Kolominteractiediagram/curve uitgelegd

Verticale elementen die deel uitmaken van een bouwframe worden onderworpen aan gecombineerde axiale belastingen en buigende momenten. Deze krachten ontwikkelen zich door externe belastingen, zoals dood, leven, en windbelastingen. Simpel gezegd, een interactiediagram (of bocht) geeft de combinaties weer van het acceptabele moment en de axiale capaciteiten van een constructiedeel.

De equivalentie tussen een excentrisch aangebrachte belasting en een axiale belasting-momentcombinatie wordt hieronder weergegeven:. Neem aan dat een kracht P wordt uitgeoefend op een doorsnede op een afstand e (excentriciteit) vanaf het zwaartepunt. Excentrische kracht P kan nu worden gecombineerd met de kracht P die naar beneden werkt bij het zwaartepunt en een paar Pe, dat is een puur moment.

Verschillende posities van axiale kracht van het zwaartepunt van de sectie produceren verschillende gedragingen van een kolom, evenals spanningsverdeling in secties. Deze zijn uitgezet op de M-N-interactiecurve:

Voorbeeld van een interactiediagram

1. Pure axiale compressie (punt A). Dit is de grootste axiale compressiebelasting die de kolom kan dragen.
2. Compressie met kleine buiging (punt B). Dit is het geval van een grote axiale belasting die werkt bij een kleine excentriciteit. De spanningsverdeling wordt schuin, maar de sectie staat nog steeds onder druk. Falen treedt op door het beton te pletten.
3. Compressie controle (punt C). Er bestaat zowel een compressiezone als een trekzone van beton. Staal staat onder spanning. Bezwijken ontstaat door het verbrijzelen van het beton aan de drukzijde, terwijl de spanning in staal fs kleiner is dan de vloeigrens fy.
4. Evenwichtige conditie (punt D). Een evenwichtige toestand wordt bereikt wanneer de drukspanning in het beton beperkt wordt en de trekwapening gelijktijdig meegeeft. Bezwijken van beton vindt plaats op hetzelfde moment als het staal vloeit.
5. Spanningscontrole: (punt E). Dit is het geval bij een kleine axiale belasting met grote excentriciteit, dat is, een groot moment. Bij een mislukking, de rek in het spanstaal is groter dan de rekgrens.
6. Pure buiging flex (punt F). Het deel, in dit geval, wordt onderworpen aan een buigend moment M, terwijl de axiale belasting P = . is 0. Falen treedt op als in een balk die alleen aan een buigmoment wordt onderworpen.
7. Pure axiale spanning (punt G). Dit is de grootste axiale trekbelasting die de kolom kan dragen.

Om deze curve te overwegen, houdt SkyCiv rekening met het benodigde aantal tussenliggende punten intermediate. Typisch, er zijn drie hoofdpunten:: maximale axiale spanning (punt G), maximale axiale compressie (punt A), en evenwichtige conditie (punt D). Vervolgens worden tussenliggende punten overwogen van gebalanceerde toestand tot maximale spanning (punten D-G) en van gebalanceerde conditie naar maximale compressie (punten D-A). Om al die punten te berekenen volgens ontwerpcodes, gebruikten de volgende aannames::

1. Spanningen in beton en staal zijn evenredig met de afstand tot de neutrale as
2. Aan evenwicht van krachten en spanningscompatibiliteit moet worden voldaan
3. De maximaal bruikbare drukspanning in beton is 0.003
4. De sterkte van beton onder spanning kan worden verwaarloosd
5. Het betonnen spanningsblok kan worden genomen als een rechthoekige vorm

De sterkte van een kolomdoorsnede kan worden bepaald aan de hand van de geometrie van de doorsnede, de constitutieve relaties van de beton en staal de constitutieve relaties van de. Voor de berekening van tussenliggende M-N-curvepunten die de sterkte van de sectie beschrijven, gebruikt de SkyCiv een iteratief proces. De volgende stappen zijn betrokken bij dit proces volgens ACI code:

Interactiecurve interpreteren

Om het ontwerp van een kolom als adequaat te beschouwen (veilig), de combinatie van actie-effecten (M, P.) moet kleiner zijn dan de combinatie van ontwerpsterkten (M, P.) uit de interactiecurve. Dit betekent dat als de positie van de M,P-punt op het perceel ligt buiten de curve en wordt geacht niet aan dit criterium te voldoen en wordt als onveilig beschouwd.

3D-interactiecurven in SkyCiv-software

In de SkyCiv RC-ontwerpmodule, SkyCiv gebruikt zowel de hoofd- als de secundaire as om het balanspunt te berekenen. De module definieert het snijpunt met een 3D-interactiediagram (groene punt in de onderstaande afbeelding). De coördinaten van dit punt geven de axiale en buigcapaciteiten voor de sectie.

 

SkyCiv gewapend beton ontwerp

SkyCiv biedt een volledig uitgeruste Ontwerp van gewapend beton software waarmee u betonnen balk- en betonkolomontwerpen kunt controleren volgens ACI 318, ALS 3600, en EN2 Ontwerpnormen. De software is gebruiksvriendelijk en volledig cloudgebaseerd; vereist geen installatie of downloaden om te beginnen!

Ga gratis aan de slag