การออกแบบและตรวจสอบเสาเรียว

This article is also available in:
Translated by AI from English
วิศวกรโครงสร้างต้องสร้างสมดุลระหว่างความประหยัดและความปลอดภัยในการออกแบบโครงสร้างรับน้ำหนัก ในปัจจุบัน พวกเขาต้องรับมือกับโครงสร้างที่เพรียวบางและละเอียดอ่อนมากขึ้นเรื่อยๆ ไม่ว่าจะเพื่อประหยัดต้นทุนหรือเพื่อตอบสนองความต้องการทางสถาปัตยกรรม

มาตรฐานกล่าวถึงเสาเรียวที่รับแรงอัดและโมเมนต์ดัดในทั้งสองทิศทางอย่างไร? วิศวกรควรออกแบบและตรวจสอบเสาดังกล่าวอย่างปลอดภัยได้อย่างไร? คุณสามารถใช้วิธีการแบบง่าย ซึ่งอาจนำไปสู่การออกแบบที่อนุรักษ์นิยมเนื่องจากให้ผลกระทบอันดับสองที่มากกว่า หรือจะเลือกใช้วิธีการที่แม่นยำกว่า คือวิธีทั่วไปที่อิงการวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้น แต่ขั้นตอนการทำงานสำหรับวิธีทั่วไปนี้ไม่ได้ระบุไว้ในมาตรฐาน มาตรฐานคาดหวังให้วิศวกรจัดการเองได้

ขณะนี้คุณสามารถวิเคราะห์ เสาเรียว ด้วยวิธีขั้นสูงโดยใช้การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นทั้งทางเรขาคณิตและวัสดุใน IDEA StatiCa การวิเคราะห์ประเภทใหม่นี้ช่วยให้สามารถออกแบบและ การตรวจสอบตามมาตรฐาน ของชิ้นส่วนที่รับแรงตามแนวแกนและโมเมนต์ดัดสำหรับสภาวะขีดจำกัดกำลังและสภาวะขีดจำกัดการใช้งาน การตรวจสอบดำเนินการโดยเปรียบเทียบความเค้นและความเครียดกับค่าขีดจำกัดที่กำหนดโดยมาตรฐาน EN 1992-1-1

ทำตามขั้นตอนการทำงานสี่ขั้นตอนที่ง่ายดายเพื่อให้การออกแบบและตรวจสอบเสาเรียวเข้าใจง่ายและน่าสนใจยิ่งขึ้น:

  • สร้างรูปทรงเรขาคณิตของโครงสร้าง รวมถึงเงื่อนไขขอบเขตและเหล็กเสริม
  • กำหนดผลของแรงกระทำให้กับชิ้นส่วนที่วิเคราะห์และชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้อง
  • การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นและการประเมินผล
  • รายงานพร้อมรูปภาพ ผลลัพธ์ และการตรวจสอบที่สำคัญทั้งหมด

four-step workflow-GMNA

background image
เรขาคณิต
background image
ภาระ
background image
การวิเคราะห์
background image
รายงาน

ประเภทการวิเคราะห์

รูปทรงเรขาคณิตของโครงสร้างประกอบด้วยชิ้นส่วน เงื่อนไขขอบเขต และผลลัพธ์ ซึ่งสามารถสร้างได้ใน Member application หรือนำเข้าจากซอฟต์แวร์ของบุคคลที่สาม (เช่น Robot Structural Analysis, SAP2000, RFEM เป็นต้น) หลังจากนั้น คุณเพิ่มเหล็กเสริมให้กับชิ้นส่วนและเริ่มวิเคราะห์โดยใช้ผลลัพธ์ที่ได้จากการวิเคราะห์โครงสร้าง สำหรับเสาเรียวที่การวิเคราะห์เชิงเส้นไม่เพียงพอ ให้ใช้การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นซึ่งมีอยู่ภายใต้ปุ่ม GMNA

inline image in article

GMNA เองประกอบด้วยการวิเคราะห์สามประเภท:

  • การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นทางวัสดุ (MNA)
  • การวิเคราะห์การโก่งเดาะเชิงเส้น (LBA)
  • การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นทางเรขาคณิตและวัสดุพร้อมความไม่สมบูรณ์ (GMNIA)

การวิเคราะห์เหล่านี้มีไว้เพื่ออะไร? วิศวกรควรทำอะไรกับมัน? 

การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นทางวัสดุ (MNA)

คุณสามารถดำเนินการตามที่ปุ่มในแถบเครื่องมือแนะนำ ขั้นแรก การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นทางวัสดุ (MNA) จะถูกดำเนินการ ชิ้นส่วนที่วิเคราะห์จะถูกแบ่งโดยอัตโนมัติออกเป็นหลายหน้าตัด ซึ่งความเค้นและความเครียดจะถูกประเมินสำหรับแต่ละเส้นใย Concrete และแท่งเหล็กเสริม จากนั้นค่าที่ได้จะถูกตรวจสอบกับค่าขีดจำกัดที่กำหนดโดยมาตรฐาน

inline image in article

การวิเคราะห์การโก่งเดาะเชิงเส้น (LBA)

หากการพิจารณาเฉพาะความไม่เชิงเส้นทางวัสดุไม่เพียงพอและจำเป็นต้องพิจารณาความไม่เชิงเส้นทางเรขาคณิตด้วย ในกรณีนั้นถึงเวลาที่จะใช้การวิเคราะห์การโก่งเดาะเชิงเส้น (LBA) ซึ่งผลลัพธ์คือรูปแบบ eigenmode และแรงวิกฤตของชิ้นส่วนที่วิเคราะห์ การวิเคราะห์นี้ช่วยให้วิศวกรกำหนดการสูญเสียเสถียรภาพทางทฤษฎีของโครงสร้างที่รับแรงกระทำ การพิจารณาเฉพาะรูปแบบการโก่งเดาะทางทฤษฎีของโครงสร้างจะไม่ปลอดภัย เนื่องจากมีความไม่สมบูรณ์เริ่มต้น นั่นคือเหตุผลที่ตารางผลลัพธ์เปิดให้กำหนดแอมพลิจูดของความไม่สมบูรณ์สำหรับแต่ละ eigenmode ความไม่สมบูรณ์ควรถูกกำหนดโดยวิศวกรตามประสบการณ์หรือคำแนะนำของมาตรฐาน 

inline image in article

การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นทางเรขาคณิตและวัสดุพร้อมความไม่สมบูรณ์ (GMNIA)

เมื่อกำหนดความไม่สมบูรณ์แล้ว จะถูกนำไปใช้กับชิ้นส่วนโดยอัตโนมัติตามสัดส่วน จากนั้นคุณสามารถดำเนินการวิเคราะห์ประเภทสุดท้าย ได้แก่ การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นทางเรขาคณิตและวัสดุพร้อมความไม่สมบูรณ์ (GMNIA) ในทำนองเดียวกับการวิเคราะห์แรก (MNA) ชิ้นส่วนจะถูกแบ่งออกเป็นหน้าตัด ซึ่งความเค้นและความเครียดสำหรับแต่ละเส้นใย Concrete และแท่งเหล็กเสริมจะถูกประเมิน โดยคำนึงถึงความไม่เชิงเส้นทางวัสดุและเรขาคณิตที่เกิดจากรูปแบบการโก่งเดาะพร้อมความไม่สมบูรณ์

inline image in article

เคล็ดลับส่วนติดต่อผู้ใช้สำหรับ Member application

ผลลัพธ์การวิเคราะห์ทั้งหมดมีอยู่ในแท็บ Check ซึ่งแถบเครื่องมือได้รับการจัดระเบียบใหม่และขยายด้วยปุ่มใหม่หลายปุ่ม การแสดงผลลัพธ์แบบกราฟิกจะแสดงในฉาก 3D หลัก ในขณะเดียวกัน ค่าที่คำนวณและการตรวจสอบจะแสดงรายการในตารางผลลัพธ์พร้อมกับผลลัพธ์โดยละเอียดหรือผลลัพธ์หน้าตัดที่สอดคล้องกันในฉาก 2D

inline image in article

ผู้ใช้สามารถแสดงผลลัพธ์แบบรวม (Overall) หรือแบบละเอียด (Detailed) (หน้าตัด) การ การตรวจสอบตามมาตรฐาน แบบรวมจะแสดงสรุปผลลัพธ์ทั้งหมดที่มีอยู่ในโครงการ ผู้ใช้สามารถเห็นได้ทันทีว่าโครงสร้างผ่านหรือไม่ผ่านการ การตรวจสอบตามมาตรฐาน เฉพาะ

inline image in article

หากผู้ใช้เลือกหน้าตัดเฉพาะในฉาก 3D ผลลัพธ์ที่สอดคล้องกันจะถูกเน้นในตารางผลลัพธ์ และมุมมองโดยละเอียดของหน้าตัดที่เลือกจะแสดงในฉาก 2D ความเค้น ความเครียด และการตรวจสอบที่คำนวณได้จะมีให้สำหรับแต่ละหน้าตัดสำหรับส่วน Concrete และเหล็กเสริมในแท็บเฉพาะ

inline image in article
inline image in article

การออกแบบและตรวจสอบเสาเรียวใน Member สำหรับ Concrete มีให้ใช้งานใน Concrete Expert, Concrete Enhanced, Prestressing Expert และ Prestressing Enhanced edition ของ IDEA StatiCa