genel bakış
Bu modül çelik elemanları CSA S16-24'e göre tasarlar ve kontrol eder. I-Shapes'i destekler, T-Şekiller, Kanallar, ve HSS bölümleri (RHS, SHS, CHS), standart Kanada bölümlerini veya kullanıcı tanımlı özel bölümleri kullanma.
Modül eksenel gerilimi kontrol eder, eksenel sıkıştırma, her iki ana eksen etrafında bükülme, makaslama, ve bu etkiler arasındaki birleşik eylem etkileşimleri. Sıkıştırma kontrolleri bükülmeyi de içerir, burulma, ve bükülme burulma burkulması. Eğilme kontrolleri, yanal olarak desteklenmeyen elemanlar için yanal burulmalı burkulmayı içerir. Yerel burkulmaya ilişkin bölüm sınıflandırması, her direnç hesaplamasından önce otomatik olarak gerçekleştirilir.
Modülü Kullanma
The module is available in SkyCiv Structural 3D Member Design. Seçmek CSA S16-24 olarak Tasarım kodu. The previous edition, CSA S16-14, is still available in the same list.
Tasarımcıyı Çalıştır (the SkyCiv section optimizer) can be used with CSA S16-24 to find the most efficient section.
The settings (vites) button opens the member design settings, which include a Report Mode option for the calculation report:
- Detaylı (varsayılan): shows the calculations in detail, with the formulas used at each step
- Tablolar: only shows the relevant variables, in tables
Through the API, the design code is CSA_S16-24. Görmek S3D.design in the SkyCiv API documentation.
Bölüm Sınıflandırması
Herhangi bir direnç hesaplanmadan önce, modül, bölümü Maddeye göre sınıflandırır 11. Flanş ve ağ bağımsız olarak sınıflandırılır. Her biri Tabloya göre kontrol edilir 2 Yönetilen gerilim dağılımı için genişlikten kalınlığa sınırlar: sıkıştırma, bükme, veya her ikisinin bir kombinasyonu.
Ortaya çıkan flanş sınıfı ve web sınıfı, Maddelerdeki o eleman için direnç formülünün geçerli olduğu her sürücüyü çalıştırır. 13.3 ve 13.5. Sınıf 1 ve 2 plastik bölüm özelliklerini kullan. Sınıf 3 elastik bölüm özelliklerini kullanır. Sınıf 4 aşağıdaki etkin genişlik azalmasını tetikler.
Sınıf 4 Etkili Özellikler
Bir Sınıf İçin 4 eleman, modül, sıkıştırma flanşı için etkin genişliği ve ağ için etkin yüksekliği hesaplar, Madde uyarınca 11 etkin genişlik hükümleri. Daha sonra bu küçültülmüş boyutlardan etkin bir alan ve etkin kesit modülü elde edilir..
Bu etkili özellikler, sıkıştırma ve bükülme direnci hesaplanmadan önce brüt özelliklerin yerini alır. Sınıftan bağımsız olarak aynı direnç hükümleri geçerlidir. Yalnızca bunlara beslenen bölüm özellikleri değişir.
Hem flanşlı hem de gövdeli bir bölüm Sınıf olarak sınıflandırılmıştır 4, veya bir Sınıf 4 Etkin genişliği veya yüksekliği sıfıra veya altına düşen eleman, modülün desteklenen kapsamının dışına çıkar ve hesaplamayı durdurur.
Birleşik Eksenel ve Bükme Altında Web Narinliği
CSA S16-24 Tablosu 2 web sınıflandırma sınırı, h/w ≤ (1900/√F<sub>y</sub>)(1 − 0.65x), kullanır x = C<sub>f</sub>/φC<sub>y</sub> ağın gerçek stres gradyanının bir temsili olarak. Bu temsil, eksenel kuvvet kapasitesine yakın ancak moment küçük olduğunda gerçek eğimden ayrılır.. Bölüm daha sonra neredeyse eksenel olarak okunur, ağı aslında düzgün bir sıkıştırma gerilimi durumuna yakın olmasa da.
Modül yerini alır x gerçek elastik gerilim oranıyla, α = f<sub>a</sub>/(f<sub>a</sub> + f<sub>b</sub>) = C<sub>f</sub>·S/(C<sub>f</sub>·S + M<sub>f</sub>·A), nerede f<sub>a</sub> ortalama eksenel gerilimdir ve f<sub>b</sub> aşırı fiber bükülme gerilimidir. Web narinlik sınırı şu şekilde olur::
h/w ≤ (1900/√F<sub>y</sub>) × [0.35 + 0.65(1 − α)²]
Şurada: α = 1 (saf eksenel sıkıştırma), bu azaltır 0.35 × 1900/√F<sub>y</sub> ≈ 670/√F<sub>y</sub>, CSA S16-24 Tablosu 1 sınır. Şurada: α = 0 (saf bükme), tam olarak veriyor 1900/√F<sub>y</sub> sınır. İkisi arasında, ikinci dereceden terim klasiklere göre kalibre edilir (Timoşenko) plaka burkulması teorisi, doğrusal olmaktan ziyade gerilim gradyanı aralığı boyunca dışbükey olan.
NS 0.65 katsayı, temel formülün baş katsayısıyla eşleşir. Üzerinde küçük bir ek marj sağlar 0.62 teorik eğriye tam teğetlik için gereken değer.
Plaka Teorisine ve CSA S16-24'e Karşı Doğrulama
Hipotez: ikinci dereceden düzeltilmiş limit, hem sıkı elastik plaka burkulması teorisine hem de CSA S16-24'ün kendi Tablosuna göre muhafazakar kalır 1 ve Tablo 2 sınırlar, tam gerilim gradyanı aralığı boyunca, yalnızca değiştirilmemiş formülün zaten kesin olduğu saf eksenel ve saf bükülme uç noktalarında değil.
Tablo 1 bunu tam gradyan aralığında klasik plaka teorisine göre test eder, saf bükülmeden saf eksenel sıkıştırmaya. Tablo 2 kodun Tablosuna göre test eder 1 (yalnızca eksenel) ve Tablo 2 (yük oranı) sınırlar, kombine eksenel ve bükülme gerilimini süpürür 0 -e φF<sub>y</sub>. İkisi de kullanıyor F<sub>y</sub> = 350 MPa, E = 200000 MPa, ve ν = 0.3. her ikisinde de, modülün limiti referans değerinde veya altında kalıyor. Gradyan aralığının ortasına yakın yerlerde en muhafazakardır ve saf eksenel ve saf bükülme uç noktalarındaki kod değerlerine yakınsar.
| Stres durumu | 1 − ψ | f1 | f2 = ψf1 | fa | fb | α | k(ψ) Timoşenko | h/w Timoşenko | h/w önerilen | Marj |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Eğilme | 2.00 | 1 | −1,00 | 0.00 | 1.00 | 0.00 | 24.0 | 2082.86 | 1900.00 | 91% |
| 1.33 | 1 | −0,33 | 0.33 | 0.67 | 0.33 | 11.5 | 1441.79 | 1213.89 | 84% | |
| Üçgensel | 1.00 | 1 | 0.00 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 8.4 | 1232.23 | 973.75 | 79% |
| 0.80 | 1 | 0.20 | 0.60 | 0.40 | 0.60 | 7.1 | 1132.88 | 862.60 | 76% | |
| 0.67 | 1 | 0.33 | 0.67 | 0.33 | 0.67 | 6.1 | 1050.07 | 802.22 | 76% | |
| Sıkıştırma | 0.00 | 1 | 1.00 | 1.00 | 0.00 | 1.00 | 4.0 | 850.32 | 665.00 | 78% |
fa = Cf/A (MPa) | fb = Mf/S (MPa) | α | h/w Tablo 1 | h/w Tablo 2 | h/w önerilen | Marj ve Tablo 1 | Marj ve Tablo 2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0.00 | 670.00 | 1900.00 | 1900.00 | 284% | 100% |
| 0 | 78.75 | 0.00 | 670.00 | 1900.00 | 1900.00 | 284% | 100% |
| 0 | 157.5 | 0.00 | 670.00 | 1900.00 | 1900.00 | 284% | 100% |
| 0 | 236.25 | 0.00 | 670.00 | 1900.00 | 1900.00 | 284% | 100% |
| 0 | 315 | 0.00 | 670.00 | 1900.00 | 1900.00 | 284% | 100% |
| 78.75 | 0 | 1.00 | 670.00 | 1591.25 | 665.00 | 99% | 42% |
| 78.75 | 78.75 | 0.50 | 670.00 | 1591.25 | 973.75 | 145% | 61% |
| 78.75 | 157.5 | 0.33 | 670.00 | 1591.25 | 1213.89 | 181% | 76% |
| 78.75 | 236.25 | 0.25 | 670.00 | 1591.25 | 1359.69 | 203% | 85% |
| 157.5 | 0 | 1.00 | 670.00 | 1282.50 | 665.00 | 99% | 52% |
| 157.5 | 78.75 | 0.67 | 670.00 | 1282.50 | 802.22 | 120% | 63% |
| 157.5 | 157.5 | 0.50 | 670.00 | 1282.50 | 973.75 | 145% | 76% |
| 236.25 | 0 | 1.00 | 670.00 | 973.75 | 665.00 | 99% | 68% |
| 236.25 | 78.75 | 0.75 | 670.00 | 973.75 | 742.19 | 111% | 76% |
| 315 | 0 | 1.00 | 670.00 | 665.00 | 665.00 | 99% | 100% |
Yük Kombinasyonları ve Raporlanan Bölüm Sınıflandırması
Modül, üyeyi modeldeki her yük kombinasyonuna göre kontrol eder, tek bir yük durumu değil. Bölüm sınıflandırması, ve herhangi bir Sınıf 4 etkin özellik azaltımı, her yük kombinasyonu için tekrarlanır. Yönetici stres gradyanı α bu kombinasyonun eksenel kuvvetine ve momentine bağlıdır, yani kombinasyondan kombinasyona değişir.
Her yardımcı program kontrolü (gerilim, sıkıştırma, bükme, makaslama, birleşik eylemler) yalnızca kendi yönetici yük kombinasyonunu bildirir. Bu kombinasyon, söz konusu çek için hangisi en yüksek fayda oranını sağlıyorsa odur. Farklı kontroller farklı kombinasyonlarla yönetilebilir.
Bölüm sınıflandırması ve Tablo 2 Raporda gösterilen narinlik sonucu, bu kontrol başına yönetim mantığını takip etmiyor. Yerine, en yüksek faktörlü eksenel kuvvete sahip yük kombinasyonundan alınırlar, C<sub>f</sub>, model boyunca. Bu kombinasyon mutlaka herhangi bir bireysel hizmet kontrolünü yöneten kombinasyon değildir.. Bir bölüm Sınıf olarak bildirilebilir 3 en yüksek değerine dayanarak-C<sub>f</sub> kombinasyon. Farklı bir kombinasyon, daha küçük olanla C<sub>f</sub> ama daha büyük bir an, daha az elverişli bir durum yaratabilir α. Bu kombinasyon, bölümü Sınıf olarak sınıflandırır 4 eğer kendi başına kontrol edildiyse.
