Kiriş Davranışı: Bir Kirişin Moment Kapasitesi

Moment kapasite hesaplamasını tartışmadan önce, davranışını gözden geçirelim betonarme kiriş üzerindeki yük sıfırdan arızaya neden olacak büyüklüğe arttıkça basit kiriş. NS ışın aşağı doğru yüklemeye maruz kalacak, kirişte pozitif bir ana neden olacak. Çelik takviye, kirişin altına yakın bir yerde bulunur, gerilim tarafı hangisi. Burada, kirişin üç ana davranış modunu seçebiliriz.:

1. Çok küçük bir yükte eğilme davranışı

olduğunu varsayarsak Somut olduğunu varsayarsak. Ayrıca üst kısımdaki beton sıkıştırmaya karşı koyacaktır.. Stres dağılımı doğrusal olacaktır:

2. Orta derecede yükte eğilme davranışı

Bu durumda, betonun çekme dayanımı aşılacak, ve beton gerilim bölgesinde çatlayacak. Çünkü beton bir çatlak boyunca herhangi bir gerilimi iletemez, çelik çubuklar daha sonra tüm gerilime direnecektir Beton basınç gerilimi dağılımının hala doğrusal olduğu varsayılmaktadır.

3. Nihai yükte eğilme davranışı

Burada basınç gerilmeleri ve gerilmeleri artar, kirişin sıkıştırma tarafında bazı doğrusal olmayan gerilim eğrileri ile. Nötr eksen üzerindeki bu gerilim eğrisi esas olarak tipik betonla aynı şekilde olacaktır. gerilim-gerinim eğrisi. Çekme çeliği gerilimi fs, çelik fy'nin akma gerilimine eşittir. Sonuçta, kirişin nihai kapasitesine ulaşılacak ve kiriş başarısız olacaktır.

Yukarıda açıklanan, betonarme kiriş kırılmasının gerçek mekanizmasıdır ve genellikle oldukça karmaşıktır.. Dayanım tasarımı yaklaşımının geliştirilmesinin aşağıdaki temel varsayımlara bağlı olmasının nedeni budur.:

1. Betondaki gerinme, aynı seviyedeki donatı çubuklarındaki ile aynıdır, Çelik ile beton arasındaki bağın yeterli olması şartıyla;
2. Betondaki gerinim, nötr eksene olan mesafeyle doğrusal orantılıdır
3. Düzlem enine kesitleri büküldükten sonra düz olmaya devam ediyor
4. Betonun çekme dayanımı ihmal edilir
5. Başarısızlık durumunda, Ekstrem kompresyon liflerindeki maksimum gerilme, tasarım kodu hükmü ile sınırlı olarak kabul edilir (0.003)
6. Tasarım gücü için, sıkıştırıcı beton gerilme dağılımının şekli basitleştirilebilir.

Varsayımlar

Nötr eksenin üzerindeki doğrusal olmayan basınç gerilme diyagramının şekli nedeniyle moment dayanımının belirlenmesi basit değildir.. Basitleştirme ve pratik uygulama amaçları için, Whitney tarafından hayali ancak eşdeğer bir dikdörtgen beton gerilme dağılımı önerilmiş ve daha sonra farklı tasarım kodları tarafından benimsenmiştir., ACI gibi 318, İÇİNDE 2, GİBİ 3600, ve diğerleri. Bu eşdeğer gerilim dağılımı ile ilgili olarak aşağıda gösterildiği gibi, ortalama gerilim yoğunluğu şu şekilde alınır fc(nihai yükte) ve b genişliği ve a'nın derinliği ile tanımlanan kiriş enine kesitinin üst alanı üzerinde hareket ettiği varsayılır.. Farklı tasarım kodu parametrelerinde, a, c faktörüyle indirgenerek belirlenir. Beton dayanımı fc da azaldı. Örneğin, ACI'ye göre 318 kodu fc küçültülür 0.85 ve arasında olan 1 çarpanı 0.65 ve 0.85.

Nötr Eksen Derinliğini Hesaplayın

Betonarme kesitin moment direnç kapasitesini hesaplamak için nötr eksen derinliğini c doğru hesaplamak gerekir.. SkyCiv, aşağıdakilere göre nötr ekseni hesaplamak için yinelemeli bir işlem kullanır.:

Moment Kapasitesini Hesaplayın

Son olarak hesaplanan beton ve çelik kuvvetler Fc, Fs, Fcs ve nötr eksen ekseninden pozisyonları a_c, a_s, a_cs aşağıdaki denklemden tasarım moment direncinin hesaplanmasına izin verin:

M_sen = F_c ∙ a_c + F_cs ∙ a_cs + F_s ∙ a_s 

Tüm bu prosedür SkyCiv'de tamamen otomatiktir Güçlendirilmiş Tasarım Yazılımı, bir mühendisin hareket eden betonarme kirişleri kolayca tanımlayabildiği yer yükler kapasitesini belirlemek ve Bölüm. Bu ve diğer tüm tasarım kontrol hesaplamaları, analizden sonra SkyCiv tarafından oluşturulan detaylı tasarım raporunda görülebilir..

SkyCiv Betonarme Tasarım

SkyCiv tam özellikli bir Betonarme Tasarım beton kiriş ve beton kolon tasarımlarını gereğince kontrol etmenizi sağlayan yazılım ACI 318, GİBİ 3600, ve EN2 Tasarım Standartları. Yazılımın kullanımı kolaydır ve tamamen bulut tabanlıdır; Başlamak için kurulum veya indirme gerektirmeyen!

Daha fazla ışın analizi çözümü için, kontrol edin SkyCiv Kiriş – Betonarme Tasarım ile SkyCiv Structural 3D'ye entegre edilmiştir. Veya şimdi Ücretsiz uygulamamızla test edin Işın Çözücü!

Ücretsiz Başlayın