Composiet straalontwerp
volgens ANSI/AISC 360-16

Als het gaat om de niet-residentiële bouwconstructies met meerdere verdiepingen, Composiet constructie heeft de voorkeur boven puur Staal of RCC Constructie. De sleutel van efficiëntie van composietconstructies ten opzichte van de andere constructies kan op een eenvoudige manier worden uitgedrukt. Staal is goed in trek en beton is goed in druk. Deze worden gebruikt op een manier die leidt tot lichtgewicht balken. SkyCiv's Composite Design Module / Program is in staat om de gebruiker in staat te stellen de composietbalken te ontwerpen die efficiënt voldoen aan de bepalingen van American,Europese en Australische normen.

In dit artikel, we zullen u door het Composite Beam Design leiden, rekening houdend met de ANSI/AISC 360-16 ontwerpcode.

 

Kernpunten

• Ondersteuning voor ASS & LRFD

Het composietbalkprogramma ondersteunt beide methoden van AISC, namelijk ASD & LRFD. De gebruiker kan de methode op de gebruikersinterface kiezen als invoer en de staaf dienovereenkomstig ontwerpen.

• Ontwerp van balk met elke dekoriëntatie.

De module voert het ontwerp uit van samengestelde liggers met of zonder dek. De oriëntatie van het dek met dekhoek >20 graden wordt beschouwd als “balk met loodrecht dek” terwijl de hoek < 20 graden wordt beschouwd als “balk met parallel dek”.

Dekhoek 45°

Terrashoek 0°

• Momentcapaciteit

Het programma houdt rekening met zowel het geval van doorzakken als het schatten van de buigmomentcapaciteit.
Deze capaciteiten zijn beschikbaar voor verschillende mogelijke opties zoals hieronder vermeld:
Er zijn verschillende dekindelingen mogelijk:

1. Geen dek
2. Afgekapte pan evenwijdig aan de balk
4. Afgekapte pan loodrecht op de balk
5. Gegolfde open trog evenwijdig aan de balk
6. Gegolfde open trog loodrecht op de balk
7. Inspringend Gegolfd evenwijdig aan de balk
8. Inspringend gegolfd loodrecht op de balk

 

• Spanningsblokdiagrammen

Spanningsblokparameters worden intelligent berekend door het programma voor verschillende graden van afschuifverbinding met betrekking tot de PNA-positie om te komen tot het ultieme weerstandsmoment van de gegeven sectie. Ze worden weergegeven in tabelvorm. Zie figuur hieronder

Momentweerstand voor verschillende mate van samengestelde acties

3 Mogelijke gevallen van PNA-positie voor een geval van balk zonder dek worden weergegeven, namelijk

ik) PNA ligt in BETONSLAB

 

ii) PNA ligt in STALEN FLENS

Wind die parallel werkt) PNA ligt in STEEL WEB

• Relatie tussen Mate van afschuifverbinding en Moment Weerstandsverhouding

De berekening van de buigmomentcapaciteit wordt weergegeven voor verschillende graden van afschuifverbinding via UNIEKE GRAFIEK, zodat de gebruiker dit kan:
ik) evalueer de momentcapaciteit voor de huidige staat van de afschuifconnector
ii) voorspel de momentcapaciteit voor een andere set afschuifconnectorgegevens
Zie figuur hieronder

 

Relatie tussen mate van afschuifverbinding en momentweerstandsverhouding

 

Hoe de actie Grafiek en tabel van gedeeltelijk samengestelde gegevens te gebruiken?

Raadpleeg de specificaties van de afschuifbouten, d.w.z., Diameter & Spatiëring van Stud van het SkyCiv-rapport dat u krijgt na het gebruik van het programma en het uitvoeren van de ontwerpcontrole. Een voorbeeld van een momentopname van de specificatie is zoals hieronder weergegeven.

 

• • Selecteer de waarde van "Graad van samengestelde actie" op X-as.
  • Verkrijg de respectieve waarde van de momentweerstandsverhouding op de Y-as van de grafiek.
  • Verkrijg de waarde van momentweerstand voor de respectieve mate van samengestelde actie uit figuur 2.

 

• Materiële kwaliteiten:
  Het programma kan het ontwerp evalueren voor verschillende materiaalkwaliteiten, zoals hieronder weergegeven.

 

• Classificatie van staalsectie

De berekeningen van de momentcapaciteit van de samengestelde balk zijn afhankelijk van de classificatie van het dwarsdoorsnede-element van de stalen balk.

een. Bereken de verhouding h/tw

waar,

h = de vrije afstand van het lijf tussen de flenzen
tw = dikte van het web

Vergelijk de verhouding met de waarden in hoofdstuk B, Tabel B4.1b

c. Bepaal de classificatie van het stalen profielelement.

d. Opgemerkt moet worden dat alleen Compact en niet-compact stalen profielen worden gebruikt. Doorsneden met slanke elementen worden vermeden in Staalbetonliggers.

 

• Momentcapaciteit:

Het ontwerpen van de staalbetonligger voor sterktecriteria omvat de berekening van de momentcapaciteit. De module is in staat om de capaciteit van het doorhangmoment van een balk te evalueren in het geval van een eenvoudig ondersteunde balk. Er zijn drie mogelijkheden waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van de composietbalk. Het programma houdt rekening met alle drie de mogelijkheden en levert de gedetailleerde berekeningen voor elk van de gevallen.

• • Volledige samengestelde actie (Volledige afschuifverbindingen)

De momentcapaciteit wordt berekend rekening houdend met het feit dat de volledige horizontale afschuiving wordt overgedragen door de afschuifconnectoren.

 

• • Geen samengestelde actie (Geen afschuifverbindingen)

De momentcapaciteit wordt alleen voor dit geval berekend voor de stalen ligger. Dit geval doet zich voor tijdens een korte periode tijdens de bouw.

 

 

• • Gedeeltelijke samengestelde actie (Gedeeltelijke afschuifverbindingen)

Momentcapaciteit wordt berekend rekening houdend met de gedeeltelijke overdracht van horizontale afschuiving door afschuifconnectoren. De juiste keuze van de mate van afschuifverbinding kan zorgen voor een zeer efficiënt gebruik van staal- en betoneigenschappen.

 

 

• Afschuifcapaciteit::

Afschuifcapaciteit wordt berekend voor zowel dwars- als langsschuif.

 

Longitudinale afschuiving:

1. 1. Aangenomen wordt dat de volledige lengteschuifkracht op het raakvlak tussen de betonplaat en de stalen ligger voor eenvoudig ondersteunde liggers wordt overgedragen door de stalen kopbouten of stalen kanaalankers.
   2. De stappen voor de evaluatie van de gedeeltelijk samengestelde actie kunnen de gebruiker begeleiden bij het optimaliseren van stalen ankers op basis van de criteria van horizontale afschuifweerstand.

De stapsgewijze berekeningen geven ook het vereiste en verstrekte aantal afschuifconnectoren, samen met de controles ertegen, met een correct bericht aan de gebruiker, zoals hieronder weergegeven

 

 

Dwarsschuiving:

De verticale afschuiving die wordt weerstaan ​​door de gegeven doorsnede wordt geëvalueerd op basis van alleen de bijdrage van constructiestaal (volgens AISC 360-16). De gedetailleerde berekeningen geven de transversale afschuifsterkte en de vergelijking daarvan met de invoer om de gebruiksverhouding en de status te bepalen, zoals hieronder weergegeven.

 

 

• Testen en valideren:

We hebben de resultaten van ons programma voor de 9 verschillende cases en valideerde ze met de tools die op de markt beschikbaar zijn voor het Composite Beam Design.

Hier is de lijst die alle gevallen omvat:

Hier is de vergelijking van resultaten gepresenteerd in grafisch formaat:

 

 

De tests worden uitgevoerd om de gemaakte technische overwegingen te verifiëren, paragrafen/clausules van toepassing, berekeningen uitgevoerd. Hieronder staan ​​​​de snapshots van de vergelijking van de resultaten van SkyCiv en andere tools.