Τι είναι ο υπολογισμός ελαφρών χαλύβδινων κατασκευών;

Στα ελαφρά χαλύβδινα κτίρια, ο φορέας αποτελείται από πάνελ που σχηματίζονται από ορθοστάτες με διατομή C ή Sigma, ψυχρά διαμορφωμένους από λεπτό έλασμα, και από την επένδυσή τους με OSB, κόντρα πλακέ ή γυψοσανίδες. Τα οριζόντια φορτία παραλαμβάνονται από τα πάνελ μέσω της διατμητικής αντοχής της επένδυσης, ενώ οι ορθοστάτες μεταφέρουν τα κατακόρυφα φορτία και τις δυνάμεις ανατροπής.

Στις λεπτότοιχες διατομές την αντοχή καθορίζει συχνά ο λυγισμός: ο τοπικός λυγισμός του κορμού και των πελμάτων, ο στρεβλωτικός λυγισμός, κατά τον οποίο το πέλμα και το χείλος στρέφονται μαζί, και ο λυγισμός του στοιχείου συνολικά. Το HCBTİE υπολογίζει αυτές τις διατομές με τη μέθοδο ενεργού πλάτους, ενώ το TBDY 2018 Κεφάλαιο 10 ορίζει τον σεισμικό υπολογισμό των ελαφρών χαλύβδινων κτιρίων, τις διατμητικές αντοχές των πάνελ και τους κανόνες αγκύρωσης.

Το StatiCAD συνδυάζει αυτούς τους δύο κανονισμούς σε μία ενιαία ροή: το μοντέλο αναλύεται, προκύπτουν οι απαιτήσεις πάνελ και ορθοστατών, γίνονται έλεγχοι λυγισμού και ανέμου, οι αγκυρώσεις και οι θεμελιώσεις σχεδιάζονται με τους κανόνες των κανονισμών και τα αποτελέσματα εκδίδονται στα τουρκικά ή στα αγγλικά.

Τι κάνει το StatiCAD στις ελαφρές χαλύβδινες κατασκευές;

Η αλυσίδα σχεδιασμού του ελαφρού χαλύβδινου κτιρίου, από τον σεισμικό υπολογισμό έως τη θεμελίωση.

Διατμητική αντοχή πάνελ και σεισμός

  • Διατμητική αντοχή πάνελ με επένδυση (TBDY Πίνακας 10.5)· OSB, κόντρα πλακέ, έλασμα και γυψοσανίδα
  • Σεισμικό φορτίο με τη μέθοδο ισοδύναμου σεισμικού φορτίου, με T = 0,2 s (TBDY 10.2.6.1)
  • Στο μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων οι δυσκαμψίες των πάνελ είναι ανάλογες της αντοχής· το σεισμικό φορτίο κατανέμεται στα πάνελ ανάλογα με την αντοχή τους
  • Έλεγχος του σεισμικού μεριδίου των πάνελ με γυψοσανίδα (TBDY 10.2.7.2)

Έλεγχος ορθοστατών (μέθοδος ενεργού πλάτους)

  • Αντοχή σχεδιασμού από τις γραμμές τοπικού, στρεβλωτικού και καμπτικού–στρεπτικού λυγισμού
  • Στον στρεβλωτικό λυγισμό: η γενική μέθοδος HCBTİE 4.10.3.3 ή η επιλογή πεπερασμένης λωρίδας
  • Δύναμη ανατροπής στους ακραίους ορθοστάτες με τον συντελεστή υπεραντοχής (TBDY 10.4.1.1)
  • Συνεκτίμηση στην αντοχή της στροφικής παρεμπόδισης που παρέχει η επένδυση στον ορθοστάτη

Άνεμος και βέλος κάμψης

  • Κάμψη από άνεμο εκτός επιπέδου στους ορθοστάτες εξωτερικών τοίχων και συνδυασμένη επιρροή με την αξονική δύναμη
  • Κατώτερο όριο φορτίου ανέμου κατά HCBTİE και έλεγχος πίεσης ανέμου ανάλογα με το ύψος του κτιρίου
  • Βέλος κάμψης ορθοστατών και δοκών με την ενεργό αδράνεια διατομής στη ροπή λειτουργίας
  • Όριο βέλους κάμψης που επιλέγεται ανάλογα με τον τύπο επένδυσης (h/120 – h/360)

Ελαφρές χαλύβδινες δοκοί και υποστυλώματα

  • 527 προκαθορισμένες ελαφρές χαλύβδινες διατομές: C, Z, U, C+, Sigma και Sigma+
  • Στη δοκό: κάμψη, διάτμηση και συνδυασμένη επιρροή αξονικής δύναμης και κάμψης, βέλος κάμψης
  • Στο υποστύλωμα: θλίψη, συνδυασμένη επιρροή με διαξονική κάμψη, διάτμηση και εφελκυσμός
  • Έλεγχος επάρκειας του ακραίου ενισχυτικού (χείλους) και των κατασκευαστικών απαιτήσεων της διατομής

Αγκυρώσεις, συνδέσεις και κατασκευαστικές απαιτήσεις

  • Σχεδιασμός αγκυρώσεων ανύψωσης (εφελκυσμού) και διάτμησης στα άκρα των πάνελ
  • Λόγοι διάτμησης, σύνθλιψης οπής (bearing) και αντοχής σκυροδέματος στις συνδέσεις με κοχλίες και βίδες
  • Απαιτήσεις πάνελ HCBTİE Κεφάλαιο 6: απόσταση ορθοστατών, πάχος τοιχώματος, διαστάσεις κορμού και χείλους
  • Ύψος κτιρίου, όρια R και D (HCBTİE Πίνακας 1.2)

Σχεδιασμός θεμελίωσης και μέθοδος σχεδιασμού

  • Σχεδιασμός θεμελίων με σεισμικές δυνάμεις αυξημένες κατά τον συντελεστή υπεραντοχής (TBDY 10.4.1.2)
  • Επιλογή μεθόδου σχεδιασμού LRFD (HCBTİE) και, για σύγκριση, ASD
  • Αυτόματη προσθήκη των κατακόρυφων συνδυασμών φορτίσεων HCBTİE
  • Τεύχη πάνελ, ορθοστατών, δοκών και υποστυλωμάτων στα τουρκικά ή στα αγγλικά

Δοκοί πατώματος ελαφρού χάλυβα

  • Διαίρεση της πλάκας σε λωρίδες μεταξύ των δοκών και αυτόματη δημιουργία δοκών πατώματος με αρθρώσεις στα δύο άκρα
  • Ξεχωριστό μήκος πλευρικής στήριξης για θετική και αρνητική ροπή και Cb από το διάγραμμα ροπών (AISI S100 F2.1.1)
  • Ταυτόχρονη κάμψη και διάτμηση, τοπική σύνθλιψη κορμού στη στήριξη (TS EN 1993-1-3 6.1.7.2) και απαίτηση ενίσχυσης με νευρώσεις
  • Βέλος κάμψης μόνο από το κινητό φορτίο (L/250) και έλεγχος ταλαντώσεων (HCBTİE 7.5)

Διάφραγμα πατώματος (TBDY 10.5)

  • Δυνάμεις που μεταφέρονται στις γραμμές τοίχων και μοναδιαία διάτμηση της επένδυσης
  • Δυνάμεις συλλεκτών (διαμήκων στοιχείων μεταφοράς) και πελμάτων (chord)
  • Έλεγχος των κοχλιών που συνδέουν το πάτωμα με το πάνελ του κάτω ορόφου
  • Έλεγχος ποσοστού οπών· στους ορόφους όπου όλα τα πατώματα είναι από ελαφρύ χάλυβα δεν γίνονται έλεγχοι διαφράγματος οπλισμένου σκυροδέματος

Στιγμιότυπα από το Πρόγραμμα

Τρισδιάστατη όψη διώροφης κατοικίας ελαφρού χάλυβα στο StatiCAD

Τρισδιάστατη όψη υποδειγματικής διώροφης κατοικίας ελαφρού χάλυβα

Κάτοψη ισογείου: πάνελ ελαφρού χάλυβα, δοκοί πατώματος και λωρίδες

Κάτοψη ισογείου: πάνελ ελαφρού χάλυβα, δοκοί πατώματος και λωρίδες

Ιδιότητες τοίχου, καρτέλα Πάνελ Ελαφρού Χάλυβα: αντοχή επένδυσης, διατομή ορθοστάτη και στροφική παρεμπόδιση

Καρτέλα Πάνελ Ελαφρού Χάλυβα: αντοχή επένδυσης, διατομή ορθοστάτη, απόσταση ορθοστατών και στροφική παρεμπόδιση της επένδυσης

Ιδιότητες τοίχου, καρτέλα Αγκύρωσης Ελαφρού Χάλυβα: δεδομένα αγκύρωσης εφελκυσμού και διάτμησης

Καρτέλα Αγκύρωσης Ελαφρού Χάλυβα: δεδομένα αγκύρωσης εφελκυσμού (ανύψωσης) και διάτμησης

Ιδιότητες σενάζ, καρτέλα Ελαφρού Χάλυβα: δεδομένα ελέγχου δοκού πατώματος

Δεδομένα ελέγχου δοκού πατώματος ελαφρού χάλυβα (HCBTİE 4.8, 7.4, 7.5)

Παράθυρο επιλογής διατομής από τη βιβλιοθήκη ψυχρά διαμορφωμένων διατομών

Επιλογή διατομής από την προκαθορισμένη βιβλιοθήκη ψυχρά διαμορφωμένων διατομών

Βήμα προς βήμα λύση με αυτές τις εικόνες: Παράδειγμα επίλυσης – Διώροφο κτίριο ελαφρού χάλυβα (Βάση Γνώσης)

Πώς λειτουργεί;

  1. Σχεδιάστε τους τοίχους, επιλέξτε στις «Ιδιότητες τοίχου» ως τύπο σχεδιασμού «Πάνελ ελαφρού χάλυβα»· εισαγάγετε την επένδυση, τη διατομή ορθοστάτη, την απόσταση ορθοστατών και τον αριθμό ακραίων ορθοστατών.
  2. Σημειώστε τα πάνελ εξωτερικής όψης· ορίστε τη μέθοδο σχεδιασμού, την πίεση ανέμου και το όριο βέλους κάμψης στις «Γενικές ρυθμίσεις έργου».
  3. Διαιρέστε τις πλάκες σε λωρίδες από την καρτέλα Ελαφρού Χάλυβα και δημιουργήστε τις δοκούς πατώματος· εφόσον χρειάζεται, αντιστοιχίστε σε δοκούς και υποστυλώματα διατομές από τις προκαθορισμένες ελαφρές χαλύβδινες διατομές και εισαγάγετε τα στοιχεία των αγκυρώσεων.
  4. Εκτελέστε την ανάλυση· οι έλεγχοι πάνελ, ορθοστατών, δοκών, υποστυλωμάτων, αγκυρώσεων και θεμελίωσης γίνονται αυτόματα και οι ανεπάρκειες εμφανίζονται στη λίστα προειδοποιήσεων.
  5. Εκδώστε τα τεύχη από την ομάδα «Τεύχη ελαφρών χαλύβδινων στοιχείων».

Τεύχη

Η ομάδα «Τεύχη ελαφρών χαλύβδινων στοιχείων» περιλαμβάνει:

  • Σχεδιασμός πάνελ ελαφρού χάλυβα: στοιχεία επένδυσης και διατμητικές αντοχές πάνελ
  • Σχεδιασμός ορθοστατών ελαφρού χάλυβα: απαιτήσεις ακραίων και ενδιάμεσων ορθοστατών, αντοχές σε λυγισμό, συνδυασμός ανέμου, βέλος κάμψης, γραμμές αγκύρωσης και διάτμησης πάνελ
  • Σχεδιασμός δοκών ελαφρού χάλυβα: κάμψη, διάτμηση, αλληλεπίδραση, βέλος κάμψης, τοπική σύνθλιψη κορμού και ταλαντώσεις
  • Σχεδιασμός υποστυλωμάτων ελαφρού χάλυβα: θλίψη, συνδυασμένη επιρροή, διάτμηση και εφελκυσμός
  • Οι κυρίαρχοι συνδυασμοί φορτίσεων και οι παραδοχές υπολογισμού σε κάθε τεύχος
  • Διάφραγμα πατώματος ελαφρού χάλυβα: δυνάμεις γραμμών, επένδυση, συλλέκτης, πέλμα και έλεγχοι συνδέσεων

Έγγραφα βοήθειας

Οδηγίες χρήσης βήμα προς βήμα, παραδείγματα επίλυσης, θεωρητικές βάσεις και μελέτες επαλήθευσης στη Βάση Γνώσης.

Επαλήθευση

Οι ιδιότητες διατομής έχουν συγκριθεί με τις τιμές του κατασκευαστή για όλες τις 527 προκαθορισμένες διατομές· τα στρεπτικά μεγέθη έχουν επαληθευτεί με κλειστή λύση και με μια ανεξάρτητη εφαρμογή.

Η αλυσίδα αντοχής έχει συγκριθεί γραμμή προς γραμμή με τις εξισώσεις του κανονισμού και η εξαγωγή των απαιτήσεων (αξονική δύναμη και άνεμος, LRFD και ASD) με υπολογισμό με το χέρι· ολόκληρη η ροή, από τις ρυθμίσεις έως το τεύχος, έχει εκτελεστεί από άκρη σε άκρη σε δείγματα έργων.

Λεπτομέρειες των εργασιών επαλήθευσης (Βάση Γνώσης)

Κανονισμοί

TBDY 2018 Κεφάλαιο 10 HCBTİE TS 498 AISI S100 και S240 (συμπληρωματική αναφορά) TS EN 1993-1-3 (τοπική σύνθλιψη κορμού)
Σε ποια έκδοση; Οι υπολογισμοί ελαφρών χαλύβδινων κατασκευών περιλαμβάνονται στο StatiCAD Ultimate.

Συχνές Ερωτήσεις

Με ποιους κανονισμούς υπολογίζεται ένα ελαφρύ χαλύβδινο κτίριο;

Ο σεισμικός υπολογισμός, η διατμητική αντοχή των πάνελ και οι κανόνες αγκύρωσης και θεμελίωσης ακολουθούν το TBDY 2018 Κεφάλαιο 10· οι αντοχές διατομής ορθοστατών, δοκών και υποστυλωμάτων υπολογίζονται κατά τις Αρχές Σχεδιασμού Ελαφρών Χαλύβδινων Κτιρίων (HCBTİE). Η πίεση ανέμου εισάγεται κατά TS 498.

Ποιες ελαφρές χαλύβδινες διατομές μπορούν να χρησιμοποιηθούν;

Μπορούν να χρησιμοποιηθούν 527 προκαθορισμένες ελαφρές χαλύβδινες διατομές: διατομές C, Z, U, C+, Sigma και Sigma+, με ύψος 100–400 mm και πάχος τοιχώματος 1,0–4,0 mm. Για τους ορθοστάτες των πάνελ προσφέρονται οι διατομές C, C+, Sigma και Sigma+. Μπορείτε επίσης να προσθέσετε τις δικές σας διατομές με την ίδια διάταξη πίνακα.

Πώς υπολογίζεται ο στρεβλωτικός λυγισμός;

Ο στρεβλωτικός λυγισμός υπολογίζεται με τη γενική μέθοδο HCBTİE 4.10.3.3· στις διατομές C+ χρησιμοποιείται από προεπιλογή και, αν θέλετε, σε όλες τις διατομές μπορεί να χρησιμοποιηθεί η λύση πεπερασμένης λωρίδας. Εφόσον έχουν εισαχθεί δεδομένα επένδυσης, λαμβάνεται υπόψη και η στροφική παρεμπόδιση που παρέχει η πλάκα επένδυσης στο πέλμα του ορθοστάτη.

Πώς αντιμετωπίζονται τα πάνελ με γυψοσανίδα στον σεισμικό υπολογισμό;

Σύμφωνα με το TBDY 10.2.7.2, τα πάνελ με γυψοσανίδα δεν μπορούν να καλύψουν από μόνα τους τη σεισμική απαίτηση. Το πρόγραμμα υπολογίζει για κάθε όροφο και διεύθυνση το μερίδιο της γυψοσανίδας στη διατμητική αντοχή του πάνελ και το συγκρίνει με το όριο του TBDY Πίνακα 10.3· αν το όριο ξεπεραστεί, εμφανίζει προειδοποίηση.

Σε ποια έκδοση του StatiCAD περιλαμβάνεται;

Οι υπολογισμοί ελαφρών χαλύβδινων κατασκευών περιλαμβάνονται στο StatiCAD Ultimate. Μπορείτε να δοκιμάσετε τη ροή εργασίας με τη δωρεάν έκδοση demo.

Πώς μοντελοποιείται ένα πάτωμα ελαφρού χάλυβα;

Η τετράπλευρη πλάκα μετατρέπεται σε πάτωμα ελαφρού χάλυβα από την καρτέλα Ελαφρού Χάλυβα των «Ιδιοτήτων πλάκας»: όταν εισαχθούν η διατομή, η μέγιστη απόσταση δοκών και η διεύθυνση των δοκών, το πρόγραμμα διαιρεί την πλάκα σε λωρίδες και δημιουργεί δοκούς πατώματος με αρθρώσεις στα δύο άκρα. Οι δοκοί πατώματος ελέγχονται κατά HCBTİE 4.8, 7.4 και 7.5 και το διάφραγμα πατώματος κατά TBDY 10.5.

Σχετικές Σελίδες

Σχεδιάστε το ελαφρύ χαλύβδινο κτίριό σας με το StatiCAD

Κατεβάστε την έκδοση demo και δοκιμάστε δωρεάν τον σχεδιασμό πάνελ, ορθοστατών και αγκυρώσεων στο δικό σας έργο, ή ας καθορίσουμε μαζί την κατάλληλη έκδοση για εσάς.