Ce este calculul structurilor din oțel ușor?

La clădirile din oțel ușor, sistemul portant este alcătuit din panouri formate din montanți din tablă subțire, formată la rece, cu secțiune C sau Sigma, și din îmbrăcămintea lor din OSB, placaj sau plăci de gips. Forțele orizontale sunt preluate de panouri prin rezistența la forfecare a îmbrăcămintei, în timp ce montanții transmit încărcările verticale și forțele de răsturnare.

La secțiunile cu pereți subțiri, rezistența este adesea determinată de flambaj: flambajul local al inimii și al tălpilor, flambajul distorsional, în care talpa și buza se rotesc împreună, și flambajul elementului în ansamblu. HCBTİE calculează aceste secțiuni prin metoda lățimii efective, iar TBDY 2018 Capitolul 10 definește calculul seismic al clădirilor din oțel ușor, capacitățile la forfecare ale panourilor și regulile pentru ancoraje.

StatiCAD reunește aceste două normative într-un singur flux: modelul este analizat, se deduc solicitările panourilor și montanților, se fac verificările la flambaj și vânt, ancorajele și fundațiile sunt proiectate conform regulilor normativelor, iar rezultatele sunt raportate în turcă sau engleză.

Ce face StatiCAD la structurile din oțel ușor?

Lanțul de proiectare al clădirii din oțel ușor, de la calculul seismic până la fundație.

Capacitatea la forfecare a panourilor și calculul seismic

  • Capacitatea la forfecare a panourilor îmbrăcate (TBDY Tabelul 10.5); OSB, placaj, tablă și placă de gips
  • Încărcarea seismică prin metoda forței seismice echivalente, cu T = 0,2 s (TBDY 10.2.6.1)
  • În modelul cu elemente finite, rigiditățile panourilor sunt proporționale cu capacitatea; forța seismică se distribuie panourilor conform capacităților lor
  • Verificarea cotei seismice a panourilor cu plăci de gips (TBDY 10.2.7.2)

Verificarea montanților (metoda lățimii efective)

  • Rezistența de proiectare din rândurile de flambaj local, distorsional și prin încovoiere–răsucire
  • La flambajul distorsional: metoda generală HCBTİE 4.10.3.3 sau opțiunea benzilor finite
  • La montanții de capăt, forța de răsturnare cu coeficientul de suprarezistență (TBDY 10.4.1.1)
  • Includerea în rezistență a restricției la rotire oferite montantului de îmbrăcăminte

Vânt și săgeată

  • La montanții pereților exteriori: încovoiere din vânt în afara planului și efect combinat cu forța axială
  • Limita inferioară a încărcării din vânt conform HCBTİE și verificarea presiunii vântului în funcție de înălțimea clădirii
  • Săgeata montanților și grinzilor cu inerția secțiunii efective la momentul de serviciu
  • Limita săgeții selectabilă în funcție de tipul îmbrăcămintei (h/120 – h/360)

Grinzi și stâlpi din oțel ușor

  • 527 de profile de oțel ușor predefinite: C, Z, U, C+, Sigma și Sigma+
  • La grindă: încovoiere, forfecare, efectul combinat al forței axiale și al încovoierii, săgeată
  • La stâlp: compresiune, efect combinat cu încovoiere pe două axe, forfecare și tracțiune
  • Verificarea suficienței rigidizării marginii (buza) și a condițiilor secțiunii

Ancoraje, îmbinări și condiții structurale

  • Proiectarea ancorajelor de smulgere (tracțiune) și a ancorajelor de forfecare la capetele panourilor
  • La îmbinările cu buloane și șuruburi: rapoarte de forfecare, strivire și rezistență a betonului
  • Condițiile panourilor din HCBTİE Capitolul 6: distanța dintre montanți, grosimea tablei, dimensiunile inimii și ale buzei
  • Înălțimea clădirii, limitele R și D (HCBTİE Tabelul 1.2)

Proiectarea fundațiilor și metoda de proiectare

  • Proiectarea fundațiilor cu forțe seismice amplificate prin coeficientul de suprarezistență (TBDY 10.4.1.2)
  • Opțiunea metodei de proiectare LRFD (HCBTİE) și ASD, pentru comparație
  • Adăugarea automată a combinațiilor de încărcări verticale HCBTİE
  • Rapoarte de panouri, montanți, grinzi și stâlpi în turcă sau engleză

Cum funcționează?

  1. Desenați pereții; în Proprietăți perete alegeți tipul de proiectare „Panou din oțel ușor” și introduceți îmbrăcămintea, profilul montantului, distanța dintre montanți și numărul montanților de capăt.
  2. Marcați panourile fațadei exterioare; stabiliți metoda de proiectare, presiunea vântului și limita săgeții în Setări generale proiect.
  3. Dacă este necesar, atribuiți grinzilor și stâlpilor secțiuni din profilele de oțel ușor predefinite; introduceți datele ancorajelor.
  4. Rulați analiza; verificările panourilor, montanților, grinzilor, stâlpilor, ancorajelor și fundațiilor se fac automat, iar insuficiențele apar în lista de avertizări.
  5. Obțineți rapoartele din grupul Rapoarte elemente din oțel ușor.

Rapoarte

În grupul Rapoarte elemente din oțel ușor:

  • Proiectarea panourilor din oțel ușor: date despre îmbrăcăminte și capacități la forfecare ale panourilor
  • Proiectarea montanților din oțel ușor: solicitările montanților de capăt și intermediari, capacități de flambaj, combinația cu vânt, săgeată, rânduri pentru ancoraj și forfecarea panoului
  • Proiectarea grinzilor din oțel ușor: încovoiere, forfecare, interacțiune și săgeată
  • Proiectarea stâlpilor din oțel ușor: compresiune, efect combinat, forfecare și tracțiune
  • Combinațiile de încărcări determinante și ipotezele de calcul în fiecare raport

Verificare

Proprietățile secțiunilor au fost comparate cu valorile producătorului pentru toate cele 527 de profile predefinite; mărimile de răsucire au fost verificate prin soluție analitică și cu o aplicație independentă.

Lanțul rezistențelor a fost comparat rând cu rând cu ecuațiile normativului, iar deducerea solicitărilor (forță axială și vânt, LRFD și ASD) cu calculul manual; întregul flux, de la setări la raport, a fost rulat cap-coadă pe proiecte exemplu.

Detalii ale studiilor de verificare (Bază de cunoștințe)

Normative

TBDY 2018 Capitolul 10 HCBTİE TS 498 AISI S100 și S240 (referință suplimentară)
În ce ediție? Calculele pentru oțel ușor se găsesc în StatiCAD Ultimate.

Întrebări frecvente

După ce normative se calculează o clădire din oțel ușor?

Calculul seismic, capacitatea la forfecare a panourilor, ancorajele și regulile pentru fundații se calculează conform TBDY 2018 Capitolul 10; rezistențele secțiunilor montanților, grinzilor și stâlpilor, conform Principiilor de proiectare a clădirilor din oțel ușor (HCBTİE). Presiunea vântului se introduce conform TS 498.

Ce profile din oțel ușor se pot folosi?

Se pot folosi cele 527 de profile de oțel ușor predefinite: secțiuni C, Z, U, C+, Sigma și Sigma+, cu înălțimi de 100–400 mm și grosimi de 1,0–4,0 mm. La montanții panourilor se oferă secțiunile C, C+, Sigma și Sigma+. Puteți adăuga și propriile profile, cu aceeași structură de tabel.

Cum se calculează flambajul distorsional?

Flambajul distorsional se calculează prin metoda generală HCBTİE 4.10.3.3; implicit la secțiunile C+, iar la cerere, pentru toate secțiunile, se poate folosi soluția cu benzi finite. Dacă sunt introduse datele îmbrăcămintei, se ia în calcul și restricția la rotire oferită de placă la talpa montantului.

Cum sunt evaluate în calculul seismic panourile cu plăci de gips?

Conform TBDY 10.2.7.2, panourile cu plăci de gips nu pot prelua singure solicitarea seismică. Programul calculează, pentru fiecare etaj și direcție, ponderea plăcii de gips în rezistența la forfecare a panoului și o compară cu limita din TBDY Tabelul 10.3; dacă limita este depășită, emite o avertizare.

În ce ediție StatiCAD se găsește?

Calculele pentru oțel ușor se găsesc în StatiCAD Ultimate. Puteți încerca fluxul cu versiunea demo gratuită.

Pagini conexe

Proiectați-vă clădirea din oțel ușor cu StatiCAD

Descărcați versiunea demo și încercați gratuit proiectarea panourilor, montanților și ancorajelor pe propriul proiect, sau stabilim împreună ediția potrivită.