SkyCiv Belgeleri

SkyCiv yazılımı rehberiniz — öğreticiler, nasıl yapılır kılavuzları ve teknik makaleler

Hızlı Tasarım: CSA A23.3:24 Sütun

genel bakış

Bu hesap makinesi, CSA A23.3'e göre güçlendirilmiş öngerilmesiz beton kolonların tasarımına yöneliktir.:24. Aşağıdaki hesaplamalar yapılır:

  • Sütun inceliği kullanıcı girişlerine bağlı olarak her yönde belirlenir.
  • Tasarım eğilme momentleri narinliğe göre hesaplanır.
  • Moment kapasiteleri etkileşim diyagramlarından elde edilir, kolonun kesit özelliklerine göre çizilen.
  • Kesitin kesme kapasiteleri eğimli dikme kafes modeli kullanılarak belirlenir.
  • Bölümde detay kontrolleri yapılır.

Varsayımlar

  • Kesme hesaplanırken, Kesme donatısının açısının boyuna donatıya dik olduğu ve boyuna donatının betonun tüm yüzlerine paralel olduğu varsayılmaktadır..
  • Hesaplamalar için agrega boyutunun 20 mm olduğu varsayılmıştır..
  • λ = 1 Normal yoğunluklu beton varsayıldığı için (8.6.5).
  • Kolon destekleri arasında herhangi bir enine yükün etki etmediği varsayılmaktadır..
  • bw Dairesel kesitler için kesme kapasitesi hesaplanırken çap olarak alınır. 11.2.10.3.

Kesit Analizi

Etkileşim diyagramları

Beton kolonun eğilme kapasitesi her eksen için çizilen etkileşim diyagramlarından elde edilir.. Etkileşim çizgisi, nötr eksenin değişen derinliklerindeki M ve P değerleri hesaplanarak çizilir.. Bu, tarafsız eksenin belirli bir derinliği için beton ve donatı çubuklarındaki gerinimlerin belirlenmesiyle yapılır.. Bu gerilimler kuvvetlere dönüştürülebilir, bu daha sonra kolonun bu nötr eksen derinliği için dayanabileceği maksimum eksenel yükü ve bükülme momentini hesaplamak için kullanılabilir.

Notlar
  • Kesitin plastik merkezi hakkında anlar alınır.
  • Ortaya çıkan beton kuvvetinin dikdörtgen gerilme bloğunun merkezine etki ettiği varsayılmaktadır..
    • Dikdörtgen kesitler için, bu bloğun yüksekliğinin yarısı olarak alınır.
    • Dairesel kesitler için, bu, sıkıştırmadaki segmentin ağırlık merkezi bulunarak hesaplanır, segmentin yüksekliğinin β'ya eşit olduğu yer1.c.

Kolon Tasarımı

Eksenel Kapasite

Bir kolonun en büyük basınç dayanımı, sıfır dışmerkezliliğe sahip faktörlü eksenel direnç olarak tanımlanır. (Pro). Bu, bölümün takviyesinin tam akma gerilimine ulaştığı varsayılarak hesaplanır (Denklemin son teriminin sonuç değerisfY) sıkıştırmada ve beton Φ'lik düzgün bir basınç gerilimi altındadırca1f’c (Denklem 10.11). Maksimum eksenel yük direnci (Pr,max) azaltılmış bir P değeri içerirro, azalmanın denklemlere göre kolonun çekirdeğinin hapsedilmesiyle ilgili olduğu yer 10.8 ve 10.9.
Kesitin çekme kapasitesi, donatının akma dayanımı olarak hesaplanır ve betonun katkısı dikkate alınmaz..

Çekirdek Hapsedilmesi

Sütun çekirdeğinin hapsedilmesi, bölümde atıfta bulunulduğu gibi 10.10.4, sınırlayıcı spiral donatı oranının sınırlayıcı orana oranı karşılaştırılarak hesaplanır, rs, bölüme göre 10.9.4. Kolonun çekirdeğini sınırlamak için yalnızca spiral takviyenin dikkate alındığını ve maksimum sınırlama aralığının 100 mm olduğunu unutmayın. (cl. 7.6.4.3).

Denklem 10.7
rs=0.5(BirgBirc-1)1.4(f′cfYh) \rho _s = 0.5 {\ayrıldı(\çatlamak{A_g}{A_c} – 1 \sağ)}^{1.4} \ayrıldı(\çatlamak{f'_c}{f_{eh}}\sağ)
Denklem 10.7
ractsenal=V spbenralV cÖre≥rs \ro_{gerçek} = frac{V_{sarmal}}{V_{çekirdek}} \geq \rho _s

Tasarım Anları

Sallanma ve Sallanmama

Kolon uç momentlerinin hesaplanması, kolonun sallanma elemanı olarak mı yoksa sallanmama elemanı olarak mı davrandığına bağlı olacaktır., Maddeye göre belirlenebilecek olan 10.14.4. Sallanmayan kolonlar için, uç momentler birinci dereceden doğrusal analiz kullanılarak doğrudan hesaplanabilir ve daha sonra tasarım bitiş momentlerine M dönüştürülebilir1 ve M2.

Kolon salınım elemanı olarak görev yapıyorsa, daha sonra bitiş anları, maddede belirtildiği gibi ikinci dereceden analiz kullanılarak hesaplanmalıdır. 10.16.3.1. Tasarımın bitiş anları, M1 ve M2, daha sonra bölüm kullanılarak türetilebilir 10.16.2. Bu maddeye göre büyütülmüş momentlerin hesaplanması bu hesaplayıcının kapsamı dışındadır, ancak kullanıcılar kolonun salınım elemanı olarak hareket edeceği yönleri belirleyebilir ve büyütülmüş momentleri doğrudan sağlayabilir.

M1 ve M2 momentlerinin hesaplanmasının ardından, kolonun narinliği kontrol edilebilir ve M'ye göre tasarlanabilirc, sallanma durumu ne olursa olsun (10.16.4).

M1=max[M2,mbennmin[MtÖpMbÖttÖm]] M_1 = \max \left[ M_{2,min} \;\; \Min Sol[ M_{üst} \;\; M_{alt} \sağ] \sağ]
M2=max[M2,mbennmax[MtÖpMbÖttÖm]] M_2 = \max \left[ M_{2,min} \;\; \max \left[ M_{üst} \;\; M_{alt} \sağ] \sağ]
M1=max[M2,mbennM1ns+NSsM1s] M_1 = \max \left[ M_{2,min} \;\; M_{1ns} \;+\; \delta_{s}M_{1s}\sağ]
M2=max[M2,mbennM2ns+NSsM2s] M_2 = \max \left[ M_{2,min} \;\; M_{2ns} \;+\; \delta_{s}M_{2s}\sağ]
Notlar
  • M1 / M2 kolon tek eğrilikte büküldüğünde negatif olarak alınır. Bu hesap makinesinde, bu, anların aynı işarete sahip olduğu zamandır.
  • Ne zaman M2,min M'den daha büyük2, kolonun tek eğrilikte büküldüğü varsayılır.
  • M2,min P olarak hesaplanırf(15 + 0.03h).

Narinliği Hesapla

Aşağıda belirtilen sınırlar dahilinde olan bir sütunun ince olmadığı kabul edilir. Bir sütunun narinlik oranı kl olarak hesaplanırsen / r, burada dönme yarıçapı şu şekilde hesaplanır: (ben / Bir)0.5.

Denklem 10.16
klsenr≤min[4015+10(M1/M2)Pf(f′cBirg)] \çatlamak{en}{r} \leq \min \left[ 40 \;\; \çatlamak{15 + 10(M_1/M_2)}{\sqrt{P_f(f’_cA_g)}} \sağ]
Denklem 10.26
lsenr≤35Pf(f′cBirg) \çatlamak{ben_u}{r} \leq \frac{35}{\sqrt{P_f(f’_cA_g)}}

Eğrilik İçin Büyütülmüş Moment, Mc

Bir sütunun ince olduğu tespit edilirse, o zaman eğriliği hesaba katmak için tasarım momentinin hesaba katılması gerekir. Denklemde buna dikkat edin 10.19 ve 10.20, bd sürekli yükün oranıdır, Bu hesaplamada kullanıcı tarafından sağlanması gerekenler.

Denklem 10.17
Mc=CmM21-PfϕmPc≥M2 M_c = \frac{C_mM_2}{1 – \çatlamak{P_f}{ \fi _mP_c}} \geq M_2
Denklem 10.17
ϕm=0.75 \fi _m = 0.75
Denklem 10.18
Pc=Pi2(Eben)eff(klsen)2 P_c = \frac{\pi ^2(HAYIR)_{eff}}{(en)^ 2}
Denklem 10.19 & 10.20
(Eben)eff=max[0.2Ecbeng+Esbenst1+bd0.4Ecbeng1+bd] (HAYIR)_{eff} = maks sol[ \çatlamak{0.2E_cI_g + Peki evet_{Aziz}}{1 + \beta_d} \;\; \çatlamak{0.4E_cI_g}{1 + \beta_d} \sağ]
Denklem 10.21
Cm=0.6-0.4M1M2 C_m = 0.6 – 0.4\çatlamak{M_1}{M_2}

Bükme Kapasitesi

Eğilme momenti kapasitesi her eksende tasarım kuvvetlerinin koordinatları çizilerek hesaplanır. (eksenel yük ve eğilme momenti) etkileşim diyagramlarında. Orijinden bir çizgi çizilir, tasarım koordinatıyla kesişen. An kapasitesi (Mr,eksen) ve eksenel kapasite (Pr,eksen) bu çizginin etkileşim çizgisiyle kesiştiği noktada alınır. Aşağıdaki Bresler denklemi her eksenin eksenel kapasitesini dikkate alır (Prz ve Pry) bölümün maksimum eksenel kapasitesi ile (Pr0) sütun için bir direnç sonuçlandırmak (Pr). Bu değer çarpanlara ayrılmış uygulanan eksenel yük ile karşılaştırılır (Pf) çift ​​eksenli kullanımı belirlemek için.

Denklem 10.21
1Pr=1Prile+1PrY-1Pr0 \çatlamak{1}{P_r} = frac{1}{P_{rz}} + \çatlamak{1}{P_{ry}} – \çatlamak{1}{P_{r0}}

Kesme Kapasitesi

Kolonun toplam kesme kapasitesi (V r) betonun kapasitesi olarak hesaplanır (V c) kesme takviyesinin kapasitesi ile birleştiğinde (V s). Bu değer kesme ağının ezilme mukavemeti ile sınırlıdır. (V r,max).

Denklem 11.4 ve 11.5
V r=min[V c+V sV r,max] V_r = \min \left[ V_{c} + V_{s} \;\; V_{r,max} \sağ]
Denklem 11.5
V r,max=0.25ϕcf′cbwdv V_{r,max} = 0.25\phi _cf’_cb_wd_v
Denklem 11.6
V c=ϕcλbf′cbwdv V_{c} = \phi _c\lambda\beta\sqrt{f'_c}b_wd_v
Denklem 11.7
V s=ϕsBirvfYtdv= Etkili kesme derinliği =θs V_{s} = frac{\sen _sA_vf_{YT}d_v\cot\theta}{s}
Denklem 11.11
b=0.41+1500ϵx×13001000+silee≥0.05 \beta = \frac{0.4}{1 + 1500\epsilon_x} \[object Window]{1300}{1000 + S_{onlara}} \geq0.05
Denklem 11.12
θ=29+7000ϵx \teta = 29 + 7000\epsilon_x
Denklem 11.10
silee=35sile15+ag⇒silefÖrag=20 S_{onlara} = frac{35S_Z}{15 + a_g} \Sağ ok s_z \; için \; a_g=20
Denklem 11.13
ex=|Mfdv|+|V f|+0.5Nf2(EsBirs)≤3.0×10-3 \varepsilon_x = \dfrac{ \ayrıldı|\dfrac{M_f}{d_v}\sağ| + \ayrıldı|V_f\right|+ 0.5N_f }{ 2\ayrıldı(E_s A_{s}\sağ) } \;\leq\; 3.0 \çarpı 10^{-3}
Mf=max[MdesbengnV f.dv] M_f = \max \left[ M_{tasarım} \;\; V_f.d_v\right]
Notlar
  • Bu hesaplayıcıda takviye çubuklarının tamamen gelişmiş olduğu varsayılmaktadır..
  • Orta yükseklik gerinim hesaplaması çeliğin orta yükseklik çizgisine katkısını hariç tutar.
  • Çekme çeliğinin alanı, kolonun çekme tarafındaki çeliğin alanı olarak hesaplanır.,
    Yukarıdaki noktada açıklanan çelik hariç. Gerilim tarafı, orta yükseklik çizgisinin gerilim tarafındaki alandır.
  • benzer şekilde, elemanın çekme tarafındaki esnek beton alanı (Birct) orta yükseklik çizgisinin gerilim tarafındaki alan olarak hesaplanır (A/2).
  • ε'nin değerix eğilme sıkıştırma flanşı gergin olduğunda iki katına çıkar. Flanş kuvveti aşağıdaki şekilde hesaplanır:
    • -Mfdv+0.5Nf+0.5V f= Etkili kesme derinliği =θ \dfrac{-M_f}{d_v} + 0.5N_f + 0.5V_f \cot\theta
  • eğer εx negatif olduğu tespit edildi (sıkıştırmada), o zaman değer aşağıdaki denklem kullanılarak daha da değiştirilmelidir:
ex=-2.0×10-3≤|Mfdv|+|V f|+0.5Nf2(EsBirs+EcBirct)≤3.0×10-3 \varepsilon_x = -2.0 \çarpı 10^{-3} \;\leq\; \dfrac{ \ayrıldı|\dfrac{M_f}{d_v}\sağ| + \ayrıldı|V_f\right|+ 0.5N_f }{ 2\ayrıldı(E_s A_{s} + E_c A_{ct}\sağ) } \;\leq\; 3.0 \çarpı 10^{-3}

Günlüğü Değiştir

  1. İlk dağıtım Temmuz 2026.

Geri bildirim

Ürün teklifimizi sürekli genişletmeyi ve iyileştirmeyi hedefliyoruz!

Herhangi bir isteğiniz veya geri bildiriminiz varsa, lütfen bunları Kitaplık → Hesap Makinesi Bilgileri → Geri Bildirim'i takip ederek gönderin..

Nasıl yardımcı olabiliriz?

×

Başa gitmek