ما هو حساب الإنشاءات الفولاذية؟

في تصميم العناصر الفولاذية يحكم سلوك الانبعاج بقدر ما تحكم مقاومة الخضوع للمقطع: ففي الجسور الطويلة قليلة الإسناد الجانبي يحدّ الانبعاج الالتوائي الجانبي من السعة، وفي الأعمدة النحيلة يحدّها الانبعاج الانحنائي أو الالتوائي. لذلك فإن الطول غير المسنود وطول الانبعاج وفئة المقطع لا تقل أهمية عن المقاومة.

تُصمَّم الإنشاءات الفولاذية في تركيا وفق المبادئ التركية لتصميم وحساب وتنفيذ الإنشاءات الفولاذية (ÇYTHYE)، وتُحدَّد تأثيرات الزلزال وفق TBDY 2018. ويطبّق StatiCAD منهج التصميم بمعاملات الأحمال والمقاومة (LRFD) الوارد في ÇYTHYE.

في StatiCAD يمكن أن تكون العناصر الفولاذية في النموذج نفسه مع العناصر الحاملة من الخرسانة المسلحة أو المباني الحجرية أو الخشب. وفي الإنشاءات المختلطة تُصمَّم جسور السقف الفولاذية والأعمدة الفولاذية والعناصر الفولاذية الإضافية دون الحاجة إلى برنامج منفصل.

ماذا يفعل StatiCAD في الإنشاءات الفولاذية؟

جميع خطوات تصميم الجسور والأعمدة الفولاذية، من تعيين المقطع حتى تقرير الحساب.

مكتبة المقاطع وتعيين المقطع

  • مقاطع I/H مدرفلة على الساخن جاهزة، تشمل IPE وIPN وHEA وHEB وHEM وHD وHL وHP
  • البحث حسب الفئة والاسم، ومعاينة المقطع بهندسته الحقيقية
  • تعيين رتب الفولاذ مثل S235 وS275 وS355 مع المقطع
  • تُصمَّم المقاطع C وZ وU وSigma المشكَّلة على البارد في وحدة الفولاذ الخفيف

تصميم الجسور الفولاذية

  • الانحناء: الخضوع والانبعاج الالتوائي الجانبي غير المرن والمرن؛ حدود Lp وLr
  • مقاومة القص
  • التأثير المركب للانحناء والقوة المحورية والقص
  • فحص الترخيم: L/300 أو L/200 أو L/150 أو حد يحدده المستخدم

تصميم الأعمدة الفولاذية

  • الضغط المحوري: الانبعاج الانحنائي في المحورين والانبعاج الالتوائي
  • فحص نحافة المقطع؛ ويُشار إلى المقطع النحيل صراحةً في التقرير
  • تنبيه KL/r > 200
  • التأثير المركب للقوة المحورية والانحناء ثنائي المحور

تراكيب الأحمال

  • تراكيب LRFD في ÇYTHYE للأحمال الرأسية والرياح، والغلاف الأقصى مع تراكيب الزلازل
  • يُدرج تركيب الأحمال الحاكم في التقرير مع كل نتيجة
  • تُطبَّق تراكيب التصميم الفولاذي دون تغيير قائمة تراكيب أحمال المشروع

أطوال الانبعاج والإسناد الجانبي

  • في الجسر يؤخذ طول الإسناد الجانبي تلقائياً من طول الجسر أو يُدخَل يدوياً
  • في العمود يؤخذ طول الانبعاج تلقائياً من ارتفاع الطابق (K = 1) أو يُدخَل لكل محور على حدة
  • يُؤخذ معامل تصحيح العزم Cb من مخطط العزم لكل تركيب أحمال (ÇYTHYE المعادلة 9.1)؛ ويساوي 1.0 في الكابولي

العرض ثلاثي الأبعاد والتقارير

  • العناصر المعيَّن لها مقطع تظهر في العرض ثلاثي الأبعاد بهندسة المقطع الحقيقية
  • في تقارير الجسور والأعمدة: خواص المقطع والمقادير الوسيطة (Lb وCb وLp وLr وKL/r) والطلب والسعة والنسبة وحالة الحد الحاكمة
  • الفحوص المحققة بعلامة خضراء وغير المحققة بعلامة حمراء
  • تقرير بالتركية أو الإنجليزية

كيف يعمل؟

  1. نمذج الجسور والأعمدة.
  2. عيّن المقطع ورتبة الفولاذ بزر «اختيار المقطع» في نافذة خصائص العنصر.
  3. علّم نوع تصميم العنصر على «فولاذ».
  4. شغّل التحليل؛ وتُجرى فحوص التصميم الفولاذي تلقائياً في نهاية التحليل.
  5. اختر «تقارير العناصر الفولاذية» من شجرة التقارير للحصول على التقرير.

التقارير

تضم مجموعة «تقارير العناصر الفولاذية» تقريرين:

  • حسابات الجسور الفولاذية: خواص المقطع وLb وCb وLp وLr وعزم التصميم وتركيب الأحمال الحاكم وسعة الانحناء وحالة الحد والقص والتأثير المركب والترخيم
  • حسابات الأعمدة الفولاذية: خواص المقطع وأطوال الانبعاج والنحافة والقوة المحورية وسعة الضغط ونمط الانبعاج الحاكم والانحناء ثنائي المحور ومعادلة التفاعل
  • نتيجة «كافٍ / غير كافٍ» لكل عنصر
  • صور المقاطع في جداول المقاطع

وثائق المساعدة

الاستخدام خطوة بخطوة، والأمثلة المحلولة، والأسس النظرية، وأعمال التحقق في قاعدة المعرفة.

التحقق من الصحة

قورنت حسابات الجسور والأعمدة الفولاذية سطراً بسطر مع الحسابات اليدوية: وتتطابق تماماً مع الحساب اليدوي خواص المقطع وحدود Lp وLr ومعامل Cb وعزم الانبعاج الالتوائي الجانبي ومقاومة القص والترخيم وسعة الانبعاج وقيم التفاعل.

إن طباعة المقادير الوسيطة إلى جانب النتيجة في التقرير تتيح مراجعة كل نتيجة بسهولة.

تفاصيل أعمال التحقق من الصحة (قاعدة المعرفة)

الأكواد

ÇYTHYE (LRFD) TBDY 2018
في أي إصدار؟ حسابات الإنشاءات الفولاذية متوفرة في StatiCAD Ultimate.

الأسئلة الشائعة

ما المقاطع التي يمكن تصميمها فولاذياً؟

يُجرى حساب مقاومة التحمل للمقاطع I/H المدرفلة على الساخن مثل IPE وIPN وHEA وHEB وHEM وHD وHL وHP. ويمكن أيضاً تعيين مقاطع U وL وT والمقاطع الصندوقية والأنبوبية، وتظهر في النموذج وفي العرض ثلاثي الأبعاد. أما المقاطع المشكَّلة على البارد فتُصمَّم في وحدة الفولاذ الخفيف.

هل يمكن أن تكون العناصر الفولاذية والخرسانية المسلحة في النموذج نفسه؟

نعم. يُختار نوع تصميم كل عنصر على حدة (خرسانة مسلحة، مبانٍ حجرية، خشب، فولاذ)؛ وفي الإنشاءات المختلطة تُحَل العناصر الفولاذية في التحليل نفسه ويُتحقق منها وفق الكود الخاص بها.

كيف يُحسب الانبعاج الالتوائي الجانبي؟

يؤخذ طول الإسناد الجانبي للجسر تلقائياً من طول الجسر أو يُدخَل يدوياً. يحسب البرنامج حدود Lp وLr ويحدد منطقة الخضوع أو الانبعاج الالتوائي الجانبي غير المرن أو المرن، ويدوّن حالة الحد الحاكمة في التقرير. ويُحسب معامل تصحيح العزم Cb من مخطط العزم لكل تركيب أحمال؛ والتركيب الحاكم هو الذي له أكبر نسبة طلب/سعة.

هل تدخل أحمال الرياح في التصميم الفولاذي؟

إذا كانت حالة حمل الرياح معرَّفة في المشروع تُضاف تراكيب الرياح وفق LRFD في ÇYTHYE إلى التصميم. وقائمة التراكيب الافتراضية في TBDY لا تتضمن الرياح؛ وفي هذه الحالة تُبلَّغ في تنبيهات التحليل بعدم وجود تركيب للرياح.

في أي إصدار من StatiCAD يتوفر؟

حسابات الإنشاءات الفولاذية متوفرة في StatiCAD Ultimate. ويمكنك تجربة سير العمل عبر النسخة التجريبية المجانية.

صفحات ذات صلة

صمّم عناصرك الفولاذية في النموذج نفسه

نزّل النسخة التجريبية وجرّب تصميم الجسور والأعمدة الفولاذية مجاناً على مشروعك.