Документация SkyCiv

Ваш путеводитель по программному обеспечению SkyCiv — учебные пособия, практические руководства и технические статьи

Быстрый дизайн: CSA A23.3:24 Столбец

Обзор

Этот калькулятор предназначен для расчета железобетонных колонн без предварительного напряжения в соответствии с CSA A23.3.:24. Проводятся следующие расчеты:

  • Гибкость колонны определяется в каждом направлении в зависимости от действий пользователя..
  • Расчетные изгибающие моменты рассчитываются на основе гибкости..
  • Моментные возможности получены из диаграмм взаимодействия., которые рисуются на основе свойств сечения колонны.
  • Сдвиговые способности сечения определяются с использованием модели фермы с наклонной стойкой..
  • На участке выполняются детальные проверки.

Предположения

  • При расчете сдвига, предполагается, что угол поперечной арматуры перпендикулярен продольной арматуре, а продольная арматура параллельна всем граням бетона..
  • Для расчетов размер заполнителя принимается равным 20 мм..
  • λ = 1 поскольку предполагается бетон нормальной плотности (8.6.5).
  • Предполагается, что между опорами колонны не действует поперечная нагрузка..
  • бвес за диаметр принимается при расчете сдвигающей способности круглых сечений по 11.2.10.3.

Раздел Анализ

Диаграммы взаимодействия

Изгибающая способность бетонной колонны определяется на основе диаграмм взаимодействия, построенных для каждой оси.. Линия взаимодействия строится путем расчета значений M и P на различной глубине нейтральной оси.. Это делается путем определения деформаций в бетоне и арматурных стержнях для заданной глубины нейтральной оси.. Эти деформации могут быть преобразованы в силы, который затем можно использовать для расчета максимальной осевой нагрузки и изгибающего момента, которым может противостоять колонна для этой глубины нейтральной оси..

Ноты
  • Снимаются моменты относительно пластического центроида сечения..
  • Предполагается, что результирующая сила бетона действует в центре тяжести прямоугольного напряженного блока..
    • Для прямоугольных сечений, это принимается за половину высоты блока.
    • Для круглых сечений, это рассчитывается путем нахождения центроида сжатого сегмента., где высота отрезка равна β1.с.

Дизайн колонки

Осевая мощность

Наибольшая прочность колонны на сжатие определяется как ее учтенное осевое сопротивление с нулевым эксцентриситетом. (про). Это рассчитывается при условии, что арматура секции достигла полного предела текучести. (Ниже приведены различные способы определения коэффициентов давления грунта для расчета удельного сопротивления трения свай в песке.sеи) при сжатии, а бетон находится под равномерным сжимающим напряжением Φса 1е’с (Уравнение 10.11). Максимальная устойчивость к осевой нагрузке (пр,Максимум) включает приведенное значение Pро, где сокращение относится к ограничению ядра колонны согласно уравнениям 10.8 и 10.9.
Предел прочности сечения рассчитывается как предел текучести арматуры и игнорирует любой вклад бетона..

Заключение ядра

Заключение ядра колонны, как указано в разделе 10.10.4, рассчитывается путем сравнения отношения ограничивающей спиральной арматуры к предельному коэффициенту, рs, согласно разделу 10.9.4. Обратите внимание, что только спиральная арматура ограничивает ядро ​​колонны, а максимальный шаг ограничения составляет 100 мм. (кл. 7.6.4.3).

Уравнение 10.7
рsзнак равно0.5(АграммАс-1)1.4(е′сеичас) \ро _s = 0.5 {\осталось(\гидроразрыва{А_г}{А_с} – 1 \право)}^{1.4} \осталось(\гидроразрыва{f’_c}{f_{дааа}}\право)
Уравнение 10.7
ра сTUа Lзнак равноVsпяра LVсОре≥рs \ро _{действительный} = frac{V_{спираль}}{V_{основной}} \geq \rho _s

Моменты дизайна

Влияние и отсутствие влияния

Расчет концевых моментов колонны будет зависеть от того, действует ли она как раскачивающийся или нераскачивающийся элемент., который может быть определен согласно пункту 10.14.4. Для нераскачивающихся колонн, конечные моменты могут быть рассчитаны непосредственно с помощью линейного анализа первого порядка, а затем преобразованы в расчетные конечные моменты M.1 И м2.

Если колонна действует как элемент качания, то конечные моменты должны быть рассчитаны с использованием анализа второго порядка, как указано в пункте 10.16.3.1. Конечные моменты проектирования, M1 И м2, затем можно получить, используя раздел 10.16.2. Расчет увеличенных моментов по данному пункту выходит за рамки данного калькулятора., однако пользователи могут указать направления, в которых колонна действует как элемент качания, и напрямую обеспечить увеличение моментов..

После расчета моментов М1 и М2, колонну можно проверить на гибкость и спроектировать под Мс, независимо от его статуса влияния (10.16.4).

M1знак равноМаксимум[M2,мяNмин[MTОпMбОTTОм]] M_1 = \max \left[ M_{2,мин} \;\; \мин остался[ M_{верхняя} \;\; M_{низ} \право] \право]
M2знак равноМаксимум[M2,мяNМаксимум[MTОпMбОTTОм]] M_2 = \max \left[ M_{2,мин} \;\; \max \left[ M_{верхняя} \;\; M_{низ} \право] \право]
M1знак равноМаксимум[M2,мяNM1Ns+dsM1s] M_1 = \max \left[ M_{2,мин} \;\; M_{1нс} \;+\; \дельта _{s}M_{1s}\право]
M2знак равноМаксимум[M2,мяNM2Ns+dsM2s] M_2 = \max \left[ M_{2,мин} \;\; M_{2нс} \;+\; \дельта _{s}M_{2s}\право]
Ноты
  • M1 / M2 принимается отрицательным, когда колонна изогнута по одинарной кривизне. В этом калькуляторе, это когда моменты имеют один и тот же знак.
  • Когда М2,мин больше, чем М2, предполагается, что колонна изогнута по одной кривизне.
  • M2,мин рассчитывается как Pе(15 + 0.03час).

Рассчитать стройность

Колонна считается нетонкой, если она находится в пределах, указанных ниже.. Коэффициент гибкости колонны рассчитывается как klU / р, где радиус инерции рассчитывается как (я / А)0.5.

Уравнение 10.16
КLUр≤мин[4015+10(M1/M2)пе(е′сАграмм)] \гидроразрыва{в}{р} \leq \min \left[ 40 \;\; \гидроразрыва{15 + 10(М_1/М_2)}{\SQRT{Пф(f'_cA_g)}} \право]
Уравнение 10.26
LUр≤35пе(е′сАграмм) \гидроразрыва{л_у}{р} \leq \frac{35}{\SQRT{Пф(f'_cA_g)}}

Увеличенный момент для кривизны, Mс

Если колонна оказалась тонкой, тогда необходимо учитывать расчетный момент для учета кривизны. Обратите внимание, что в уравнении 10.19 и 10.20, бd это отношение длительной нагрузки, который должен быть предоставлен пользователем в этом расчете.

Уравнение 10.17
Mсзнак равноСмM21-пеφмпс≥M2 M_c = \frac{C_mM_2}{1 – \гидроразрыва{Пф}{ \фи _mP_c}} \geq M_2
Уравнение 10.17
φмзнак равно0.75 \фи _m = 0.75
Уравнение 10.18
псзнак равноПи2(Ея)еее(КLU)2 P_c = \frac{\пи ^2(Нет)_{эфф}}{(в)^ 2}
Уравнение 10.19 & 10.20
(Ея)ееезнак равноМаксимум[0.2Есяграмм+ЕsяsT1+бd0.4Есяграмм1+бd] (Нет)_{эфф} = max left[ \гидроразрыва{0.2E_cI_g + Ну да_{улица}}{1 + \beta_d} \;\; \гидроразрыва{0.4E_cI_g}{1 + \beta_d} \право]
Уравнение 10.21
Смзнак равно0.6-0.4M1M2 С_м = 0.6 – 0.4\гидроразрыва{М_1}{М_2}

Гибочная способность

Допустимый изгибающий момент рассчитывается по каждой оси путем построения координат расчетных сил. (осевая нагрузка и изгибающий момент) на диаграммах взаимодействия. Линия проводится через начало координат, которая пересекает расчетную координату. Моментная мощность (Mр,ось) и осевая мощность (пр,ось) берутся в точке пересечения этой линии с линией взаимодействия. Приведенное ниже уравнение Бреслера учитывает осевую емкость каждой оси. (прз и Pрай) с максимальной осевой нагрузкой секции (пр0) заключить сопротивление для колонны (пр). Это значение сравнивается с учтенной приложенной осевой нагрузкой. (пе) определить двухосное использование.

Уравнение 10.21
1прзнак равно1прс участием+1при-1пр0 \гидроразрыва{1}{П_р} = frac{1}{П_{рз}} + \гидроразрыва{1}{П_{рай}} – \гидроразрыва{1}{П_{р0}}

Емкость сдвига

Общая сдвигающая способность колонны (Vр) рассчитывается как емкость бетона (Vс) в сочетании с мощностью поперечной арматуры (Vs). Это значение ограничено прочностью на раздавливание полотна на сдвиг. (Vр,Максимум).

Уравнение 11.4 и 11.5
Vрзнак равномин[Vс+VsVр,ма Икс] V_r = \min \left[ V_{с} + V_{s} \;\; V_{р,Максимум} \право]
Уравнение 11.5
Vр,ма Иксзнак равно0.25φсе′сбвесdv V_{р,Максимум} = 0.25\phi _cf’_cb_wd_v
Уравнение 11.6
Vсзнак равноφсλбе′сбвесdv V_{с} = \phi _c\lambda\beta\sqrt{f’_c}b_wd_v
Уравнение 11.7
Vsзнак равноφsАvеиTdvдетская кроваткаθs V_{s} = frac{\ты _sA_vf_{уг}d_v\cot\theta}{s}
Уравнение 11.11
бзнак равно0.41+1500ϵИкс×13001000+sс участиеме≥0.05 \beta = \frac{0.4}{1 + 1500\эпсилон_х} \[object Window]{1300}{1000 + S_{их}} \geq0,05
Уравнение 11.12
θзнак равно29+7000ϵИкс \тета = 29 + 7000\эпсилон_х
Уравнение 11.10
sс участиемезнак равно35sс участием15+а грамм⇒sс участиемеОра граммзнак равно20 S_{их} = frac{35S_Z.}{15 + а_г} \Rightarrow с_з \; для \; а_г=20
Уравнение 11.13
еИксзнак равно|Mеdv|+|Vе|+0.5Nе2(ЕsАs)≤3.0×10-3 \varepsilon_x = \dfrac{ \осталось|\dfrac{М_ф}{д_в}\право| + \осталось|V_f\right|+ 0.5Н_ф }{ 2\осталось(Е_с А_{s}\право) } \;\leq\; 3.0 \раз 10 ^{-3}
Mезнак равноМаксимум[MdеsяграммNVе.dv] M_f = \max \left[ M_{дизайн} \;\; V_f.d_v\right]
Ноты
  • В этом калькуляторе предполагается, что арматурные стержни полностью разработаны..
  • Расчет деформации на средней высоте исключает вклад стали на линии средней высоты..
  • Площадь напряженной стали рассчитывается как площадь стали на растянутой стороне колонны.,
    за исключением стали, описанной в пункте выше. Сторона натяжения — это область на стороне натяжения линии средней высоты..
  • так же, площадь изгибаемого бетона на растянутой стороне элемента (Аct) рассчитывается как площадь на стороне натяжения линии средней высоты (А/2).
  • Значение εИкс удваивается, когда изгибно-сжатый фланец находится в натянутом состоянии. Усилие на фланце рассчитывается следующим образом:
    • -Mеdv+0.5Nе+0.5Vедетская кроваткаθ \dfrac{-М_ф}{д_в} + 0.5Н_ф + 0.5V_f \cot\theta
  • Если εИкс оказывается отрицательным (в сжатии), тогда значение следует дополнительно изменить, используя уравнение ниже:
еИксзнак равно-2.0×10-3≤|Mеdv|+|Vе|+0.5Nе2(ЕsАs+ЕсАсT)≤3.0×10-3 \варепсилон_x = -2.0 \раз 10 ^{-3} \;\leq\; \dfrac{ \осталось|\dfrac{М_ф}{д_в}\право| + \осталось|V_f\right|+ 0.5Н_ф }{ 2\осталось(Е_с А_{s} + Э_с А_{ct}\право) } \;\leq\; 3.0 \раз 10 ^{-3}

Журнал изменений

  1. Первоначальное развертывание июль 2026.

Обратная связь

Мы постоянно стремимся расширять и улучшать наше предложение продуктов.!

Если у вас есть какие-либо пожелания или отзывы, пожалуйста, отправьте их, выбрав «Библиотека» → «Информация о калькуляторе» → «Обратная связь»..

Как мы можем помочь?

×

Перейти наверх