Projeto de viga composta
de acordo com ANSI/AISC 360-16

Quando se trata de estruturas de edifícios de vários andares não residenciais, A construção composta é preferida à construção puramente em aço ou RCC. A chave de eficiência da construção mista sobre as outras construções pode ser expressa de forma simples. O aço é bom em tração e o concreto é bom em compressão. Estes são utilizados de uma forma que leva a vigas leves. O Módulo/Programa Composite Design da SkyCiv é capaz de permitir que o usuário projete as vigas compostas de forma eficiente em conformidade com as disposições da American,Padrões europeus e australianos.

Neste artigo, vamos orientá-lo através do Composite Beam Design considerando o ANSI/AISC 360-16 código de design.

 

Pontos chave

• Suporte para TEA & LRFD

O programa de feixe composto suporta ambos os métodos de AISC, nomeadamente ASD & LRFD. O usuário pode escolher o método na interface do usuário como uma entrada e projetar o feixe de acordo.

• Projeto de viga com qualquer orientação de convés.

O módulo realiza o dimensionamento de vigas mistas com tabuleiro ou sem tabuleiro. A orientação do convés tendo ângulo do convés >20 graus é considerado como “viga com tabuleiro perpendicular” considerando que o ângulo < 20 graus é considerado como “viga com tabuleiro paralelo”.

Ângulo do deck 45°

Ângulo do deck 0°

• Capacidade de Momento

O programa considera o caso de flacidez, bem como estimativa de capacidade de momento fletor.
Essas capacidades estão disponíveis para várias opções possíveis, conforme listado abaixo:
Vários layouts de deck são possíveis:

1. sem baralho
2. Bandeja cortada paralela à viga
4. Bandeja cortada perpendicular à viga
5. Calha aberta corrugada paralela à viga
6. Calha aberta corrugada perpendicular à viga
7. Corrugado reentrante paralelo à viga
8. Corrugado reentrante perpendicular à viga

 

• Diagramas de blocos de tensão

Os parâmetros do bloco de tensão são calculados de forma inteligente pelo programa para vários graus de conexão de cisalhamento em relação à posição PNA para chegar ao momento último de resistência da seção especificada. Eles são representados em uma forma tabular. Consulte a figura abaixo

Momento de Resistência para Diferentes Graus de Ações Compostas

3 Possíveis casos de posição do PNA para um caso de viga sem tabuleiro são mostrados viz

I) PNA encontra-se em LAJE DE CONCRETO

 

ii) PNA encontra-se em STEEL FLANGE

iii) PNA está na STEEL WEB

• Relacionamento entre Grau de conexão de cisalhamento e Momento Relação Resistência

O cálculo da capacidade do momento fletor é mostrado para vários graus de conexão de cisalhamento via UNIQUE GRAPH para que o usuário possa:
I) avaliar a capacidade de momento para o estado atual do conector de cisalhamento
ii) prever a capacidade de momento para um conjunto diferente de dados do conector de cisalhamento
Consulte a figura abaixo

 

Relação entre Grau de Conexão de Cisalhamento e Razão de Resistência de Momento

 

Como usar o Gráfico e a Tabela da ação Composta Parcial?

Consulte as Especificações dos pinos de cisalhamento, ou seja,, Diâmetro & Espaçamento do Stud do Relatório SkyCiv que você obterá após usar o programa e executar a Verificação de Projeto. Instantâneo de amostra da especificação é mostrado abaixo.

 

• • Selecione o valor de “Grau de ação composta” no eixo X.
  • Obtenha o respectivo valor da taxa de resistência do momento no eixo Y do gráfico.
  • Obtenha o valor da resistência do momento para o respectivo grau de ação composta da Fig2.

 

• Classes de material:
  O programa pode avaliar o projeto para vários tipos de materiais, conforme mostrado abaixo.

 

• Classificação da seção de aço

Os cálculos de capacidade de momento da viga mista dependem da classificação do elemento de seção transversal da viga de aço.

uma. Calcule a razão h/tw

Onde,

h = a distância livre da alma entre os flanges
tw = espessura da teia

Compare a proporção com os valores no Capítulo B, Tabela B4.1b

c. Determinar a classificação do elemento de seção de aço.

d. É de notar que apenas Compacto e não compacto seções de aço são usadas. As seções transversais com elementos esbeltos são evitadas em vigas mistas.

 

• Capacidade de Momento:

Projetar a viga mista para critérios de resistência envolve o cálculo da capacidade de momento. O módulo é capaz de avaliar a capacidade de momento de flexão de uma viga como um caso de viga Simplesmente Apoiada. Existem três possibilidades que precisam ser consideradas ao projetar o feixe composto. O programa considera todas as três possibilidades e fornece os cálculos detalhados para cada um dos casos.

• • Ação composta completa (Conexões de cisalhamento total)

A capacidade de momento é calculada considerando que todo o cisalhamento horizontal é transmitido pelos conectores de cisalhamento.

 

• • Nenhuma ação composta (Sem conexões de cisalhamento)

A capacidade de momento é calculada para a viga de aço apenas para este caso. Este caso ocorre durante um curto período de tempo durante a construção.

 

 

• • Ação Composta Parcial (Conexões de cisalhamento parcial)

A capacidade de momento é calculada considerando a transferência parcial de cisalhamento horizontal através de conectores de cisalhamento. A seleção apropriada do grau de conexão de cisalhamento pode fornecer o uso altamente eficiente das propriedades do aço e do concreto.

 

 

• Capacidade de cisalhamento:

A capacidade de cisalhamento é calculada para cisalhamento transversal, bem como cisalhamento longitudinal.

 

Cisalhamento Longitudinal:

1. 1. Presume-se que todo o cisalhamento longitudinal na interface entre a laje de concreto e a viga de aço para vigas simplesmente apoiadas seja transferido pelos pinos de cabeça de aço ou âncoras de canal de aço.
   2. As etapas de avaliação da ação Partial Composite podem orientar o usuário sobre a otimização de âncoras de aço com base nos critérios de resistência ao cisalhamento horizontal.

Os cálculos passo a passo também fornecem o número necessário e fornecido de conectores de cisalhamento, juntamente com as verificações contra eles com a mensagem adequada ao usuário, conforme mostrado abaixo

 

 

Cisalhamento transversal:

O cisalhamento vertical resistido pela seção transversal dada é avaliado com base apenas na contribuição do aço estrutural (O artigo a seguir compreende os seguintes 360-16). Os cálculos detalhados fornecem a resistência ao cisalhamento transversal, bem como a comparação da mesma com a entrada para determinar a taxa de utilidade e o status conforme mostrado abaixo.

 

 

• Teste e validação:

Tomamos os resultados do nosso programa para o 9 vários casos e validá-los com as ferramentas disponíveis no mercado para o Composite Beam Design.

Aqui está a lista que cobre todos os casos:

Aqui está a comparação dos resultados apresentados em formato gráfico:

 

 

O teste é realizado para verificar as considerações técnicas feitas, seções/cláusulas aplicáveis, cálculos realizados. Abaixo estão os instantâneos da comparação dos resultados do SkyCiv e outras ferramentas.