Koud gevormd stalen gordingontwerp met SkyCiv-software
Wat is een stalen gording?
Koudgevormde stalen gordingen zijn langsbalken die zijn geïnstalleerd om spanten of spanten aan elkaar te bevestigen. De primaire functie is het overbrengen van externe belastingen op het dak naar de bovenste koorde van het vakwerk. Het ontwerp van gordingen is geïdealiseerd vanuit een met een pen verbonden structuur waarbij de afstand van de spanten wordt behandeld als de overspanning en de uiteinden als de verbindingen. Zwaartekracht- en windbelastingen worden gewoonlijk uitgeoefend op de gording en zullen ervoor zorgen dat het element doorbuigt. Om de gordingen zijdelings te ondersteunen, sag staven zijn toegevoegd op discrete punten.
Behalve dat het wordt gebruikt in dakbedekkingssystemen, gordingen kunnen ook worden toegepast als singels voor gevelbekleding. Onderstaande afbeelding toont een typische stalen omlijsting voorzien van gordingen.
Figuur 1: Typische metalen bouwframes (Opgehaald uit AISI Design Guide D111-09)
Veelvoorkomende soorten koudgevormde dakgordingen
C- en Z-profielen zijn de meest voorkomende vormen die beschikbaar zijn voor koudgevormde stalen gordingen. Zoals hun namen impliceren, deze secties zijn gebogen volgens de letter in het alfabet (zie figuur 2). Van Purlins zijn puntsymmetrisch, en soms zijn hun flenzen enigszins ongelijk vervaardigd om overlapping mogelijk te maken. In de tussentijd, C gordingen hebben een iets kleinere verticale sectiemodulus, waardoor ze voordeliger zijn voor daken met lagere hellingen. Elke vorm heeft zijn eigen voor- en nadelen; het is aan de ingenieur om de juiste gording te beoordelen op basis van de projectvereisten.
Figuur 2: Gemeenschappelijke C- en Z-vormige gordingen
Bij plaatsing op het dak, gordingen worden over het algemeen met elkaar omwikkeld, zorgen voor continuïteit in de afdeling. Het is meestal verbonden met bouten van machinekwaliteit door de banen van overlappende gordingen.
Als het gaat om het ontwerp, belastingen worden uitgeoefend op de normale en tangentiële assen van het zwaartepunt van de sectie. Dus, biaxiaal buigen wordt voornamelijk gecontroleerd. Aangenomen wordt dat torsie-effecten op het element worden verwaarloosd vanwege de gedeeltelijke zijdelingse en torsiebeperkingen die worden geboden door de dakbedekking.
Voordelen van koudgevormd staal ten opzichte van andere materialen
Dit artikel richt zich op het gebruik van koudgevormd staal (CVS). Deze staalsoort is gemaakt van dunwandige platen en, van het woord zelf, wordt gemaakt door koude werkprocessen zoals persen en walsen, waardoor het duurzamer is in vergelijking met warmgewalste platen. In tegenstelling tot hout, koudgevormd staal biedt een langere levensduur omdat het bestand is tegen schimmel of ongedierte.
Omdat het lichtgewicht is, CFS is eenvoudiger te installeren en kan zelfs worden gerecycled wanneer het daksysteem wordt verwijderd of vervangen. Mits correct geconstrueerd en ontworpen, CFS-structuren zijn bestand tegen extreme omgevingsbelastingen, waardoor het een van de meest veerkrachtige materialen is die beschikbaar zijn.
De SkyCiv Purlin-capaciteitscalculator gebruiken
Met de SkyCiv Purlin laadvermogencalculator. Berekeningen zijn voornamelijk gebaseerd op AISI, ASCE, en AISC-codes. In tegenstelling tot typische capaciteitstabellen van de fabrikant voor gordingen, deze rekenmachine biedt een vereenvoudigde benadering voor het controleren van de capaciteit van de sectie, rekening houdend met de geometrische en materiaaleigenschappen, dak configuratie, en ladingen.
Met deze calculator kan de gebruiker standaard en aangepaste C- en Z-gordingen invoeren. Het vereist ook invoer voor de vaklengte, welke is de gording overspanning, de gording afstand, dakhoek, en de locatie van de doorzakstang, die zich in het midden of op derde punten bevindt. Belastinggevallen die de ASD-ontwerpbenadering aanpassen, worden ook gebruikt om de analyse te voltooien.
De onderstaande afbeelding toont de voorbeelduitvoer van de rekenmachine:
Figuur 3: Purlin Capaciteitscalculator Uitvoer
Hier worden de gordingseigenschappen getoond samen met de door de gebruiker opgegeven gordingsafstand. Ook worden de heersende belastingen gepresenteerd die zijn berekend op basis van de meest kritische belastingscombinatie. De gordingcapaciteit wordt gekenmerkt door de combinatie van nutsverhoudingen vanaf de afmetingslimiet, gecombineerde buigspanning, schuifspanning, en afbuiging.
Bekijk de Purlin-afstand en capaciteitscalculator en ontwerp vandaag nog uw daksysteem!
Referenties:
- Ontwerpgids voor koudgevormde stalen gording dakconstructiesystemen (AISI-ontwerpgids D111-09) . Amerikaans IJzer- en Staalinstituut, 2009.
- volgen, Willem T. Staalontwerp 6e editie. Cengage leren, 2018.
Productontwikkelaar
BSc (Civiel)
