculateur de charge de poutre en I offre les deux options pour les méthodologies LRFD et ASD afin d'offrir de la flexibilité aux ingénieurs.
Calculateur de Poutres en Acier CSA S16-14
Le calculateur de capacité des poutres en I en acier inclut également la prise en charge du Canadian Standards Association (CSA) nommée S16-14 Conception des structures en acier. Le calculateur peut concevoir pour la résistance en compression, la résistance en flexion et la résistance au cisaillement des différentes sections. Cela inclut l'accès à la bibliothèque de l'Institut canadien de la construction en acier (ICCA) dans la section des intrants . Pour accéder à cette version du calculateur, Utilisez le l'icône drapeau de pays dans le haut du panneau des intrants. Il s'affichera un menu déroulant permettant d'accéder à cette version du calculateur.
EN 1993-1-1 Calculateur de poutres en acier
Le calculateur de capacité de poutre en I en acier inclut également la prise en charge de BS EN 1993-1-1:2005 Conception de structures en acier. Pour accéder à cette version du calculateur, Utilisez le l'icône drapeau de pays menu déroulant en haut du panneau de saisie ou visitez notre EN 1993-1-1 Page Calculateur de conception de poutres en acier.
AS 4100:2020 Calculateur de poutres en acier
Le calculateur de capacité de poutre en I en acier inclut également la prise en charge de AS 4100:2020 Conception de poutres en acier. Pour accéder à cette version du calculateur, Utilisez le l'icône drapeau de pays menu déroulant en haut du panneau de saisie ou visitez notre AS 4100:2020 Page Calculateur de conception de poutres en acier.
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À propos de SkyCiv
SkyCiv propose une large gamme de logiciels de conception et d'analyse structurelle en cloud pour les ingénieurs. En tant qu'entreprise technologique en constante évolution, nous nous engageons à innover et à remettre en question les méthodes de travail existantes pour faire gagner du temps aux ingénieurs dans leurs processus de travail et leurs conceptions.
FAQ
1. Que fait ce calculateur de capacité de charge des poutres?
Ce calculateur calculera la capacité d'une section de poutre en I en fonction de la norme AISC 360 Steel Design. Les calculs sont basés sur les dimensions et la longueur de la membrure saisies par l'utilisateur. En option, les utilisateurs peuvent également spécifier des charges de conception. Ces charges de conception sont ensuite comparées à la capacité de la section pour fournir un ratio d'utilisation global.
2. Qu'est-ce que la capacité de charge d'une poutre?
La capacité de charge d'une poutre (ou simplement la capacité de section) est la charge qu'une section peut supporter, basée sur une norme particulière. Elle est également connue sous le nom de résistance - e.g. la force que possède cette section.
Ces capacités sont souvent calculées selon les directives spécifiées par une norme de conception particulière - dans cet exemple la norme AISC 360. Il existe généralement des capacités pour différents types de charges. Par exemple, une section peut avoir une capacité de cisaillement Y de 10 kip (selon l'axe fort) et une capacité de cisaillement X de 2 kip (selon l'axe faible). Notez que la capacité en Y est beaucoup plus élevée qu'en X, cela s'explique par le fait que la section est conçue de manière à pouvoir supporter plus de force dans son axe fort.
Il existe également des capacités pour les forces de compression, de tension et de moment de flexion.
3. Que représentent les ratios d'utilisation verts/rouges?
Cela représente l'utilisation de la capacité de la membrure.
Par exemple, si une membrure a une capacité de 22 kip, cela signifie qu'elle est capable de supporter une charge de conception de 22 kip. Si la charge appliquée à cette membrure est de 10 kip (basée sur les charges permanentes, charges d'exploitation etc..) alors l'utilisation globale est d'environ 45%. Ce nombre est calculé par:
Charge de conception / Capacité = 10/22 = 0.455
e.g. la section utilise 45.5% de sa résistance globale
4. Quels autres designs en acier SkyCiv propose-t-il?
Avec la plateforme SkyCiv, vous pouvez également concevoir les éléments en acier suivants:
- Acier formé à froid AISI
- Conception de connexions selon AISC
- Vérifications de conception intégrées avec les logiciels d'analyse de cadre et de poutre
- Conception de plaques de base (AISC)
- AS 4100 Conception de poutres en acier
