Конструкция композитной балки
согласно ANSI/AISC 360-16

Применительно к нежилым многоэтажным строительным конструкциям, Композитная конструкция предпочтительнее чисто стальной или железобетонной конструкции.. Ключ эффективности композитной конструкции по сравнению с другими конструкциями можно выразить просто. Сталь хороша на растяжение, а бетон на сжатие.. Они используются таким образом, чтобы получить легкие балки.. Модуль/программа композитного дизайна SkyCiv позволяет пользователю эффективно проектировать композитные балки в соответствии с положениями американского,Европейские и австралийские стандарты.

В этой статье, мы познакомим вас с проектом композитной балки с учетом требований ANSI/AISC 360-16 код дизайна.

 

Ключевые моменты

• Поддержка АСД & LRFD

Программа составного луча поддерживает оба метода AISC, а именно ASD. & LRFD. Пользователь может выбрать метод в пользовательском интерфейсе в качестве входных данных и соответствующим образом спроектировать луч..

• Конструкция балки с любой ориентацией палубы.

Модуль выполняет расчет составных балок как с настилом, так и без настила.. Ориентация настила с углом настила >20 градусов считается “балка с перпендикулярным настилом” тогда как угол < 20 градусов считается “балка с параллельным настилом”.

Угол настила 45°

Угол настила 0°

• Момент Емкость

В программе рассматривается случай провисания, а также оценка несущей способности по изгибающему моменту..
Эти емкости доступны для различных возможных вариантов, перечисленных ниже.:
Возможна различная планировка палубы:

1. Нет колоды
2. Обрезанная панорама параллельно балке
4. Обрезанное панорамирование перпендикулярно лучу
5. Гофрированный открытый желоб, параллельный балке
6. Гофрированный открытый желоб перпендикулярно балке
7. Повторяющийся гофрированный, параллельный балке
8. Повторяющийся гофрированный перпендикулярно балке

 

• Блок-схемы напряжения

Параметры блока напряжений интеллектуально рассчитываются программой для различных степеней сдвиговой связи по отношению к положению PNA, чтобы получить предельный момент сопротивления данного сечения.. Они представлены в табличной форме. См. рис. ниже

Сопротивление моменту для различной степени составных воздействий

3 Показаны возможные варианты положения ПНА для случая балки без палубы, т.е.

я) PNA лежит в БЕТОННОЙ ПЛИТЕ

 

II) PNA лежит в СТАЛЬНОМ ФЛАНЦЕ

iii) PNA лежит в STEEL WEB

• Отношения между Степень соединения сдвига и Коэффициент сопротивления моменту

Расчет допустимого изгибающего момента показан для различных степеней соединения сдвига с помощью UNIQUE GRAPH, чтобы пользователь мог:
я) оценить способность к моменту для текущего состояния срезного соединителя
II) спрогнозировать моментную мощность для другого набора данных соединителя сдвига
См. рис. ниже

 

Взаимосвязь между степенью соединения сдвига и коэффициентом сопротивления моменту

 

Как использовать график и таблицу частичного составного действия?

См. Спецификации на срезные шпильки, т.е., Диаметр & Расстояние между шипами из отчета SkyCiv, которое вы получите после использования программы и запуска проверки дизайна.. Образец снимка спецификации показан ниже..

 

• • Выберите значение «Степень сложного действия» по оси X..
  • Получите соответствующее значение коэффициента сопротивления моменту на оси Y графика..
  • Получите значение сопротивления моменту для соответствующей степени композитного действия из рис. 2..

 

• Марки материалов:
  Программа может оценить конструкцию для различных марок материалов, как показано ниже..

 

• Классификация стального профиля

Расчет допустимого момента составной балки зависит от классификации элемента поперечного сечения стальной балки..

а . Рассчитать отношение h/tw

где,

h = расстояние в свету стенки между полками
tw = толщина паутины

Сравните соотношение со значениями в главе B., Таблица B4.1b

с. Определить классификацию элемента стального сечения.

d. Следует отметить, что только Компактный и некомпактный используются стальные секции. В составных балках избегают поперечных сечений с тонкими элементами..

 

• Момент Емкость:

Расчет составной балки по критериям прочности включает расчет допустимого момента.. Модуль способен оценивать допустимый момент провисания балки в случае балки с простой опорой.. Есть три возможности, которые необходимо учитывать при проектировании композитной балки.. Программа рассматривает все три возможности и предоставляет подробные расчеты для каждого из случаев..

• • Полное составное действие (Соединения с полным сдвигом)

Способность к моменту рассчитывается с учетом того, что весь горизонтальный сдвиг передается срезными соединителями..

 

• • Нет составного действия (Без сдвиговых соединений)

Допустимый момент рассчитывается для стальной балки только для этого случая.. Этот случай происходит в течение короткого периода времени во время строительства.

 

 

• • Частичное составное действие (Соединения с частичным сдвигом)

Способность к моменту рассчитывается с учетом частичной передачи горизонтального сдвига через срезные соединители.. Соответствующий выбор степени соединения на сдвиг может обеспечить высокоэффективное использование свойств стали и бетона..

 

 

• Емкость сдвига:

Прочность на сдвиг рассчитывается как для поперечного, так и для продольного сдвига..

 

Продольный сдвиг:

1. 1. Предполагается, что весь продольный сдвиг на границе между бетонной плитой и стальной балкой для свободно опертых балок передается стальными шпильками или анкерами из стального швеллера..
   2. Шаги оценки частичного составного действия могут помочь пользователю оптимизировать стальные анкеры на основе критериев сопротивления горизонтальному сдвигу..

Пошаговые расчеты также дают необходимое и предоставленное количество соединителей для сдвига вместе с проверками их с надлежащим сообщением для пользователя, как показано ниже.

 

 

Поперечный сдвиг:

Сопротивление вертикальному сдвигу данного поперечного сечения оценивается только на основе вклада конструкционной стали. (согласно AISC 360-16). Подробные расчеты дают прочность на поперечный сдвиг, а также сравнение с входными данными для определения коэффициента полезности и состояния, как показано ниже..

 

 

• Тестирование и проверка:

Мы взяли результаты нашей программы для 9 различные случаи и проверили их с помощью инструментов, доступных на рынке для проектирования композитных балок..

Вот список, который охватывает все случаи:

Вот сравнение результатов, представленных в графическом формате:

 

 

Испытания проводятся для проверки технических соображений, сделанных, применимые разделы/пункты, проведенные расчеты. Ниже приведены снимки сравнения результатов SkyCiv и других инструментов..