Obliczenia konstrukcyjne stalowej belki (AISC)

Ten artykuł jest również dostępny w:
Przetłumaczone przez AI z języka angielskiego
Dowiedz się, jak używać IDEA StatiCa Member do projektowania i sprawdzenia normowego prostej belki stalowej na dwóch podporach.

Nowy projekt

Rozpocznij od uruchomienia IDEA StatiCa i wybierz aplikację Member (pobierz najnowszą wersję).

inline image in article

Utwórz nowy projekt – wprowadź nazwę, ustaw rozpiętość 24',

inline image in article

Wybierz walcowany przekrój dwuteowy,

inline image in article

Otwórz pełną bibliotekę,

inline image in article

Wybierz przekrój W10x60 dla belki z biblioteki AISC 15.0,

inline image in article

Naciśnij OK kilkakrotnie, a następnie kliknij Create Project.

Analizowany element

W tym przykładzie masz tylko jeden analizowany element AM1, który został utworzony jednocześnie z projektem.

inline image in article

Elementy powiązane

Cztery elementy powiązane zostały utworzone automatycznie przez projekt.  Jednak potrzebujemy zachować tylko dwa słupy – pozostałe dwie belki ramy można usunąć, aby sfinalizować układ.

Zaznacz RM1 i RM3, a następnie naciśnij Delete, aby je usunąć.

inline image in article

Zaznacz RM2 i RM4 i zmień ich współrzędne oraz długości zgodnie z poniższym rysunkiem.

inline image in article

Obciążenia

Najpierw określ obciążenie stałe na belce, miejsce jego przyłożenia oraz obszar rozdziału obciążenia.

inline image in article

Ustaw typ sprawdzenia na SGN i wprowadź -1,50 kip/ft w kierunku z, działające na górną półkę na szerokości 4".

Połączenia

Kliknij na połączenie CON1, a następnie na Edit connection.

inline image in article

Istnieją dwa sposoby modelowania tego prostego połączenia:

  1. Przy użyciu operacji płyty czołowej
  2. Przy użyciu przykładu z biblioteki połączeń

Ponieważ nasz przykład jest bardzo prosty, skorzystamy z opcji 1.

inline image in article

Zmień wymiary śruby na 3/4 A325 i kliknij OK.

inline image in article

Zmień rozstaw śrub zgodnie z poniższym rysunkiem:

inline image in article

Zapisz i zamknij to połączenie.

Aby zaprojektować drugie podparte złącze, kliknij na połączenie CON2, a następnie Zastosuj ostatnio zdefiniowane połączenie CON1.

inline image in article

Sprawdzenie

Teraz możesz uruchomić materialno-nieliniową analizę. Wybierz zakładkę Check, MNA, i kliknij Calculate.

Możesz wizualnie sprawdzić naprężenia wzdłuż elementu, klikając przycisk Stress na górnej wstążce.

inline image in article

Liniową analizę wyboczeniową można przeprowadzić, wybierając LBA i klikając Calculate.  Możesz badać postacie wyboczenia, klikając na kolejne wiersze w tabeli.

inline image in article

Jak widać, pierwsze dwa współczynniki są mniejsze niż 15, dlatego w tym przypadku zasadne jest przeprowadzenie geometrycznie i materialno-nieliniowej analizy z imperfekcjami o skumulowanych amplitudach początkowych. Więcej informacji można znaleźć w artykule o imperfekcjach lub w podstawach teoretycznych.

Dla geometrycznie i materialno-nieliniowej analizy należy ustawić Amplitudę (imperfekcję).

Mimośrody do zastosowania wynoszą:

  • L/1000 dla belek – elementów pracujących głównie na zginanie
  • L/500 dla słupów – elementów pracujących głównie na ściskanie

Wprowadzamy wartość: L/1000 = 24x12 / 1000 = 1/4" (przyjęto)

inline image in article

Możesz uruchomić obliczenia, wybierając GMNIA i klikając Calculate.

W wynikach widać, że wymiary elementu są wystarczające nawet przy uwzględnieniu imperfekcji geometrycznych.

inline image in article

Raport

Na koniec przejdź do zakładki Report. IDEA StatiCa oferuje w pełni konfigurowalny raport do wydruku lub zapisu w edytowalnym formacie.

inline image in article

Chcesz podnieść swoje kwalifikacje? Odwiedź nasz Campus

Dowiedz się, jak efektywnie korzystać z IDEA StatiCa dzięki naszym kursom e-learningowym realizowanym we własnym tempie

Załączone pliki do pobrania