Calculadora de resistência de viga I de alumínio

As vigas de alumínio são um material comum para projetos de construção devido às suas propriedades leves e duráveis.. Contudo, compreender a capacidade de carga dessas vigas é crucial para garantir a segurança e integridade da estrutura. Para ajudar com isso, muitos recursos on-line fornecem gráficos e calculadoras de capacidade de carga de vigas de alumínio. Essas ferramentas permitem que engenheiros e construtores determinem rapidamente a capacidade de carga de uma viga I de alumínio com base em seu tamanho e configuração.

Para auxiliar os engenheiros estruturais na determinação da capacidade de carga de várias vigas de alumínio, SkyCiv construiu uma calculadora gratuita de resistência de viga I de alumínio, com algum acesso gratuito limitado. Esta ferramenta permite que os engenheiros insiram as dimensões e propriedades da viga e recebam um cálculo da capacidade de carga com base nos padrões da indústria.. Existem versões da calculadora de capacidade de alumínio disponíveis para:

  • Normas Australianas - AS / NZS 1664 Estruturas de Alumínio
  • Estados Unidos - Manual de Projeto de Alumínio ADM-2020
  • Europa/Reino Unido - Eurocódigo 9: Projeto de Estruturas de Alumínio (BS EN 1999-1-1 )
  • canadenses - CSA 157-17 Projeto de resistência em alumínio

Esta é uma prévia da nossa versão completa do software de design de alumínio, que também inclui os seguintes recursos premium quando você assina nosso Módulo de Design Rápido ou SkyCiv Professional:

  • Prêmio: Integração com o software de análise SkyCiv para análises mais abrangentes.
  • Prêmio: Resultados completos, sem bloqueios.
  • Prêmio: Recursos completos de relatórios e análise de vários casos de carga para uma avaliação precisa.
  • Prêmio: Análise avançada de flexão, suporte para várias configurações de feixe, e um design amigável para facilidade de uso.
Iniciando a calculadora de design de alumínio SkyCiv..

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Sobre a calculadora de capacidade de viga de alumínio

O que a Calculadora de Capacidade da Viga de Alumínio verifica?

O software de design SkyCiv Aluminium, oferece verificações de projeto poderosas e detalhadas de acordo com quatro padrões de projeto. Esses padrões incluem AS 1664, ADM-2020, BS EN 1999-1-1 e CSA 157-17. Assim, o usuário pode fornecer informações simples e receber resultados rápidos e claros. Embora cada padrão seja diferente, a ferramenta de alumínio inclui verificações de:

  • Verificações de cisalhamento (em ambas as direções): Cálculo da resistência ao cisalhamento da viga e comparação com a carga de projeto aplicada.
  • Verificações de dobra (em ambas as direções): Cálculo da resistência à flexão da viga em ambas as direções e comparação do resultado com a carga de projeto.
  • Verificações de tensão: Cálculo da resistência à tração e da utilidade do projeto com base nas cargas de projeto inseridas pelo usuário.
  • Verificações de compressão: Cálculo da compressão em colunas para eixos axiais, seção bruta, e o eixo menor.
  • Filtrar resultados aprovados/reprovados ou por seções/grupos específicos: Calcula verificações combinadas relevantes, como compressão e flexão combinadas, tensão e flexão combinadas ou compressão por cisalhamento e flexão combinadas

Essas verificações são essenciais para garantir a segurança e integridade da estrutura, pois ajudam a identificar quaisquer potenciais pontos fracos ou modos de falha que possam comprometer a capacidade de carga do pilar ou viga.

Software de Projeto de Alumínio

A calculadora de alumínio acima é uma versão simplificada e limitada do software de design completo de alumínio do SkyCiv. Embora a calculadora forneça uma análise abrangente da capacidade de carga da viga e realize verificações de cisalhamento na seção de alumínio (Filtrar resultados aprovados/reprovados ou por seções/grupos específicos), a curvatura (Filtrar resultados aprovados/reprovados ou por seções/grupos específicos), compressão, e tensão, o software completo oferece um conjunto mais abrangente de recursos e capacidades para projetos de alumínio. Incluindo:

Software de design de alumínio da SkyCiv, inclui uma integração completa com o software Structural 3D Analysis da SkyCiv:

aluminium-design-software

O software acima também inclui relatórios de projeto detalhados e abrangentes que facilitam ao engenheiro o rastreamento dos cálculos do software, permitindo total transparência de seus cálculos. Eles são muito úteis se você estiver procurando um exemplo de design de alumínio, ou deseja verificar seus designs, à medida que os cálculos completos são exibidos. Esses relatórios de projeto estão incluídos no versão premium, que mostram relatórios de design de alumínio claros e abrangentes:

aluminimum design checks showing aluminimum shear design example

O que determina a capacidade de uma viga de alumínio?

A capacidade da viga de alumínio é determinada por vários fatores, incluindo:

  • Material: A resistência e o tipo de liga de alumínio usada para construir a viga desempenham um papel importante na determinação de sua capacidade..
  • Dimensões da seção: a largura, altura, e forma da seção transversal da viga também influenciam sua capacidade. Uma viga mais larga e alta geralmente terá uma capacidade maior do que uma, mais estreita e baixa do mesmo material. Obviamente, a espessura da seção também desempenha um papel crítico na resistência do membro. Experimente a calculadora acima para ver como as dimensões afetam a capacidade e a utilidade.
  • Comprimento do Vão: O comprimento do vão de uma viga, ou a distância entre seus suportes, também pode afetar sua capacidade. À medida que o comprimento do vão aumenta, a viga terá que suportar mais peso e ficar mais fraca, particularmente às forças de flambagem e compressão.
  • Concentração de Carga: O tipo de carga aplicada a uma viga também pode impactar sua resistência e capacidade geral.. Por exemplo, uma carga pontual, que é uma carga concentrada em um único ponto, é mais desafiador para uma viga suportar do que uma carga uniforme, uma vez que existem preocupações consideráveis ​​de cisalhamento, pois toda a força está concentrada em um único ponto. Cargas distribuídas são, como definido, distribuído. Portanto, mais material está sendo usado para suportar a carga.
  • Aplicação da Carga: A maneira como a carga é aplicada à viga também pode influenciar sua capacidade. Por exemplo, uma viga carregada por cima terá uma capacidade diferente de uma viga carregada lateralmente. Para formas como vigas I, isso será refletido nos eixos forte e fraco do membro.

O que é design de alumínio?

O projeto de alumínio é o processo de projetar elementos de alumínio, como vigas ou colunas. O alumínio é um material de design comum devido à sua versatilidade, força, vantagens anticorrosivas e natureza leve. Pode ser facilmente moldado e moldado em formas complexas e personalizadas, o que o torna adequado para uma ampla gama de aplicações.

Para realizar design de alumínio, os engenheiros precisam avaliar a resistência do elemento e determinar se há ou não capacidade suficiente para suportar as cargas de projeto exigidas. Podem ser cargas do vento, neve, cargas mortas e cargas vivas. Os engenheiros geralmente usam cálculos manuais ou software para realizar esses cálculos.

Existem algumas etapas no projeto de vigas de alumínio. Geralmente começa com a identificação dos requisitos de carga e vão antes de passar para a seleção do tamanho e tipo apropriado de viga de alumínio.. Finalmente, o engenheiro determinará se o membro é forte o suficiente para as cargas de projeto exigidas.. Aqui está uma visão geral mais detalhada do processo:

  1. Determine os requisitos de carga e vão: O primeiro passo no projeto de vigas de alumínio é determinar as cargas necessárias e o vão necessário da viga.. Isso inclui o cálculo das cargas esperadas (como morto, neve, vento, viver etc..) que a viga precisará suportar. Estas cargas podem ser combinadas, ou tomadas como cargas de projeto finais do pior caso (como nesta ferramenta). Esses fatores determinam diretamente o tamanho e o tipo de viga que será necessária.
  2. Selecione o tamanho e tipo apropriado de viga: Vigas de alumínio vêm em uma variedade de tamanhos e formas, incluindo vigas I, Vigas H, e vigas retangulares. O tamanho e a forma da viga devem ser escolhidos com base nos requisitos de carga e vão. Ferramentas como esta nesta página, são um ótimo recurso para projetar a viga. Os usuários podem especificar diferentes tamanhos e tipos e executar novamente os cálculos para determinar a utilidade do membro.
  3. Garantir suporte e ancoragem adequados: É importante garantir que a viga de alumínio esteja devidamente apoiada e ancorada para evitar que ela deforme ou falhe sob carga.. Isto pode incluir o uso de suportes ou âncoras adicionais nas extremidades da viga, ou adicionar reforço à viga para aumentar sua estabilidade.
  4. Considerações de projeto: Estes podem incluir o uso geral ou a categoria de risco da estrutura, as condições ambientais às quais o feixe será exposto, e quaisquer recursos ou requisitos adicionais, como resistência à corrosão ou resistência ao fogo. Por exemplo, o alumínio é um material bastante resistente à corrosão e bom em aplicações onde há presença de água salgada. Além disso, o alumínio é bastante resistente ao fogo, mas de forma alguma é completamente à prova de fogo (o alumínio derreterá em torno 660 graus Celsius). Todas essas são considerações importantes ao decidir se o alumínio é o material certo para um projeto específico..
  5. Use software de design: Como esta ferramenta de design de alumínio (que também está integrado ao nosso software de análise estrutural), os engenheiros normalmente usarão software de engenharia estrutural como uma maneira mais rápida/eficiente de calcular e projetar esses membros.

Quais são as vantagens do alumínio?

  • Leve: O alumínio é muito mais leve que outros metais, como o aço, facilitando a instalação ou transporte.
  • Forte: Apesar de sua natureza leve, o alumínio é forte e durável, tornando-o adequado para uso em uma variedade de aplicações.
  • Versátil: O alumínio pode ser facilmente moldado e extrudado em uma ampla variedade de formas e tamanhos, tornando-o adequado para uma variedade de aplicações de design. Principalmente ao trabalhar com instalação de vidro.
  • Resistente a corrosão: As ligas de alumínio são resistentes à corrosão na atmosfera (nem tanto quando submerso em água) o que os torna uma aplicação adequada onde está exposto a elementos prejudiciais, como o sal marinho.
  • Reciclável: O alumínio geralmente é 100% reciclável, tornando-o geralmente mais ecológico do que alguns outros materiais.

Quais são as desvantagens do alumínio?

  • Caro: O alumínio pode ser mais caro que outros materiais, como o aço. Contudo, isso depende da aplicação e às vezes os benefícios listados acima podem compensar alguns custos adicionais do uso deste material.
  • Aplicações limitadas: O alumínio não é adequado para uso em certos casos onde o membro está sob altas tensões ou exposto a altas temperaturas. Normalmente o aço terá melhor desempenho em tais aplicações.
  • Difícil de trabalhar: Pode ser difícil conectar ou unir com outros materiais.

Quais padrões de projeto estão disponíveis no Software de Design de Alumínio?

SkyCiv Aluminum Design suporta vários padrões de design que podem ser acessados ​​usando o ícone de bandeira na parte superior do painel de entrada esquerdo do software. Os padrões de design de alumínio apoiados pelo SkyCiv incluem:

  • ADM 2020 Software de Projeto de Alumínio
  • Eurocódigo 9 Software de Projeto de Alumínio
  • CSA 157-27 Software de Projeto de Alumínio
  • AS / NZS 1664 Software de Projeto de Alumínio

Quais formas são suportadas pela calculadora de resistência da viga I de alumínio

SkyCiv Aluminum Design suporta o projeto de seções retangulares ocas, Seções I, Seções C e Seções de Chapéu.

Aluminum Shapes Drawings

Perguntas frequentes sobre calculadora de vão de viga de alumínio

A calculadora acima irá calcular as capacidades da seção da seção de alumínio, com base no padrão escolhido. A capacidade é determinada a partir da entrada do usuário - incluindo dimensões da seção, propriedades do material, comprimento da barra e condições de contraventamento. Entrada opcional para forças de projeto também está disponível, os usuários podem especificar suas próprias cargas de projeto e a calculadora retornará a taxa de utilidade para cada verificação.

A Calculadora de Capacidade de Alumínio requer entradas em torno da extensão do membro em ambas as direções z e y, detalhes na seção transversal, Soldagem, e propriedades materiais. Finalmente, as cargas de projeto são adicionadas à calculadora, incluindo cargas de flexão e cisalhamento maiores/menores, bem como compressão e tensão axial.

Sim, a calculadora suporta AS/NZS 1664 Design de Alumínio, você pode alterar o padrão de design usando o menu suspenso relacionado na parte superior do painel de entrada esquerdo. Usando SkyCiv Estrutural 3D, os usuários também podem importar materiais comuns soldados e não soldados com uma ampla gama de opções de têmpera e liga. Isso significa que você pode construir, analise e projete suas esquadrias de alumínio com rapidez e facilidade - combinando nossa poderosa análise com recursos de verificação de projeto de qualidade.

Sim, a calculadora suporta ADM 2020 Design de Alumínio, você pode alterar o padrão de design usando o menu suspenso relacionado na parte superior do painel de entrada esquerdo. A versão completa (integrado com nosso software de análise de quadros - SkyCiv Structural 3D) também inclui um banco de dados de materiais de alumínio americano do banco de dados ADM. Isso inclui uma gama de produtos que podem ser facilmente pesquisados ​​e selecionados para design.

Sim, a calculadora suporta o Eurocode Aluminum Design de acordo com o padrão (BS EN 1999-1-1), você pode alterar o padrão de design usando o menu suspenso relacionado na parte superior do painel de entrada esquerdo. 3D estrutural (Software de análise SkyCiv) também suporta um catálogo completo de materiais de alumínio europeus a partir de uma grande base de dados, para entrada de material perfeita.

Sim, a calculadora suporta CSA Aluminum Design como padrão (CSA 157-17), você pode alterar o padrão de design usando o menu suspenso relacionado na parte superior do painel de entrada esquerdo. Nosso software de análise de estrutura completa também fornece um banco de dados completo de materiais de alumínio canadense da CSA S157-17 que podem ser facilmente importados para o seu modelo.

3D estrutural (S3D) é o nosso software de análise de quadros. Este módulo está integrado ao nosso software, para que os usuários possam construir uma estrutura de alumínio, realizar análise nesse quadro, e depois importe todas as cargas, propriedades da seção e propriedades do material para verificar automaticamente todos os seus membros de uma só vez!

O índice de utilidade de um membro refere-se a quanto da força do membro (Um guia para combinações de carga Eurocode) está sendo usado. Por exemplo, se uma barra tiver uma resistência de 20kip e a carga aplicada a essa barra for de 10kip (com base em cargas vivas, cargas mortas etc.) então a utilidade geral é 50%. Geralmente, uma proporção de > 1 representa uma falha, pois há mais carga aplicada à seção do que ela é capaz de suportar. por outro lado, uma proporção de 0-1 é uma passagem, pois a resistência é maior que a carga aplicada.

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Sobre a SkyCiv

A SkyCiv oferece uma ampla gama de softwares de Análise e Projeto Estrutural em Nuvem para engenheiros. Como uma empresa de tecnologia em constante evolução, estamos comprometidos com a inovação e o desafio dos fluxos de trabalho existentes para economizar tempo dos engenheiros em seus processos de trabalho e projetos.

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