列相互作用曲線とは | SkyCivエンジニアリング

建物のフレームの一部である垂直部材は、組み合わされた軸方向荷重と曲げモーメントを受けます。. 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. 距離eの断面に力Pが加えられていると仮定します。 (偏心) 重心から. 偏心力Pは、重心で下方に作用する力Pと偶力Peと組み合わせることができます。, それは純粋な瞬間です.

断面重心からの軸力の位置が異なると、断面の応力分布だけでなく、柱のさまざまな動作が生成されます. これらは、M-N相互作用曲線にプロットされます:

相互作用曲線の例

純粋な軸圧縮 (ポイントA). これは、カラム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. コンクリートの破砕により故障が発生.
圧縮制御 (ポイントC). ここにコンクリートの圧縮ゾーンと引張ゾーンの両方が存在します. 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). この場合の断面は、曲げモーメントMを受けます。, 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、カラム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). 次の仮定を使用して、設計コードに従ってすべてのポイントを計算するには:

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
張力下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, コンクリートと鋼の構成関係および平衡とひずみ適合性の考察. SkyCivが反復プロセスを使用するセクションの強度を表す中間のM-Nカーブポイントの計算. 次のステップは、ACIコードに従ってこのプロセスに含まれます:

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にあり、この基準を満たしていないと見なされ、安全ではないと見なされます.