Проектирование прогона из холодногнутой стали с помощью программного обеспечения SkyCiv
Что такое стальной прогон?
Прогоны из холодногнутой стали устанавливаются продольные балки для скрепления ферм или стропил. Его основная функция заключается в передаче внешних нагрузок, действующих на крышу, на верхний пояс фермы.. Конструкция прогонов идеализирована из конструкции с шарнирным соединением, в которой расстояние между фермами рассматривается как пролет, а его концы - как его соединения.. На прогон обычно воздействуют гравитационные и ветровые нагрузки, которые вызывают провисание элемента.. Для обеспечения боковой поддержки прогонов, стержни прогиба добавляются в отдельных точках.
Помимо использования в кровельных системах, прогоны также могут применяться в качестве обвязок для облицовки стен. На изображении ниже показан типичный стальной каркас с прогонами..
фигура 1: Типичный металлический каркас здания (Взято из Руководства по проектированию AISI D111-09.)
Распространенные типы холодногнутых кровельных прогонов
Профили C и Z являются наиболее распространенными формами, доступными для стальных прогонов холодной штамповки.. Как следует из их названий, эти секции изогнуты в соответствии с буквой в алфавите (см. рисунок 2). Из прогонов точечно-симметричны, а иногда их фланцы изготавливаются немного неравномерно, чтобы обеспечить перекрытие. Тем временем, C прогоны имеют немного меньший модуль вертикального сечения, что делает их более выгодными для крыш с меньшим уклоном. У каждой формы есть свои плюсы и минусы; Инженер должен оценить подходящий прогон на основе требований проекта..
фигура 2: Обычные прогоны C и Z-образной формы
При установке на крыше, прогоны обычно внахлест друг на друга, обеспечение преемственности в разделе. Обычно он соединяется с помощью болтов машинного класса через стенки прогонов внахлест..
Что касается дизайна, нагрузки приложены к нормальной и касательной осям центра масс сечения. таким образом, двухосный изгиб в основном проверяется. Предполагается, что скручивающие воздействия на элемент не учитываются из-за частичных боковых и скручивающих ограничений, обеспечиваемых обшивкой крыши..
Преимущества холодногнутой стали перед другими материалами
В этой статье основное внимание уделяется использованию холодногнутой стали. (КВПБ). Этот тип стали изготавливается из тонких листов и, от самого слова, изготавливается с помощью процессов холодной обработки, таких как прессование и прокатка, что делает его более прочным по сравнению с горячекатаным листом. В отличие от дерева, холодногнутая сталь обеспечивает более длительный срок службы, поскольку она устойчива к плесени или вредителям.
Так как он легкий, CFS проще в установке и даже может быть переработан при снятии или замене кровельной системы.. При правильном построении и проектировании, Структуры CFS могут противостоять экстремальным нагрузкам окружающей среды, что делает его одним из самых устойчивых доступных материалов..
Использование калькулятора пропускной способности прогонов SkyCiv
С Калькулятор грузоподъемности SkyCiv Purlin. Расчеты основаны в основном на AISI., ASCE, и коды AISC. В отличие от типичных таблиц производительности для прогонов, этот калькулятор представляет собой упрощенный подход к проверке грузоподъемности секции с учетом ее геометрических свойств и свойств материала., конфигурация крыши, и грузы.
Этот калькулятор позволяет пользователю вводить стандартные и пользовательские C- и Z-образные прогоны.. Также требуется ввести длину отсека., какой пролет прогона, в расстояние между прогонами, угол крыши, и место провисания стержня, который находится либо в средней точке, либо в третьих точках. Варианты нагрузки, адаптирующие подход к проектированию ASD, также используются для завершения его анализа..
На рисунке ниже показан пример вывода калькулятора.:
фигура 3: Вывод калькулятора пропускной способности прогона
Здесь свойства прогонов показаны вместе с расстоянием между прогонами, заданным пользователем.. Также представлены управляющие нагрузки, рассчитанные по наиболее критической комбинации нагрузок.. Несущая способность прогона характеризуется сочетанием коэффициентов полезности из предела размеров., комбинированное напряжение изгиба, напряжение сдвига, и отклонение.
Проверьте Калькулятор расстояния между прогонами и грузоподъемности и спроектируйте свою кровельную систему сегодня!
Ссылки:
- Руководство по проектированию систем каркаса крыши из холодногнутых стальных прогонов (Руководство по проектированию AISI D111-09) . Американский институт чугуна и стали, 2009.
- следовать, Уильям Т.. Стальной дизайн 6-е издание. Заниматься обучением, 2018.
Разработчик продукта
Бакалавр наук, MEng (гражданского)
