カラム相互作用図/曲線の説明
建物フレームの一部である垂直部材には、複合軸荷重と 曲げモーメント. これらの力は、外部荷重により発生します, 死んだなど, 住む, 風荷重. 簡単に言えば, 相互作用図 (またはカーブ) 構造部材の許容モーメントと軸方向容量の組み合わせを表示します.
偏心荷重と軸方向荷重とモーメントの組み合わせの等価性を以下に示します. 力Pが距離eの断面に加えられたと仮定します (偏心) 重心から. 偏心力Pは、重心といくつかのPeで下向きに作用する力Pと組み合わせることができます。, これは純粋な瞬間です.
相互作用図の例- 純粋な軸圧縮 (ポイントA). これは、柱がサポートできる最大の軸方向圧縮荷重です。.
- わずかな曲げによる圧縮 (ポイントB). これは、小さな偏心で作用する大きな軸方向荷重の場合です。. 応力分布は傾斜しますが、断面はまだ圧縮されています. コンクリートが砕けることで故障が発生.
- 圧縮制御 (ポイントC). コンクリートには圧縮帯と引張帯が存在する. 鋼は張力を受ける. 圧縮側のコンクリートが潰れることで故障が発生, 一方、鋼fsの応力は降伏応力fyよりも小さい.
- バランスのとれた状態 (ポイントD). コンクリートの圧縮ひずみが制限に達し、引張り補強が同時に降伏に達すると、バランスの取れた状態になります. コンクリートの破損は、鋼の降伏と同時に発生します.
- 張力制御 (ポイントE). これは、偏心が大きく軸方向荷重が小さい場合です。, あれは, 大きな瞬間. 失敗したとき, 張力鋼のひずみは降伏ひずみより大きい.
- 純粋なたわみ (F点). セクション, この場合, 曲げモーメントMを受ける, 一方、アキシアル荷重はP = 0. 曲げモーメントのみを受けたビームのように故障が発生する.
- 純粋な軸張力 (ポイントG). これは、柱がサポートできる最大の軸方向引張荷重です。.
この曲線を考慮するために、SkyCivは必要な数の中間点を考慮します. 通常, 3つの主要なポイントがあります: 最大軸張力 (ポイントG), 最大軸圧縮 (ポイントA), そしてバランスのとれた状態 (ポイントD). 次に、中間点が平衡状態から最大張力まで考慮されます (ポイントD-G) バランスの取れた状態から最大の圧縮まで (ポイントD-A). 設計コードに従ってそのすべてのポイントを計算するには、次の仮定を使用しました:
- コンクリートと鋼のひずみは、中立軸からの距離に比例します
- 力の平衡とひずみの適合性が満たされなければならない
- コンクリートで使用可能な最大圧縮ひずみは 0.003
- 引張り状態のコンクリートの強度は無視できます
- コンクリート応力ブロックは、長方形の形状として取得できます
柱の断面の強度は、断面のジオメトリから決定できます, の恒常的な関係 コンクリート そして 鋼 の恒常的な関係. セクションの強度を表す中間M-N曲線ポイントの計算には、SkyCivは反復プロセスを使用します. 次のステップは、このプロセスに含まれています。 ACI コード:
相互作用曲線の解釈
カラムの設計が適切と見なされるために (安全), アクション効果の組み合わせ (M, P) 設計の強みの組み合わせよりも小さくなければなりません (M, P) 相互作用曲線から. これは、Mの位置が,プロット上のPポイントは曲線の外側にあり、この基準を満たしていないものと見なされ、安全でないと見なされます.
3D SkyCivソフトウェアの相互作用曲線
SkyCiv RC 設計モジュールで, SkyCivは長軸と短軸の両方を使用してバランスポイントを計算します. モジュールは、3D 相互作用図との交点を定義します (下の写真の緑色の点). この点の座標は、セクションの軸方向および曲げ容量を提供します。.
SkyCiv鉄筋コンクリート設計
SkyCivは完全な機能を提供します 鉄筋コンクリート設計 コンクリート梁とコンクリート柱の設計を確認できるソフトウェア ACI 318, なので 3600, そして EN2 設計基準. ソフトウェアは使いやすく、完全にクラウドベースです; 開始するためにインストールやダウンロードは必要ありません!
