Ontwerpcalculator voor koudgevormd staal

De koud gevormde staalontwerpsoftware van SkyCiv ondersteunt een divers scala aan koudgevormde stalen secties en cijfers van de Skyciv Australian, Canadees, Europese, Nieuw-Zeenand en AISI sectiebibliotheek. Het voldoet aan AS/NZS 4600:2018, CSA S136-16, IN 1993-1-3 en AISI S100-16 normen, het bieden van een efficiënt hulpmiddel voor structureel ontwerp en analyse.

AS / NZS 4600:2018

De calculator bevat ondersteuning voor de volgende standaard koudgevormde stalen sectietypen die vaak worden gebruikt in Australië en Nieuw-Zeeland:

• Kanalen
• Lippenkanalen
• Kanalen met dubbele lippen
• Z-secties met lippen
• Hoed secties

 

AISI S100-16

De rekenmachine ondersteunt de meeste stalen secties in de AISI Cold-Formed Steel Design Manual, hieronder vermeld:

• C-secties met lippen (I-1, I-2)
• C-secties zonder lippen (I-3)
• Z-secties met lippen (I-4)
• Z-secties zonder lippen (I-5)
• Hoed secties (I-8)

 

CSA S136-16

De rekenmachine ondersteunt een reeks standaard Canadese secties uit gepubliceerde standaard- en fabrikanthandleidingen zoals CSSBI:

• Kanalen
• Kanalen (SkyCiv Beam-analysesoftware)
• Z-secties
• Z-secties (SkyCiv Beam-analysesoftware)
• Hoed

IN 1993-1-3

De rekenmachine ondersteunt secties van fabrikanten zoals Lindab, Ruukki en Metsec:

• Kanalen
• Kanalen (SkyCiv Beam-analysesoftware)
• Z-secties (SkyCiv Beam-analysesoftware)
• Hoed

De koudgevormde staalcalculator voert een uitgebreid scala aan secties en capaciteitscontroles uit.

In overeenstemming met AS / NZS 4600:2018:

• Sectie Symmetrie – Clausule 2.1.1
• Compressiecapaciteit – Clausule 2.3.1
• Spanning en biaxiale buigcapaciteit – Clausule 3.2
• Hier kunt u de parameters van uw keuze bewerken – Clausule 3.3.2
• Lokaal en vervormend knikken – Clausule 3.3.3
• Afschuifmomentcompressie / Spanningsfactor – Clausule 3.3.3.2.1
• Pre-kwalificatie voor leden – Tafel 7.1
• Capaciteitsfactoren – Clausule 7.2
• Sectiemomentcapaciteit – Clausule 7.2.1
• Momentcapaciteit van leden – Clausule 7.2.2
• Afschuifcapaciteit: – Clausule 7.2.3
• Ongelijke eindmomentfactor – Artikel D2.1.1
• Momentcompressie Gezichtsfactoren – Clausule D2.1.1.2

In overeenstemming met AISI S100-16:

• Spanningsterkte – Bijlage 1.1.1(een) en sectie E3.1
• Dek of mantel – E2 Server E2 / E3 / E4 en Bijlage 2
• Vervormde knik – Sectie E4 en F4
• Buigsterkte – Sectie F2 / F3 / F4 en Bijlage 2
• Buigen en compressie – Sectie G2.1 en G5
• Gecombineerde trek axiale belasting en buigen – Sectie H1.1
• Gecombineerde compressieve axiale belasting en buigen – Sectie H1.1
• De standaardwaarde is – Sectie H2

In overeenstemming met CSA S136-16:

• Spanningsterkte – Sectie D2 en D3
• Dek of mantel – E2 Server E2 / E3 / E4 en Bijlage 2
• Vervormde knik – Sectie E4 en F4
• Buigsterkte – Sectie F2 / F3 / F4 en Bijlage 2
• Buigen en compressie – Sectie G2.1
• Gecombineerde trek axiale belasting en buigen – Sectie H1.1
• Gecombineerde compressieve axiale belasting en buigen – Sectie H1.2
• De standaardwaarde is – Sectie H2

In overeenstemming met IN 1993-1-3:2006:

• Gemiddelde opbrengststerkte (Koudvormend effect) – Clausule 3.2.2
• Effectieve breedte van vlakke elementen – Clausule 5.5.2 (IN 1993-1-5 Clausule 4.4)
• Randverstevigers (Vervormde knik) – Clausule 5.5.3
• Spanningsbestendigheid – Clausule 6.1.2
• Compressie weerstand – Clausule 6.1.3
• Buigmomentweerstand – Clausule 6.1.4
• Afschuifweerstand – Clausule 6.1.5
• Gecombineerde spanning en buiging – Clausule 6.1.8
• Gecombineerde compressie en buiging – Clausule 6.1.9
• Buigknik – Clausule 6.2.2
• Torsie- en torsie-buigknik – Clausule 6.2.3
• Hier kunt u de parameters van uw keuze bewerken – Clausule 6.2.4

In de ontwerpsoftware voor koudgevormd staal, DSM-factoren worden gebruikt om de elastische knikcapaciteiten van elke sectie te bepalen. Deze factoren vormen een belangrijk onderdeel van het ontwerp van koudgevormd staal, waardoor de software rekening kan houden met lokaal, vervormend, en buigknikeffecten in overeenstemming met relevante ontwerpnormen.

De rekenmachine geeft het volgende weer Directe sterktemethode (DSM) factoren voor elke sectie.
Dit zijn elastische knikspanningen (MPa) in overeenstemming met AS / NZS 4600 Clausule 7 , AISI S100-16 en CSA S136-16 bijlage 2.

Factor	Beschrijving	Eenheden
fo,l,c	Lokale knikspanning onder axiale compressie	KSI / MPa
fo,d,c	Vervormende knikspanning onder axiale compressie	KSI / MPa
fo,l,bx,pos	Lokale knikspanning onder positieve buiging rond de x-as	KSI / MPa
fo,l,bx,neg	Lokale knikspanning onder negatieve buiging rond de x-as	KSI / MPa
fo,d,bx,pos	Vervormende knikspanning bij positieve buiging rond de x-as	KSI / MPa
fo,d,bx,neg	Vervormende knikspanning onder negatieve buiging rond de x-as	KSI / MPa
fo,l,by,pos	Lokale knikspanning onder positieve buiging rond de y-as	KSI / MPa
fo,l,by,neg	Lokale knikspanning onder negatieve buiging rond de y-as	KSI / MPa
fo,d,by,pos	Vervormende knikspanning onder positieve buiging rond de y-as	KSI / MPa
fo,d,by,neg	Vervormende knikspanning onder negatieve buiging rond de y-as	KSI / MPa

Notitie:
l = lokaal,
d = vervormend.

Positieve en negatieve buigrichtingen komen als volgt overeen met het drukvlak:

• Positief moment rond de X-as → Compressie ter hoogte van de bodem
• Negatief moment rond de X-as → Compressie ter hoogte van de top
• Positief moment rond de Y-as → Compressie ter hoogte van de Rechtsaf
• Negatief moment rond de Y-as → Compressie ter hoogte van de links

Voor IN 1993-1-3, de rekenmachine gebruikt de Effectieve breedtemethode (EWM) in overeenstemming met Clausule 5.5 in plaats van DSM-factoren. In plaats van de bruto doorsnede te controleren op elastische knikspanningen, EWM vermindert de breedte van elk slank element onder compressie. Alleen het effectieve deel van de sectie wordt dan gebruikt om de weerstanden te berekenen.

• Lokale knik wordt rekening gehouden door elk plaatelement terug te brengen tot een effectieve breedte, b_eff = ρb, in overeenstemming met Clausule 5.5.2 en IN 1993-1-5 Clausule 4.4.
• Vervormende knik wordt verklaard door de dikte van de randverstijvers te verminderen (lippen) in overeenstemming met Clausule 5.5.3.
• Effectieve sectie-eigenschappen worden iteratief berekend voor elk belastinggeval totdat ze convergeren. Het effectieve gebied (A_eff) wordt gebruikt voor compressie en de effectieve sectiemodulus (W_eff) voor buigen.

Licht staal (LGS) en koudgevormd staal (CVS) zijn beide termen voor staal dat bij kamertemperatuur wordt gevormd (Koud gevormd) zonder warmte, vertrouwend op mechanische processen om sterkte en vorm te bereiken. Deze stalen secties worden geproduceerd met een koud-rollend proces dat rollers gebruikt om staalbladen te transformeren in verschillende profielen met verschillende diktes. Licht staal (LGS), vaak besproken in de context van lichtgewicht staalontwerp, verwijst meestal naar dunner (meestal minder dan 3 mm of 0.12 in) staalprofielen die vaak worden gebruikt voor niet-dragende elementen in constructies zoals kozijnen en scheidingswanden. In tegenstelling tot, Koudgevormd staal (CVS) wordt gebruikt in meer complexe profielen zoals C-secties, Z-profielen, en hoedsecties die worden aangetroffen in gewone structurele leden zoals gordingen, girts, en kaderelementen.

De koudgevormde stalen software kan worden gebruikt om een breed scala aan koudgevormde stalen structurele balken te ontwerpen, kolommen en leden. Dit omvat het ontwerp van het volgende in overeenstemming met AS/NZS 4600, AISI S100-16, CSA S136-16 of EN 1993-1-3:

• Gordingen
• Tong
• Z-sectie balken
• Stalen muurstuds
• CFS -tracks
• Complexe koudgevormde frame- en structurele scheidingssystemen

Bovendien, de gereedschappen ondersteunen het ontwerp van andere koudgevormde staalprofielen, zoals C-secties (zowel effen als met lippen) en hoed-secties die zorgen voor naleving van de relevante normen voor verschillende structurele toepassingen.

De asconventies die worden gebruikt in de ontwerpsoftware voor koudgevormd staal worden hieronder grafisch weergegeven.

Voor profielen met een schuine hoofdas (hoeken), de hieronder weergegeven conventies worden tegen de klok in geroteerd met de hoek van de hoofdas (een).

Laadinvoer wordt geconverteerd naar hoofdsom / geometrische asrichtingen door de hoofdashoek waar nodig.

Clausule 2.1.1 van AS / NZS 4600:2018 definieert sectiesymmetrie, secties als dubbel classificeren, punt, afzonderlijk (monosymmetrisch) of niet (asymmetrisch), wat invloed heeft op hun structurele gedrag onder belasting. De onderstaande figuur illustreert deze classificaties visueel, benadrukken hoe de sectiegeometrie de knikweerstand en de belastingsverdeling beïnvloedt.

De koudgevormde staalontwerpcalculator ondersteunt een breed scala aan standaard en fabrikantspecifieke koudgevormde stalen vormen en materiaalcijfers, in overeenstemming met de relevante regionale ontwerpcodes.

AS / NZS 4600:2018 – Australië en Nieuw-Zeeland

Deze versie bevat uitgebreide ondersteuning voor koudgevormde stalen secties die worden gebruikt in Australische en Nieuw-Zeelandse fabrikanten. Ondersteunde fabrikanten zijn onder meer:

• Lysaght
• Enduroframe
• FrameCAD
• Metalcraft
• Metrol
• Millorm
• Staaline
• Stramit
• Stratco
• Studco

De rekenmachine bevat een uitgebreide bibliotheek met de volgende koudgevormde staalvormen:

• Kanalen
• Kanalen (SkyCiv Beam-analysesoftware)
• Dubbele kanalen (SkyCiv Beam-analysesoftware)
• Z-secties (SkyCiv Beam-analysesoftware)
• Topteam (Hoed)
• Cee
• U
• MC Purlins
• MZ Purlins
• MS Tophats (SkyCiv Beam-analysesoftware)
• Megaspan C Gording
• Megaspan Z Gording
• Extreme C Purlins
• Extreme Z-gordingen
• Exact Cees
• Exacta Zee
• Afbuiging hoofdspoor
• Staalstop

De volgende materiaalnormen zijn beschikbaar, elk met verschillende materiaalkwaliteiten, en aangepaste cijfers worden ook ondersteund:

• AS / NZS 1163
• ALS 1397
• AS / NZS 1594
• AS / NZS 1595
• AS / NZS 3678

AISI S100-16 – Verenigde Staten, Canada, en Mexico

Deze versie ondersteunt alle standaard AISI-koudgevormde stalen secties in overeenstemming met de Noord-Amerikaanse specificatie (AISI S100-16) evenals de volgende Noord-Amerikaanse fabrikanten:

• CEMCO
• ClarkDietrich
• MarinoWARE
• SSMA
• OPPERVLAK

De rekenmachine bevat een uitgebreide bibliotheek met de volgende koudgevormde staalvormen:

• C-secties w lippen (I-1)
• C-secties w lippen (I-2)
• C-secties wo lippen (I-3)
• Z-secties W lippen (I-4)
• Z-secties wo lippen (I-5)
• Hoed secties (I-8)
• Stoeterij
• Spoor
• U-kanaal
• CR-kanaal
• Spoor (T)
• U-kanaal (U)
• Spoor (SFT)

De volgende materiaalnormen zijn beschikbaar, elk met verschillende materiaalkwaliteiten, en aangepaste cijfers worden ook ondersteund:

• GR. 33
• GR. 37
• GR. 40
• GR. 50
• GR. 55
• GR. 60
• GR. 70
• GR. 80

CSA S136-16 – Canada

Deze versie ondersteunt alle standaard AISI en CSSBI koudgevormde stalen profielen in overeenstemming met CSA S136-16, evenals de volgende fabrikanten:

• BEHLEN
• CEMCO
• ClarkDietrich
• ExStaal
• MarinoWARE
• Purlin Molen
• OPPERVLAK

De rekenmachine bevat een uitgebreide bibliotheek met de volgende koudgevormde staalvormen:

• C-secties w lippen (I-1)
• C-secties w lippen (I-2)
• C-secties wo lippen (I-3)
• Z-secties W lippen (I-4)
• Z-secties wo lippen (I-5)
• Hoed secties (I-8)
• C
• Z
• Cees
• Zien
• Niet-standaard Cees
• Niet-standaard zeeën
• Stoeterij
• balk
• Spoor
• Spoor (SFT)
• U-kanaal
• CR-kanaal
• Furring-kanaal

De volgende materiaalkwaliteiten zijn beschikbaar, en aangepaste cijfers worden ook ondersteund:

• GR. 33
• GR. 37
• GR. 40
• GR. 50
• GR. 55
• GR. 60
• GR. 70
• GR. 80

IN 1993-1-3:2006 – Europa

Deze versie ondersteunt koudgevormde staalprofielen volgens EN 1993-1-3:2006 van de volgende Europese fabrikanten:

• Lindab
• Metsec
• Een pot

De rekenmachine bevat een bibliotheek met de volgende koudgevormde staalvormen:

• C
• Z-gording
• Lipped Z-gording
• U-Purlin
• AISI Amerikaans ijzer- en staalinstituut voor koudgevormde staalconstructies

De volgende materiaalkwaliteiten zijn beschikbaar, en aangepaste cijfers worden ook ondersteund:

• S220GD
• S250GD
• S280GD
• S320GD
• S350GD
• S390GD
• S420GD
• S450GD

SkyCiv biedt een breed scala aan cloudsoftware voor structurele analyse en engineeringontwerp, inclusief:

• I Beam-capaciteitscalculator
• Aluminium Beam Calculator
• Purlin-ontwerpcalculator
• Capaciteitscalculator voor boutgroepen
• Lasgroepcapaciteitscalculator
• ALS 4100:2020 Rekenmachine voor stalen balken
• Eurocode 3 Rekenmachine voor stalen balken
• Berekening van de spantlengte

Als een voortdurend evoluerend technologiebedrijf, we streven ernaar bestaande workflows te innoveren en uit te dagen om engineers tijd te besparen bij hun werkprocessen en ontwerpen.