محاسبات سازه فولادی چیست؟

در طراحی المان‌های فولادی، رفتار کمانشی نیز مانند مقاومت تسلیم مقطع تعیین‌کننده است: در تیرهای بلند با مهار جانبی کم، کمانش پیچشی-جانبی و در ستون‌های لاغر، کمانش خمشی یا پیچشی ظرفیت را محدود می‌کند. به همین دلیل طول مهارنشده، طول کمانشی و رده مقطع به اندازه مقاومت اهمیت دارند.

در ترکیه سازه‌های فولادی بر اساس «اصول طراحی، محاسبه و ساخت سازه‌های فولادی» (ÇYTHYE) طراحی می‌شوند و اثرات زلزله بر اساس TBDY 2018 (آیین‌نامه لرزه‌ای ترکیه) تعیین می‌گردد. StatiCAD رویکرد طراحی ضرایب بار و مقاومت (YDKT) در ÇYTHYE را به کار می‌گیرد.

در StatiCAD المان‌های فولادی می‌توانند در یک مدل واحد با سیستم‌های باربر بتن مسلح، بنایی یا چوبی قرار گیرند. در سازه‌های ترکیبی، تیرهای فولادی سقف، ستون‌های فولادی و سایر المان‌های فولادی بدون نیاز به برنامه جداگانه طراحی می‌شوند.

StatiCAD در سازه‌های فولادی چه کارهایی انجام می‌دهد؟

تمام مراحل طراحی تیر و ستون فولادی، از تخصیص پروفیل تا گزارش محاسبات.

کتابخانه پروفیل و تخصیص مقطع

  • پروفیل‌های I/H نورد گرم آماده، شامل IPE، IPN، HEA، HEB، HEM و HD، HL، HP
  • جستجو بر اساس دسته و نام، پیش‌نمایش مقطع با هندسه واقعی
  • تخصیص رده‌های فولاد مانند S235، S275، S355 همراه با مقطع
  • پروفیل‌های سردنورد C، Z، U و Sigma در ماژول فولاد سبک طراحی می‌شوند

طراحی تیر فولادی

  • خمش: تسلیم و کمانش پیچشی-جانبی غیرارتجاعی و ارتجاعی؛ حدود Lp و Lr
  • مقاومت برشی
  • اثر ترکیبی خمش، نیروی محوری و برش
  • کنترل خیز: L/300، L/200، L/150 یا حد تعریف‌شده توسط کاربر

طراحی ستون فولادی

  • فشار محوری: کمانش خمشی در دو محور و کمانش پیچشی
  • کنترل لاغری مقطع؛ مقطع لاغر در گزارش به‌صورت صریح علامت‌گذاری می‌شود
  • هشدار KL/r > 200
  • اثر ترکیبی نیروی محوری و خمش دومحوره

ترکیب‌های بار

  • پوش ترکیب‌های ثقلی و باد YDKT در ÇYTHYE و ترکیب‌های زلزله
  • ترکیب بار کنترل‌کننده همراه با هر نتیجه گزارش می‌شود
  • ترکیب‌های طراحی فولاد بدون تغییر فهرست ترکیب‌های بار پروژه اعمال می‌شوند

طول‌های کمانشی و مهار جانبی

  • در تیر، طول مهار جانبی به‌طور خودکار از طول تیر گرفته می‌شود یا دستی وارد می‌گردد
  • در ستون، طول کمانشی به‌طور خودکار از ارتفاع طبقه گرفته می‌شود (K = 1) یا برای هر محور جداگانه وارد می‌شود
  • ضریب توزیع لنگر در سمت اطمینان (Cb = 1.0)

نمای سه‌بعدی و گزارش‌ها

  • المان‌های دارای پروفیل در نمای سه‌بعدی با هندسه واقعی مقطع
  • در گزارش تیر و ستون: خواص مقطع، مقادیر میانی (Lb، Lp، Lr، KL/r)، تقاضا، ظرفیت، نسبت و حالت حدی کنترل‌کننده
  • کنترل‌های برقرارشده با سبز و کنترل‌های برقرارنشده با قرمز علامت‌گذاری می‌شوند
  • گزارش به زبان ترکی یا انگلیسی

چگونه کار می‌کند؟

  1. تیرها و ستون‌ها را مدل‌سازی کنید.
  2. با دکمه «انتخاب مقطع» در پنجره خواص المان، پروفیل و رده فولاد را تخصیص دهید.
  3. نوع طراحی المان را «فولاد» انتخاب کنید.
  4. تحلیل را اجرا کنید؛ کنترل‌های طراحی فولاد پس از پایان تحلیل به‌طور خودکار انجام می‌شود.
  5. از درخت گزارش، «گزارش‌های المان فولادی» را انتخاب کرده و گزارش را دریافت کنید.

گزارش‌ها

در گروه «گزارش‌های المان فولادی» دو گزارش وجود دارد:

  • محاسبات تیر فولادی: خواص مقطع، Lb، Lp، Lr، لنگر طراحی و ترکیب بار کنترل‌کننده، ظرفیت خمشی و حالت حدی، برش، اثر ترکیبی و خیز
  • محاسبات ستون فولادی: خواص مقطع، طول‌های کمانشی، لاغری، نیروی محوری و ظرفیت فشاری، مود کمانشی کنترل‌کننده، خمش دومحوره و معادله اندرکنش
  • نتیجه «کافی / ناکافی» برای هر المان
  • تصاویر مقطع در جداول مقطع

صحت‌سنجی

محاسبات تیر و ستون فولادی سطر به سطر با محاسبات دستی مقایسه شده‌اند: خواص مقطع، حدود Lp و Lr، لنگر کمانش پیچشی-جانبی، مقاومت برشی، خیز، ظرفیت کمانشی و مقادیر اندرکنش دقیقاً با محاسبه دستی منطبق هستند.

چاپ مقادیر میانی در کنار نتیجه در گزارش، امکان کنترل آسان هر نتیجه را فراهم می‌کند.

جزئیات مطالعات صحت‌سنجی (پایگاه دانش)

آیین‌نامه‌ها

ÇYTHYE (YDKT) TBDY 2018
در کدام نسخه؟ محاسبات سازه فولادی در StatiCAD Ultimate موجود است.

پرسش‌های متداول

طراحی فولاد با کدام پروفیل‌ها انجام می‌شود؟

محاسبه ظرفیت باربری برای پروفیل‌های I/H نورد گرم مانند IPE، IPN، HEA، HEB، HEM و HD، HL، HP انجام می‌شود. پروفیل‌های U، L، T، قوطی و لوله نیز قابل تخصیص هستند و در مدل و نمای سه‌بعدی نمایش داده می‌شوند. پروفیل‌های سردنورد در ماژول فولاد سبک طراحی می‌شوند.

آیا المان‌های فولادی و بتن مسلح می‌توانند در یک مدل باشند؟

بله. نوع طراحی هر المان (بتن مسلح، بنایی، چوب، فولاد) جداگانه انتخاب می‌شود؛ در سازه‌های ترکیبی، المان‌های فولادی در همان تحلیل حل شده و بر اساس آیین‌نامه مربوط به خود کنترل می‌شوند.

کمانش پیچشی-جانبی چگونه محاسبه می‌شود؟

طول مهار جانبی تیر به‌طور خودکار از طول تیر گرفته می‌شود یا دستی وارد می‌گردد. برنامه حدود Lp و Lr را محاسبه می‌کند، ناحیه تسلیم، کمانش پیچشی-جانبی غیرارتجاعی یا ارتجاعی را تعیین می‌کند و حالت حدی کنترل‌کننده را در گزارش می‌نویسد. ضریب توزیع لنگر در سمت اطمینان Cb = 1.0 در نظر گرفته می‌شود.

آیا بارهای باد در طراحی فولاد وارد می‌شوند؟

اگر در پروژه حالت بار باد تعریف شده باشد، ترکیب‌های باد YDKT در ÇYTHYE به طراحی افزوده می‌شوند. در فهرست پیش‌فرض ترکیب‌های TBDY باد وجود ندارد؛ در این حالت در هشدارهای تحلیل اعلام می‌شود که ترکیب باد موجود نیست.

در کدام نسخه StatiCAD موجود است؟

محاسبات سازه فولادی در StatiCAD Ultimate موجود است. می‌توانید روند کار را با نسخه آزمایشی (دمو) رایگان امتحان کنید.

صفحات مرتبط

المان‌های فولادی خود را در همان مدل طراحی کنید

با دانلود نسخه آزمایشی، طراحی تیر و ستون فولادی را روی پروژه خودتان به‌صورت رایگان امتحان کنید.