アルミニウム I ビーム強度計算機

アルミニウム梁は、軽量で強度対重量比が高いため、建設プロジェクトで一般的で人気が高まっている材料です。. アルミニウムは耐食性にも優れ、長期にわたる耐久性を備えています。. これらのアルミニウム梁の耐荷重を理解することは、構造物の安全性と完全性を確保するために非常に重要です。. これを助けるために, SkyCiv は、アルミニウムの梁と断面のためのアルミニウム梁設計計算機を提供しました。, 私も含めて, C, 中空部分, ADMへ, なので 1664, ユーロコード 9, およびCSA 157.

構造エンジニアがさまざまなアルミニウム梁の耐荷重を決定するのを支援する方法を学ぶには、以下のツールの無料バージョンをお試しください。. このツールを使用すると、エンジニアはビームの寸法と特性を入力し、次の業界標準に基づいて耐荷重の計算を受け取ることができます。:

  • オーストラリア規格 - AS / NZS 1664 アルミニウム構造物
  • アメリカ - ADM-2020 アルミ設計マニュアル
  • ヨーロッパ/イギリス - ユーロコード 9: アルミニウム構造物の設計 (BS EN 1999-1-1 )
  • カナダ規格 - CSA 157-17 アルミニウムの強度設計

これはフルバージョンのアルミニウム設計ソフトウェアのプレビューです, これには、次のいずれかのプレミアム機能も含まれます。 クイックデザインモジュール または SkyCiv Professional:

  • プレミアム: SkyCiv の分析ソフトウェアとの統合により、より包括的な分析が可能.
  • プレミアム: 完全な結果, ロックアウトなし.
  • プレミアム: 正確な評価のための完全なレポート機能と複数の荷重ケースの分析.
  • プレミアム: 高度な曲げ解析, さまざまなビーム構成のサポート, 使いやすさを追求したユーザーフレンドリーなデザイン.
SkyCiv アルミニウム設計計算機を開始します。.

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アルミ梁耐力計算機について

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アルミニウムビーム容量計算ツールにはどのようなチェックが含まれますか?

SkyCiv アルミニウム設計ソフトウェア, 4 つの設計基準に従って、強力かつ詳細な設計チェックを提供します. これらの規格には AS が含まれます 1664, ADM-2020, BS EN 1999-1-1 およびCSA 157-17. そのため、ユーザーは簡単な入力を行うだけで、迅速かつ明確な結果を受け取ることができます。. それぞれの規格が違うとしても, アルミニウム製ツールには以下のチェックが含まれています。:

  • せん断チェック (両方向に): ビームのせん断強度を計算し、適用された設計荷重と比較します。.
  • 曲げチェック (両方向に): ビームの両方向の曲げ強度を計算し、その結果を設計荷重と比較します。.
  • 張力チェック: ユーザーが入力した設計荷重に基づいて、引張強度と設計の実用性を計算します。.
  • 圧縮チェック: 軸方向の柱の圧縮の計算, 総断面, そして短軸.
  • 可能な限り軽いセクションに最適化: 圧縮と曲げの組み合わせなど、関連する組み合わせチェックを計算します。, 引張と曲げの組み合わせ、またはせん断圧縮と曲げの組み合わせ

これらのチェックは、構造物の安全性と完全性を確保するために不可欠です, 柱や梁の耐荷重を損なう可能性のある潜在的な弱点や故障モードを特定するのに役立ちます。.

アルミニウム部材設計ソフトウェア

上記のアルミニウム計算機は、SkyCiv の完全なアルミニウム設計ソフトウェアの簡素化された限定版です。. 計算機はビームの耐荷重の包括的な分析を提供し、アルミニウム部分のせん断チェックを実行します。 (可能な限り軽いセクションに最適化), 曲げ (可能な限り軽いセクションに最適化), 圧縮, そして緊張感, 完全なソフトウェアは、アルミニウム設計のためのより包括的な機能セットを提供します。. 含む:

SkyCiv のアルミニウム設計ソフトウェア, SkyCiv の構造 3D 解析ソフトウェアとの完全な統合が含まれています:

aluminium-design-software

上記のソフトウェアには、エンジニアがソフトウェアの計算を簡単に追跡できる詳細かつ包括的な設計レポートも含まれており、計算を完全に透明化できます。. アルミニウムのデザイン例を探している場合、これらは非常に便利です。, またはデザインを再確認したい, 完全な計算が表示されるので、. これらの設計レポートは、 プレミアムバージョン, 明確かつ包括的なアルミニウム設計レポートを示します。:

aluminimum design checks showing aluminimum shear design example

アルミニウム梁の能力を決めるもの?

アルミニウムビームの容量はいくつかの要因によって決まります, 含む:

  • 素材: 梁の構造に使用されるアルミニウム合金の強度と種類は、梁の耐力を決定する上で重要な役割を果たします。.
  • 断面寸法: 幅, 高さ, ビーム断面の形状もその能力に影響を与えます. 幅が広く背の高いビームは、一般に、幅の狭いビームよりも容量が大きくなります。, 同素材の短い方. 明らかに, 断面の厚さも部材の強度に重要な役割を果たします. 上記の計算ツールを試して、寸法が容量とユーティリティにどのような影響を与えるかを確認してください。.
  • スパン長: ビームのスパンの長さ, またはそのサポート間の距離, また、その容量に影響を与える可能性があります. スパンの長さが長くなるにつれて, 梁はより多くの重量を支える必要があり、弱くなります, 特に座屈力と圧縮力に対して.
  • 負荷集中: ビームにかかる荷重の種類も、その強度と全体の容量に影響を与える可能性があります。. 例えば, 点荷重, 一点にかかる集中荷重, すべての力が一点に集中するため、せん断の懸念がかなりあるため、均一な荷重よりもビームを支えるのが困難です。. 分散荷重は、, 定義されています, 分散. そのため、荷重を支えるためにより多くの材料が使用されています.
  • アプリケーションのロード: 梁に負荷がかかる方法も、その能力に影響を与える可能性があります. 例えば, 上から荷重がかかるビームは、横から荷重がかかるビームとは異なる耐荷重を持ちます。. Iビームなどの形状の場合, それがメンバーの強い軸と弱い軸に反映される.

アルミデザインとは?

アルミニウム設計は、梁や柱などのアルミニウム要素を設計するプロセスです。. アルミニウムはその多用途性により一般的なデザイン素材です, 力, 耐腐食性と軽量性の利点. 複雑なカスタム形状に簡単に成形および成形できるため、幅広い用途に適しています。.

アルミ設計を行うには, エンジニアは要素の強度を評価し、必要な設計荷重に耐える十分な容量があるかどうかを判断する必要があります。. これらは風による負荷である可能性があります, 雪, 死荷重と活荷重. エンジニアは通常、手計算またはソフトウェアを使用してこれらの計算を実行します。.

アルミニウム梁の設計にはいくつかの手順があります. 通常、適切なサイズと種類のアルミニウム ビームの選択に移る前に、荷重とスパンの要件を特定することから始まります。. 最後にエンジニアは、部材が必要な設計荷重に対して十分な強度があるかどうかを判断します。. プロセスの詳細な概要は次のとおりです:

  1. 負荷とスパンの要件を決定する: アルミニウム梁の設計の最初のステップは、梁の必要な荷重と必要なスパンを決定することです。. これには、予想される負荷の計算が含まれます。 (死んだなど, 雪, 風, ライブなど。) 梁がサポートする必要があること. これらの負荷は組み合わせることができます, または最終的な最悪の場合の設計負荷として採用されます (このツールのように). これらの要素は、必要なビームのサイズと種類を直接決定します。.
  2. 適切なサイズとビームの種類を選択してください: アルミニウムの梁にはさまざまなサイズと形状があります, Iビームを含む, H形鋼, そして長方形の梁. ビームのサイズと形状は、荷重とスパンの要件に基づいて選択する必要があります。. このページにあるようなツール, ビームを設計するための優れたリソースです. ユーザーは、異なるサイズとタイプを指定し、計算を再実行してメンバーの有用性を判断できます。.
  3. 適切なサポートと固定を確保する: 荷重による座屈や破損を防ぐために、アルミニウムの梁が適切にサポートおよび固定されていることを確認することが重要です。. これには、ビームの端に追加のサポートまたはアンカーを使用することが含まれる場合があります。, または、梁に支柱を追加して安定性を高めます.
  4. 設計上の考慮事項: これらには、構造物の全体的な使用法またはリスク カテゴリが含まれる場合があります。, ビームがさらされる環境条件, および追加の機能または要件, 耐食性や耐火性など. 例えば, アルミニウムは非常に耐食性の高い材料であり、塩水が存在する用途に適しています。. さらに, アルミニウムはかなり耐火性がありますが、完全に耐火性があるわけではありません (アルミニウムは約で溶けます 660 摂氏). これらはすべて、アルミニウムが特定の設計に適切な材料選択であるかどうかを決定する際の重要な考慮事項です。.
  5. デザインソフトを使う: このアルミデザインツールなど (これも私たちのものと統合されています 構造解析ソフトウェア), エンジニアは通常、これらの部材を計算および設計するためのより迅速かつ効率的な方法として構造エンジニアリング ソフトウェアを使用します。.

アルミニウムの利点は何ですか?

  • 軽量: アルミニウムは他の金属に比べてはるかに軽い, 鋼などの, 設置や輸送が容易になります.
  • 強い: 軽量であるにも関わらず、, アルミニウムは強くて耐久性があります, さまざまな用途での使用に適しています.
  • 多用途: アルミニウムは簡単に成形し、さまざまな形状やサイズに押し出すことができます。, さまざまなデザイン用途に適しています. 特にガラスの取り付け作業をする場合.
  • 耐食性: アルミニウム合金は大気中での耐腐食性を備えています (水に浸してもそれほどでもない) そのため、海塩などの有害な要素にさらされる用途に適しています。.
  • リサイクル可能: アルミニウムは通常、 100% リサイクル可能, 一般的に他の素材よりも環境に優しい素材です。.

アルミのデメリットは何ですか?

  • 高い: アルミニウムは他の素材に比べて高価になる可能性があります, 鋼などの. しかしながら, これは用途によって異なりますが、場合によっては上記の利点により、この材料の使用による追加コストの一部を相殺できる場合があります。.
  • 限られたアプリケーション: アルミニウムは、部材に高い応力がかかったり、高温にさらされたりする特定の場合の使用には適していません。. 通常、このような用途では鋼の方が優れた性能を発揮します。.
  • 協力するのが難しい: 他の素材と接続したり結合したりするのが難しい場合があります.

アルミニウム設計ソフトウェアで利用できる設計標準は何ですか?

SkyCiv Aluminium Design は、ソフトウェアの左側の入力パネルの上部にあるフラグ アイコンを使用してアクセスできる複数の設計標準をサポートしています。. SkyCiv がサポートするアルミニウム設計標準には次のものがあります。:

  • ADM 2020 アルミニウム設計ソフトウェア
  • ユーロコード 9 アルミニウム設計ソフトウェア
  • CSA 157-27 アルミニウム設計ソフトウェア
  • AS / NZS 1664 アルミニウム設計ソフトウェア

アルミ部材設計ソフトで対応している形状は何ですか?

SkyCiv のアルミニウム部材設計ソフトウェアは、中空長方形セクションの設計をサポートします, I セクション, C セクションと Hat セクション.

Aluminum Shapes Drawings

ADM アルミニウム設計カリキュレーター - 制限と前提

ADM の制限事項と前提条件の非網羅的なリスト 2020 電卓のバージョンを以下に示します:

  • 標準セクションのセクション プロパティは ADM から取得されます。 2015 セクションプロパティテーブル.
  • ねじれチェックは現在サポートされていません.
  • 補強材のあるセクションは現在サポートされていません.
  • 条項 E.2 の部材座屈チェックは現在、曲げ座屈のみに基づいています。 (E2.1). ねじり座屈および曲げねじり座屈は現在考慮されていません。 (E2.2).
  • ベアリングチェックは現在考慮されていません.
  • 0.9 Fcy は非溶接 H 調質材にのみ適用されます. AS1664を比較してみる, これはそのコードと一致しています (他のすべての合金 Fcy = Fty)
  • プレート要素の幅には半径の幅が控えめに含まれます (ADMを参照 2020 B.5.1項).
  • 個々のプレートは一定の厚さを持っていると見なされます (個々のプレートの厚さは変化しない). (B.5.3項を参照してください。)
  • 溶接部用, 保守的に、断面の全領域が溶接の影響を受けると仮定しています。.
  • 張力が各断面要素に分散されると仮定すると、有効ne断面積は (あえ) ネットエリアとして扱われます (アン)
  • すべてのセクションが鍛造製品を使用していると仮定します.
  • 第 G4 項の Lv パラメータは、部材曲げ長さの最大値と同じであると仮定されます。.

一般的な鍛造アルミニウム合金

シリーズ説明グレード例
1XXXシリーズ純アルミニウム. 強度は低いが耐食性は高い.1060, 1100
2XXXシリーズアルミニウム/銅合金. 強度は高いが耐食性は低い.2014,2219
3XXXシリーズアルミニウム/マンガン合金. 適度な強度と耐食性.3003,3004, 3005, 3105
4XXXシリーズアルミニウム/シリコン合金. 耐摩耗性に優れています。-
5XXXシリーズアルミニウム/マグネシウム合金. 耐食性に優れ、溶接性にも優れています。5005, 5050, 5052, 5083, 5086, 5454, 5456
6XXXシリーズアルミニウム/マグネシウム/シリコン合金 合金. 優れた耐食性と強度. 人気のある6005, 6061, 6063, 6066, 6070, 6082, 6105, 2351, 6360, 6463
7XXXシリーズアルミニウム/亜鉛合金. 非常に高い強度。7005

注意: グレードの例は、上記の ADM で利用可能な合金から取得されています。 2020 アルミニウム部材クイック設計計算機

なので 1664 アルミニウム部材の設計

以下の表に AS の概要を示します。 1664 設計アクションごとに、この計算ツールでサポートされる形状に適用される句/チェック.

形状 テンション 圧縮 主軸の曲がり 短軸の曲がり 主軸せん断 短軸せん断
Iセクション 3.4.2 3.4.8 (と) 3.4.8 (そして) 3.4.9.1 (フランジ) 3.4.10.1 (ウェブ) 3.4.3 3.4.12 3.4.16 3.4.22 3.4.21 3.4.5 3.4.24 (フランジ) 3.4.24 (ウェブ)
帝王切開 3.4.2 3.4.8 (と) 3.4.8 (そして) 3.4.9.1 3.4.9.2 3.4.10.1 3.4.3 3.4.12 3.4.16 3.4.22 3.4.21 3.4.17 3.4.5 3.4.24 (フランジ) 2 3.4.24 (ウェブ)
帽子セクション 3.4.2 3.4.8 (と) 3.4.8 (そして) 3.4.9.1 3.4.9.2 3.4.10.1 (フランジ) 3.4.10.1 (脚) 3.4.3 3.4.16 3.4.17 3.4.22 3.4.21 3.4.22 3.4.17 3.4.5 3.4.24 (フランジ) 3.4.24 (ウェブ)
中空 長方形 3.4.2 3.4.8 (と) 3.4.8 (そして) 3.4.10.1 (フランジ) 3.4.10.1 (ウェブ) 3.4.3 3.4.15* 3.4.17 3.4.22 3.4.17 3.4.22 3.4.5 3.4.24 (フランジ) 3.4.24 (ウェブ)
中空 円形 3.4.2 3.4.8 (と) 3.4.8 (そして) 3.4.11 3.4.4 3.4.13 3.4.4 3.4.13 3.4.24 (セクション) 3.4.24 (セクション)

注意: 横方向のねじり座屈チェックは四角い中空セクションには適用されません (B = D).

アルミニウム設計チェックレポートの例

以下は、上記の Alumium Quick Design Calculator のサンプル レポートの一部です。.

アルミニウム梁スパン計算 FAQ

上記の計算機は、アルミニウム断面の断面容積を計算します。, 選択した基準に基づいて. 容量はユーザー入力に基づいて決定されます - 断面寸法を含む, 材料特性, 部材の長さとブレースの条件. 設計力のオプション入力も利用可能です, ユーザーは独自の設計負荷を指定でき、計算機は各チェックのユーティリティ率を返します。.

アルミニウムの容量計算では、部材のスパンの周囲の Z 方向と Y 方向の両方の入力が必要です, 断面の詳細, 溶接, および材料特性. 最後に, 設計荷重は、主/副曲げ荷重とせん断荷重、軸方向の圧縮荷重と引張荷重を含めて計算機に追加されます。.

はい, 電卓は AS/NZS をサポートします 1664 アルミデザイン, 左側の入力パネルの上部にある関連ドロップダウンを使用して、設計標準を変更できます。. SkyCiv 構造 3D の使用, ユーザーは、幅広い焼き戻しおよび合金オプションを備えた溶接および非溶接から一般的な材料をインポートすることもできます。. これは、構築できることを意味します, アルミニウムフレームを迅速かつ簡単に分析して設計します - 当社の強力な分析と高品質の設計チェック機能を組み合わせる.

はい, 電卓はADMをサポートしています 2020 アルミデザイン, 左側の入力パネルの上部にある関連ドロップダウンを使用して、設計標準を変更できます。. フルバージョン (当社のフレーム解析ソフトウェアと統合 - SkyCiv構造3D) ADM データベースからの米国アルミニウム材料のデータベースも含まれています. これには、簡単に検索してデザインを選択できる幅広い製品が含まれます.

はい, 電卓はユーロコードアルミニウムデザインを標準にサポートしています (BS EN 1999-1-1), 左側の入力パネルの上部にある関連ドロップダウンを使用して、設計標準を変更できます。. 構造3D (SkyCivの解析ソフト) 大規模なデータベースからのヨーロッパのアルミニウム材料の完全なカタログもサポートしています, シームレスなマテリアル入力用.

はい, 電卓は CSA アルミニウム設計を標準にサポートしています (CSA 157-17), 左側の入力パネルの上部にある関連ドロップダウンを使用して、設計標準を変更できます。. 当社のフルフレーム解析ソフトウェアは、CSA S157-17 のカナダ アルミニウム材料の完全なデータベースも提供しており、モデルに簡単にインポートできます。.

構造3D (S3D) 弊社のフレーム解析ソフトウェアです. このモジュールは当社のソフトウェアと統合されています, ユーザーがアルミニウムフレームを構築できるようにする, そのフレームに対して分析を実行する, そしてすべてのロードをインポートします, 断面プロパティと材料プロパティを使用して、すべてのメンバーを一度に自動的にチェックします!

メンバーのユーティリティ率とは、メンバーの力がどれだけあるかを指します。 (容量) 使用されています. 例えば, 部材の強度が 20kip で、その部材に加えられる荷重が 10kip の場合 (活荷重に基づく, 死荷重など。) 全体的な効用は 50%. 一般的に, の比率 > 1 セクションに耐えられる以上の負荷がかかっているため、失敗を表します。. 逆に, の比率 0-1 かかる荷重よりも強度が大きいため合格です。.

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