Aluminium I-Beam sterktecalculator
Aluminium balken zijn een veelgebruikt materiaal voor bouwprojecten vanwege hun lichtgewicht en toch duurzame eigenschappen. Echter, Het begrijpen van het draagvermogen van deze balken is cruciaal voor het waarborgen van de veiligheid en integriteit van de constructie. Om hierbij te helpen, Veel online bronnen bieden grafieken en rekenmachines voor de belastingscapaciteit van aluminium balken. Met deze tools kunnen ingenieurs en bouwers snel het draagvermogen van een aluminium I-balk bepalen op basis van de grootte en configuratie.
Het assisteren van constructeurs bij het bepalen van het draagvermogen van diverse aluminium balken, SkyCiv heeft een gratis aluminium i-beam sterktecalculator gebouwd, met enkele beperkte gratis toegang. Met deze tool kunnen ingenieurs de afmetingen en eigenschappen van de balk invoeren en een berekening van het draagvermogen ontvangen op basis van industriestandaarden. Er zijn versies van de aluminium capaciteitscalculator beschikbaar voor:
- Australische normen - AS / NZS 1664 Aluminium constructies
- Verenigde Staten - ADM-2020 Aluminium ontwerphandleiding
- Europa/VK - Eurocode 9: Ontwerp van aluminiumconstructies (BS EN 1999-1-1 )
- Canadese normen - CSA 157-17 Sterkteontwerp in aluminium
Dit is een preview van onze volledige versie van de aluminium ontwerpsoftware, die ook de volgende premiumfuncties bevat wanneer u zich abonneert op onze Snelle ontwerpmodule of SkyCiv Professional:
- Premie: Integratie met de analysesoftware van SkyCiv voor uitgebreidere analyses.
- Premie: Volledige resultaten, geen uitsluitingen.
- Premie: Volledige rapportagemogelijkheden en analyse van meerdere belastinggevallen voor nauwkeurige beoordeling.
- Premie: Geavanceerde buiganalyse, ondersteuning voor verschillende straalconfiguraties, en een gebruiksvriendelijk ontwerp voor gebruiksgemak.
Over de capaciteitscalculator voor aluminium balken
Wat controleert de aluminium balkcapaciteitscalculator??
De SkyCiv Aluminium-ontwerpsoftware, biedt krachtige en gedetailleerde ontwerpcontroles volgens vier ontwerpnormen. Deze normen omvatten AS 1664, ADM-2020, BS EN 1999-1-1 en CSA 157-17. Zo kan de gebruiker eenvoudige input geven en snel en duidelijk resultaat terugkrijgen. Hoewel elke standaard anders is, het aluminium gereedschap bevat controles voor:
- Scheercontroles (in beide richtingen): Berekening van de schuifsterkte van de ligger en vergelijking met de toegepaste ontwerpbelasting.
- Buigcontroles (in beide richtingen): Berekening van de buigsterkte van de ligger in beide richtingen en vergelijking van het resultaat met de ontwerpbelasting.
- Spanningscontroles: Berekening van de treksterkte en de bruikbaarheid van het ontwerp op basis van door de gebruiker ingevoerde ontwerpbelastingen.
- Compressiecontroles: Berekening van compressie in kolommen voor axiaal, bruto sectie, en de kleine as.
- Gedetailleerde PDF-berekeningsrapporten: Berekent relevante gecombineerde controles zoals gecombineerde compressie en buiging, gecombineerde trek en buiging of gecombineerde schuifcompressie en buiging
Deze controles zijn essentieel voor het waarborgen van de veiligheid en integriteit van de constructie, omdat ze helpen bij het identificeren van eventuele zwakke punten of faalwijzen die het draagvermogen van de kolom of balk in gevaar kunnen brengen.
Aluminium ontwerpsoftware
De bovenstaande aluminiumcalculator is een vereenvoudigde en beperkte versie van SkyCiv's volledige aluminiumontwerpsoftware. Terwijl de calculator een uitgebreide analyse geeft van het draagvermogen van de balk en controles uitvoert op het aluminium profiel op afschuiving (Gedetailleerde PDF-berekeningsrapporten), buigen (Gedetailleerde PDF-berekeningsrapporten), compressie, en spanning, de volledige software biedt een uitgebreidere reeks functies en mogelijkheden voor aluminiumontwerp. Inclusief:
SkyCiv's aluminium ontwerpsoftware, omvat een volledige integratie met SkyCiv's structurele 3D-analysesoftware:
De bovenstaande software bevat ook gedetailleerde en uitgebreide ontwerprapporten waarmee de ingenieur gemakkelijk de berekeningen van de software kan traceren, waardoor u volledige transparantie van uw berekeningen krijgt.. Deze zijn erg handig als je op zoek bent naar een aluminium designvoorbeeld, of wilt u uw ontwerpen nog eens controleren, terwijl de volledige berekeningen worden weergegeven. Deze ontwerprapporten zijn opgenomen in de premium-versie, die duidelijke en uitgebreide aluminium ontwerprapporten tonen:
Wat bepaalt de capaciteit van een Aluminium Balk?
De capaciteit van aluminium balken wordt bepaald door verschillende factoren, inclusief:
- Materiaal: De sterkte en het type aluminiumlegering dat wordt gebruikt om de balk te construeren, spelen een belangrijke rol bij het bepalen van de capaciteit ervan.
- Sectieafmetingen: De breedte, hoogte, en de vorm van de dwarsdoorsnede van de balk spelen ook een rol bij de capaciteit ervan. Een bredere en hogere bundel zal over het algemeen een hogere capaciteit hebben dan een smallere, korter van hetzelfde materiaal. Klaarblijkelijk, de sectiedikte speelt ook een cruciale rol in de sterkte van het onderdeel. Experimenteer met de bovenstaande rekenmachine om te zien hoe afmetingen de capaciteit en het nut beïnvloeden.
- Spanwijdte: De overspanningslengte van een ligger, of de afstand tussen de steunen, kan ook de capaciteit beïnvloeden. Naarmate de spanwijdte toeneemt, de balk zal meer gewicht moeten dragen en zwakker worden, vooral op knik- en drukkrachten.
- Concentratie laden: Het type belasting dat op een balk wordt uitgeoefend, kan ook van invloed zijn op de sterkte en de algehele capaciteit ervan. Bijvoorbeeld, een puntbelasting, dat is een geconcentreerde belasting die op een enkel punt wordt uitgeoefend, Het is een grotere uitdaging voor een balk om te ondersteunen dan een uniforme belasting, omdat er aanzienlijke problemen zijn met afschuifkrachten omdat alle kracht op één punt geconcentreerd is. Verdeelde ladingen wel, zoals gedefinieerd, gedistribueerd. Er wordt dus meer materiaal gebruikt om de lading te ondersteunen.
- Applicatie laden: De manier waarop de belasting op de balk wordt uitgeoefend, kan ook een rol spelen bij de capaciteit ervan. Bijvoorbeeld, een balk die van bovenaf wordt belast zal een andere capaciteit hebben dan een balk die zijdelings wordt belast. Voor vormen zoals I-balken, dit zal tot uiting komen in de sterke en zwakke assen van het lid.
Wat is aluminiumontwerp?
Aluminiumontwerp is het proces waarbij aluminium elementen zoals balken of kolommen worden ontworpen. Aluminium is een veelgebruikt ontwerpmateriaal vanwege de veelzijdigheid ervan, kracht, anticorrosieve voordelen en lichtgewicht karakter. Het kan eenvoudig worden gevormd en gegoten in complexe en aangepaste vormen, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan toepassingen.
Om aluminium ontwerp uit te voeren, ingenieurs moeten de sterkte van het element beoordelen en bepalen of er voldoende capaciteit is om de vereiste ontwerpbelastingen te weerstaan. Dit kunnen lasten door wind zijn, sneeuw, dode ladingen en levende ladingen. Ingenieurs gebruiken over het algemeen handmatige berekeningen of software om deze berekeningen uit te voeren.
Er zijn een paar stappen bij het ontwerpen van aluminium balken. Het begint meestal met het identificeren van de vereisten voor belasting en overspanning voordat u overgaat tot het selecteren van de juiste maat en het juiste type aluminium balk. Tenslotte zal de ingenieur bepalen of het element sterk genoeg is voor de vereiste ontwerpbelastingen. Hier vindt u een gedetailleerder overzicht van het proces:
- Bepaal de vereisten voor belasting en overspanning: De eerste stap bij het ontwerpen van aluminium balken is het bepalen van de vereiste belastingen en de vereiste overspanning van de balk. Hiertoe behoort ook het berekenen van de verwachte belastingen (zoals dood, sneeuw, wind, leven enz..) die de balk moet ondersteunen. Deze belastingen kunnen worden gecombineerd, of genomen als uiteindelijke slechtste ontwerpbelastingen (zoals in dit hulpmiddel). Deze factoren bepalen direct de grootte en het type balk dat nodig is.
- Selecteer het juiste formaat en type balk: Aluminium balken zijn er in verschillende maten en vormen, inclusief I-balken, H-balken, en rechthoekige balken. De grootte en vorm van de balk moeten worden gekozen op basis van de belasting- en overspanningsvereisten. Tools zoals die op deze pagina, zijn een geweldige hulpbron voor het ontwerpen van de balk. Gebruikers kunnen verschillende maten en typen opgeven en de berekeningen opnieuw uitvoeren om het nut van het onderdeel te bepalen.
- Zorg voor een goede ondersteuning en verankering: Het is belangrijk ervoor te zorgen dat de aluminium balk goed wordt ondersteund en verankerd om te voorkomen dat deze onder belasting knikt of bezwijkt. Dit kan het gebruik van extra steunen of ankers aan de uiteinden van de balk inhouden, of het toevoegen van versteviging aan de balk om de stabiliteit ervan te vergroten.
- Ontwerp Overwegingen: Deze kunnen de algehele gebruiks- of risicocategorie van de constructie omvatten, de omgevingsomstandigheden waaraan de straal zal worden blootgesteld, en eventuele aanvullende functies of vereisten, zoals corrosiebestendigheid of brandwerendheid. Bijvoorbeeld, aluminium is een behoorlijk corrosiebestendig materiaal en goed in toepassingen waar zout water aanwezig is. Bovendien, Aluminium is redelijk brandwerend, maar absoluut niet brandveilig (aluminium zal ongeveer smelten 660 graden Celsius). Dit zijn allemaal belangrijke overwegingen bij de beslissing of aluminium het juiste materiaal is voor een bepaald ontwerp.
- Gebruik ontwerpsoftware: Zoals dit aluminium ontwerptool (die ook is geïntegreerd met onze software voor structurele analyse), ingenieurs zullen doorgaans structurele engineeringsoftware gebruiken als een snellere/efficiëntere manier om deze leden te berekenen en te ontwerpen.
Wat zijn de voordelen van aluminium?
- Lichtgewicht: Aluminium is veel lichter dan andere metalen, zoals staal, waardoor het gemakkelijker te installeren of te transporteren is.
- Sterk: Ondanks zijn lichtgewicht karakter, aluminium is sterk en duurzaam, waardoor het geschikt is voor gebruik in een verscheidenheid aan toepassingen.
- Veelzijdig: Aluminium kan eenvoudig worden gevormd en geëxtrudeerd in een breed scala aan vormen en maten, waardoor het geschikt is voor een verscheidenheid aan ontwerptoepassingen. Vooral bij het werken met glasmontage.
- Roestvrij: Aluminiumlegeringen zijn corrosiebestendig in de atmosfeer (niet zozeer als het in water wordt ondergedompeld) waardoor ze een geschikte toepassing zijn waar het wordt blootgesteld aan schadelijke elementen zoals zeezout.
- Recyclebaar: Meestal is aluminium dat wel 100% recyclebaar, waardoor het over het algemeen milieuvriendelijker is dan sommige andere materialen.
Wat zijn de nadelen van aluminium?
- Duur: Aluminium kan duurder zijn dan andere materialen, zoals staal. Echter, dit hangt af van de toepassing en soms kunnen de hierboven genoemde voordelen een deel van de extra kosten van het gebruik van dit materiaal compenseren.
- Beperkte toepassingen: Aluminium is niet geschikt voor gebruik in bepaalde gevallen waarin het element onder hoge spanning staat of wordt blootgesteld aan hoge temperaturen. Normaal gesproken zal staal beter presteren in dergelijke toepassingen.
- Moeilijk om mee te werken: Het kan lastig zijn om verbinding te maken met andere materialen.
Welke ontwerpnormen zijn beschikbaar in de Aluminium Design Software?
SkyCiv Aluminium Design ondersteunt meerdere ontwerpstandaarden die toegankelijk zijn via het vlagpictogram bovenaan het linkerinvoerpaneel van de software. Aluminium ontwerpnormen ondersteund door SkyCiv omvatten:
- ADM 2020 Aluminium ontwerpsoftware
- Eurocode 9 Aluminium ontwerpsoftware
- CSA 157-27 Aluminium ontwerpsoftware
- AS / NZS 1664 Aluminium ontwerpsoftware
Welke vormen worden ondersteund door de Aluminium I-Beam Strength Calculator
SkyCiv Aluminium Design ondersteunt het ontwerp van holle rechthoekige secties, Ik secties, C-secties en hoedsecties.
Veelgestelde vragen over de overspanningscalculator voor aluminium balken
De bovenstaande calculator berekent de sectiecapaciteiten van het aluminium profiel, op basis van de door u gekozen standaard. De capaciteit wordt bepaald op basis van gebruikersinvoer - inclusief sectieafmetingen, materiaaleigenschappen:, staaflengte en geschoorde omstandigheden. Optionele invoer voor ontwerpkrachten is ook beschikbaar, gebruikers kunnen hun eigen ontwerpbelastingen opgeven en de rekenmachine retourneert voor elke controle de nutsverhouding.
De aluminiumcapaciteitscalculator vereist invoer rond de overspanning van het element in zowel de z- als de y-richting, details over de dwarsdoorsnede, lassen, en materiaaleigenschappen. Uiteindelijk, de ontwerpbelastingen worden aan de rekenmachine toegevoegd, inclusief grote/kleine buig- en schuifbelastingen, evenals axiale druk en spanning.
Ja, de rekenmachine ondersteunt AS/NZS 1664 Aluminium ontwerp, u kunt de ontwerpstandaard wijzigen met behulp van de bijbehorende vervolgkeuzelijst bovenaan het invoerpaneel aan de linkerkant. SkyCiv Structureel 3D gebruiken, gebruikers kunnen ook veelgebruikte materialen van gelast en niet-gelast importeren met een breed scala aan temper- en legeringsopties. Dit betekent dat je kunt bouwen, analyseer en ontwerp uw aluminium kozijnen snel en eenvoudig - door onze krachtige analyse te combineren met mogelijkheden voor kwaliteitscontrole van het ontwerp.
Ja, de rekenmachine ondersteunt ADM 2020 Aluminium ontwerp, u kunt de ontwerpstandaard wijzigen met behulp van de bijbehorende vervolgkeuzelijst bovenaan het invoerpaneel aan de linkerkant. De volledige versie (geïntegreerd met onze frameanalysesoftware - SkyCiv Structural 3D) bevat ook een database met Amerikaanse aluminiummaterialen uit de ADM-database. Dit omvat een reeks producten die gemakkelijk kunnen worden doorzocht en geselecteerd op ontwerp.
Ja, de rekenmachine ondersteunt standaard Eurocode Aluminium Design (BS EN 1999-1-1), u kunt de ontwerpstandaard wijzigen met behulp van de bijbehorende vervolgkeuzelijst bovenaan het invoerpaneel aan de linkerkant. Structurele 3D (De analysesoftware van SkyCiv) ondersteunt ook een volledige catalogus van Europese aluminiummaterialen uit een grote database, voor naadloze materiaalinvoer.
Ja, de rekenmachine ondersteunt standaard CSA Aluminium Design (CSA 157-17), u kunt de ontwerpstandaard wijzigen met behulp van de bijbehorende vervolgkeuzelijst bovenaan het invoerpaneel aan de linkerkant. Onze volledige frameanalysesoftware biedt ook een volledige database met Canadese aluminiummaterialen van CSA S157-17 die eenvoudig in uw model kunnen worden geïmporteerd.
Structurele 3D (S3D) is onze frameanalysesoftware. Deze module is geïntegreerd met onze software, zodat gebruikers een aluminium frame kunnen bouwen, voer een analyse uit op dat frame, en importeer vervolgens alle ladingen, sectie-eigenschappen en materiaaleigenschappen om al uw leden automatisch in één keer te controleren!
De nutsratio van een lid verwijst naar het deel van de kracht van het lid (capaciteit) wordt gebruikt. Bijvoorbeeld, als een staaf een sterkte heeft van 20kip en de uitgeoefende belasting op die staaf 10kip is (gebaseerd op live belastingen, dode ladingen enz..) dan is het totale nut 50%. Over het algemeen, een verhouding van > 1 vertegenwoordigt een mislukking omdat er meer belasting op de sectie wordt uitgeoefend dan deze kan dragen. Omgekeerd, een verhouding van 0-1 is een voldoende omdat de sterkte groter is dan de uitgeoefende belasting.
Gerelateerde hulpmiddelen
Over SkyCiv
SkyCiv biedt een breed scala aan Cloud Structurele Analyse en Ontwerp Software voor ingenieurs. Als een voortdurend evoluerend technologiebedrijf, zijn we toegewijd aan het innoveren en uitdagen van bestaande workflows om ingenieurs tijd te besparen in hun werkprocessen en ontwerpen.