Ce este calculul structurilor metalice?

La proiectarea elementelor din oțel, comportarea la flambaj este la fel de determinantă ca rezistența la curgere a secțiunii: la grinzile lungi, cu puține sprijiniri laterale, flambajul lateral prin răsucire limitează capacitatea, iar la stâlpii zvelți o face flambajul prin încovoiere sau prin răsucire. De aceea lungimea nesprijinită, lungimea de flambaj și clasa secțiunii sunt la fel de importante ca rezistența.

În Turcia, structurile metalice se proiectează conform Principiilor de proiectare, calcul și execuție a structurilor din oțel (ÇYTHYE), iar acțiunile seismice se determină conform TBDY 2018. StatiCAD aplică abordarea de proiectare cu factori de încărcare și rezistență (LRFD) din ÇYTHYE.

În StatiCAD, elementele din oțel pot fi incluse în același model cu elemente portante din beton armat, zidărie sau lemn. În structurile mixte, grinzile de acoperiș din oțel, stâlpii metalici și elementele metalice suplimentare se proiectează fără un program separat.

Ce face StatiCAD la structurile metalice?

Toți pașii proiectării grinzilor și stâlpilor din oțel, de la atribuirea profilului până la raportul de calcul.

Bibliotecă de profile și atribuirea secțiunii

  • Profile I/H laminate la cald, gata definite: IPE, IPN, HEA, HEB, HEM, inclusiv HD, HL, HP
  • Căutare după categorie și denumire, previzualizare a secțiunii cu geometrie reală
  • Atribuirea clasei de oțel (S235, S275, S355 etc.) împreună cu secțiunea
  • Profilele C, Z, U și Sigma formate la rece se proiectează în modulul de oțel ușor

Proiectarea grinzilor din oțel

  • Încovoiere: curgere, flambaj lateral prin răsucire inelastic și elastic; limitele Lp și Lr
  • Rezistența la forfecare
  • Efectul combinat al încovoierii, forței axiale și forfecării
  • Verificarea săgeții: L/300, L/200, L/150 sau limită definită de utilizator

Proiectarea stâlpilor din oțel

  • Compresiune axială: flambaj prin încovoiere pe două axe și flambaj prin răsucire
  • Verificarea zvelțeței secțiunii; secțiunile zvelte sunt marcate explicit în raport
  • Avertizare pentru KL/r > 200
  • Efectul combinat al forței axiale și al încovoierii pe două axe

Combinații de încărcări

  • Anvelopa combinațiilor LRFD ÇYTHYE pentru încărcări verticale și vânt, împreună cu combinațiile seismice
  • Combinația de încărcări determinantă este raportată împreună cu fiecare rezultat
  • Combinațiile de proiectare pentru oțel se aplică fără a modifica lista combinațiilor de încărcări a proiectului

Lungimi de flambaj și de sprijin lateral

  • La grindă, lungimea de sprijin lateral se preia automat din lungimea grinzii sau se introduce manual
  • La stâlp, lungimea de flambaj se preia automat din înălțimea etajului (K = 1) sau se introduce separat pentru fiecare axă
  • Coeficientul de corecție a momentului Cb se calculează din diagrama de momente a fiecărei combinații de încărcări (ÇYTHYE Ec. 9.1); la consolă, 1,0

Vizualizare 3D și rapoarte

  • Elementele cu profil atribuit apar în vizualizarea 3D cu geometria reală a secțiunii
  • În rapoartele de grinzi și stâlpi: proprietăți ale secțiunii, mărimi intermediare (Lb, Cb, Lp, Lr, KL/r), solicitare, capacitate, raport de utilizare și starea limită determinantă
  • Verificările îndeplinite sunt marcate cu verde, cele neîndeplinite cu roșu
  • Raport în turcă sau engleză

Cum funcționează?

  1. Modelați grinzile și stâlpii.
  2. Atribuiți profilul și clasa de oțel cu butonul Selectare secțiune din fereastra de proprietăți a elementului.
  3. Marcați tipul de proiectare al elementului ca „Oțel”.
  4. Rulați analiza; verificările de proiectare pentru oțel se fac automat la finalul analizei.
  5. Obțineți raportul alegând Rapoarte elemente din oțel în arborele de rapoarte.

Rapoarte

Grupul Rapoarte elemente din oțel conține două rapoarte:

  • Calculul grinzilor din oțel: proprietăți ale secțiunii, Lb, Cb, Lp, Lr, moment de proiectare și combinația de încărcări determinantă, capacitate la încovoiere și stare limită, forfecare, efect combinat și săgeată
  • Calculul stâlpilor din oțel: proprietăți ale secțiunii, lungimi de flambaj, zvelțețe, forță axială și capacitate la compresiune, modul de flambaj determinant, încovoiere pe două axe și ecuația de interacțiune
  • Rezultat Suficient / Insuficient pentru fiecare element
  • Imaginile secțiunilor în tabelele de secțiuni

Documente de ajutor

Utilizare pas cu pas, exemple rezolvate, baze teoretice și studii de verificare în Baza de cunoștințe.

Verificare

Calculele pentru grinzi și stâlpi din oțel au fost comparate rând cu rând cu calcule manuale: proprietățile secțiunii, limitele Lp și Lr, coeficientul Cb, momentul de flambaj lateral prin răsucire, rezistența la forfecare, săgeata, capacitatea de flambaj și valorile de interacțiune coincid exact cu calculul manual.

Tipărirea în raport, alături de rezultat, și a mărimilor intermediare permite verificarea ușoară a fiecărui rezultat.

Detalii ale studiilor de verificare (Bază de cunoștințe)

Normative

ÇYTHYE (LRFD) TBDY 2018
În ce ediție? Calculele structurilor metalice se găsesc în StatiCAD Ultimate.

Întrebări frecvente

Cu ce profile se poate proiecta structura metalică?

Calculul capacității portante se face pentru profile I/H laminate la cald, precum IPE, IPN, HEA, HEB, HEM și HD, HL, HP. Pot fi atribuite și profile U, L, T, tubulare pătrate și circulare, care apar în model și în vizualizarea 3D. Profilele formate la rece se proiectează în modulul de oțel ușor.

Pot fi elementele din oțel și cele din beton armat în același model?

Da. Tipul de proiectare al fiecărui element (beton armat, zidărie, lemn, oțel) se alege separat; în structurile mixte, elementele din oțel sunt rezolvate în aceeași analiză și verificate conform normativului propriu.

Cum se calculează flambajul lateral prin răsucire?

Lungimea de sprijin lateral a grinzii se preia automat din lungimea grinzii sau se introduce manual. Programul calculează limitele Lp și Lr, stabilește zona de curgere, de flambaj lateral prin răsucire inelastic sau elastic și scrie în raport starea limită determinantă. Coeficientul de corecție a momentului Cb se calculează din diagrama de momente a fiecărei combinații de încărcări; combinația determinantă este cea cu cel mai mare raport cerere/capacitate.

Intră încărcările din vânt în proiectarea elementelor din oțel?

Dacă în proiect este definit un caz de încărcare din vânt, combinațiile de vânt LRFD ÇYTHYE se adaugă la proiectare. Lista implicită de combinații din TBDY nu conține vânt; în acest caz, avertizările analizei indică absența combinațiilor cu vânt.

În ce ediție StatiCAD se găsește?

Calculele structurilor metalice se găsesc în StatiCAD Ultimate. Puteți încerca fluxul cu versiunea demo gratuită.

Pagini conexe

Proiectați elementele din oțel în același model

Descărcați versiunea demo și încercați gratuit proiectarea grinzilor și stâlpilor din oțel pe propriul proiect.