Yapay Mühendisliğinde AISC Biçim Data'ya Giriş
Amerikan Çelik İnşaat Enstitüsü (AISC), Kuzey Amerika'da üretilen tüm sıcak kayıt çelik şekilleri için ön safta standart belirleyici bir vücut olduğunu gösteriyor.Bu veriler, çoğu zaman AISC şekli verileriyle ilgili olarak AISC şekline bağlı olarak, AISC'nin yapılabilmesi için temel olarak, mühendisler, mimarlar ve Kumaşlar inşa edilir.
AISC Data Nedir?
AISC şekli verileri, AISC Manual'de listelenen çelik parçalardaki sekmeli geometrik ve mekanik özelliklere işaret eder.Bu şekiller geniş-flange kirişler (W-shapes), Amerikan Standart kirişler (S-shapes), kanallar (C-shapes ve MC-shapes), açılar (L-shapes, eşit ve eşit ve eşitsiz bacak), yapısal kirişler (WT, ST ve MT şekilleri), boş yapısal bölümler (HSS-square, dikdörtgenler ve yuvarlak), ve boru hatları.
Veriler hem emperyal (U.S. customary) hem de metrik (SI) birimleri tarafından yayınlanmaktadır.Yaz zamanındaki güncel baskı, AISC'nin 16. baskısı, ancak birçok mühendis hala nominal değerlerden az farklılık gösterir - her türlü şekil önceden belirlenmiş bir standart tasarımdır.
Tarihsel Context: AISC neden veri var
Standart form veritabanından önce, mühendisler çelik üye özelliklerini ölçmek veya tahmin etmek zorunda kaldılar, çelik notlar ve potansiyel güvenlik sorunları için öne çıkıyorlar. AISC ilk olarak 1923'te birleşik bir el basmaya başladı ve on yıllar boyunca form tabloları, limit-devlet tasarım denklemlerini yansıtmak için gelişti. Bugün, veriler çelik sınıflar için ASTM standartları ile uyumsuzdur ve AISC Özellikler (ANSI/AISC 360) ile donatılmıştır.
AISC Şekil Data
AISC şeklini etkin bir şekilde uygulamak için mühendisler masalarda listelenen her mülkü anlamalıdır. Aşağıda, her birinin hesaplamaları nasıl tasarımla ilgili olduğu açıklamalarla anahtar bileşenlerin geniş bir bozulmasıdır.
1. Bölüm Boyut
Her form masası nominal derinlik (d) ve flange genişliği (bf), flange kalınlığı (tw), ve diğer spesifik boyutları, dolgun yüzleri (k) ve genel yükseklik gibi. Bu boyutlar, doldurma boyutları, bizld boyutları hesaplamak ve AISC Bölüm B4'e kadar kompakt ölçüleri kontrol etmek için kullanılır. Geniş bölme şekilleri için, masadaki boşlukları da flange yüzleri (h) ve dışsal yükseklik arasındaki mesafeyi hesaplamak için kullanılır.
2. Ağırlık ve Alan
Birim uzunluğuna (kır/k veya kg/m) ve kesitsel alan (A, in2 veya mm2) her şekli için listelenir. Kilo, ölü yük hesaplamaları ve malzeme siparişi için kullanılır. Bölge aksiyel gerilim, kompresyon ve hear kapasite denklemleri gibi görünür. Örneğin, bir üyenin nominal verim gücü Pn = Fy × Ag, Ag'nın şekli tablodan gelen brüt alandır.
3. İnertia Moments (Ix, Iy)
Büyük (x-x) ve küçük (y-y) axes ile ilgili inertia Moments of in the Euler buckling formula for slender columns. AISC masaları hem Ix hem de Iy (Sx, Sy) ve plastik modülli (Zx, Zy) için de kullanılır.
4. Bölüm Moduli (S ve Z)
elastik bölüm değiştirici (S = I / c, s. n) × Z. Kompakt bölümlere yeterince rotasyonlu bir şekilde mesafe olduğunu hesaplamak için kullanılır: ⁇ = M / S. Plastik bölüm modulus (Z) ilk verimin ötesinde limit devlet tasarımı için kullanılır.
5. Radius of Gyration (rx, ry, rz)
gyration (r = √ (I/A) sıkıştırma üyeleri ve Euler buckling denklemleri için yarı yarıya indirmektedir. Küçük eksenli yarık yarık genellikle sütun tasarımı için kontrol faktörüdür, kutup veya torsional yarım kontrollerde kullanılır.
6. Torsional Properties (J, Cw)
Saint-Venant torsional sabit (J) ve savaş sürekliliği (Cw) üyeleri, HSS gibi kapalı bölümler için önemlidir, J çok büyük ve Cw her iki bölümde de eksantrik yükleme sağlar.
7. Diğer Data Data Data Data Data
Ek listelenen özellikler parametreyi kullanarak kompakt kontrolleri içerir (altınlık oranı), bir bölümün kompakt, noncompact veya slender. Tables ayrıca tasarım hear güç katlarını sağlar (In AISC Manual Part 16) ve W-shapes için, derinlikten gelen hız oranına yardımcı olur.
Erişim ve Doğrulama AISC Şekil Data
AISC form verileri için birincil kaynak, [[0)AISC Çelik İnşaatı Kitabı), baskı ve dijital baskılarda mevcut olan AISC, aynı zamanda yönetim tasarımı ile ilgili doğru baskıyı kullanarak (örneğin, AISC 360) kodlarını kullanarak doğru sürümlerini kullanarak yayınlamaktadır.
Birçok yapısal analiz yazılımı paketi (RAM Yapısal Sistem, ETABS, STAAD, SDS/2) AISC şekli verileri doğrudan doğruluyor, ancak kritik projeler için manuel olarak birkaç değer doğrulamak için oldukça mantıklıdır. Üçüncü taraf distribütörleri gibi açıklığa kavuşturabilir.
Tasarım Hesaplarında AISC Biçim Data'yı Uygulayın
Şekil verileri elde edildikten sonra, mühendisler bunu AISC 360 tarafından gerekli bir dizi limit devlet kontrollerinde uygularlar. Aşağıda, birkaç ortak hesaplama ile yürürken, sekmeli özelliklerin doğrudan denklemlere nasıl girildiğini gösterir.
Örnek 1: Basit Destekli Bir Kirişin Güçlendirilmesi
W24×76 kirişi (A992 çelik, Fy = 50 ksi) 30 ft, düzgün bir şekilde ölü ve canlı yüklerle dağıtılır. M = W24×76 için AISC biçiminden kontrol etmek için, Zx = 200 ksi = 50 x x x x x x x = 83 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
Örnek 2: Geniş bir Kirişin Güçlü
Omsiyondaki Shear gücü genellikle web verimine göre yönetilir. AISC, oar katsa (Cv) ve derinlikten inen hız oranı h/tw. için aynı W24×76, h/tw = 47.2, hangi bir cv = 0,5 x = 0 = 0,9 = 0 x = 0 = 0 x = 0 = 0 = 0 x = 0 = 0 x = 0 x = 0 = 0 x = 0 = 10 x = 0 = 10 x = 0 = 0 = 10 x = 0 = 10 x = 0 = 10 x = 0 = 10 x = 0 = 10 x = 0 = 0 = 10 x = 10 x = 0 = 0 = 0 = 10 x = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 10 x = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 10 x = 0 = 0 = 10 = 10 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 10 x = 0 = 0 = 0
Örnek 3: Köşe Axial Kompresyon (Compact Bölüm, No Slenderness Effects)
360 W10×54 sütunu (A992), pined uçları ve etkili bir uzunluk KL = 10 ft, nominal sıkıştırıcı güç Pn ya da veri limiti (Fy × Ag) veya Euler boğa limiti (TY2EI/(KL)2).
Örnek 4: Daha Lateral-Torsional Buckling Check
Bir cebirli kiriş için, daha sonraki devre dışı otobüs kapasitesi, Lp ve Lr'in, J, Cw ve Cw'nin yer aldığı formülleri kullanarak hesaplanır.In W24×76: Lp = 1.76 ry √(E/Fy) ve Lr = 1.95 ss / ssssss / ssss / ssssss/tr|ss x x x x x x x x p p x p x p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p
Modern İnşaatta Doğru Şekil Datanın Önemi
Eski veya yanlış form verileri kullanmanın sonuçları ciddi olabilir.Eğer bir kirişin gerçek Zx tasarımda varsayıldığında, güvenlik daraltlarının marjı. Yüksek hacimli bölgelerde, gerekli aşırı yükleme faktörleri ve hızlama talepleri, bina koduna uygun olarak mevcut olan bu güncelleştirmelere güvenmek zorundadır.
AISC Şekil Data kullanarak ortak Pitfalls
- [FONT:0)Mixing birimleri:[Döneticileri birim dönüşüm olmadan SI formülleri kullanarak kullanmak, sipariş-eşem hatalarına neden olabilir.
- [Üyetim:0] nominal boyutlardaki boyutların kesin olduğunu varsayın:[DÜyetim: · 1/01) Örneğin, W21×50'nin gerçek bir derinlikte 20.83 değil, 21'i doğru stres hesaplamaları için tam değer sağlıyor.
- [FONT:0]Eski bir baskıyı ortadan kaldırmak:[Dönetici:[Dönetici: 0) Tasarım kodu AISC 360-16'a atıfta bulunsaydı, form verileri 16. baskı kılavuzundan gelmelidir.
- [FONT:0) Açık bölümler için torsional özelliklerini görmezden gelin: [Dönder: 1] Saf bükmede bile, daha sonralayıcı boğalama J ve Cw içerir.Onların izinsiz tasarımları yol açabilir.
- [FONT:0] Yazılım veritabanını doğrulamamak: Yapısal analiz programları genellikle bir form veritabanına sahiptir. Resmi AISC veritabanına karşı birkaç özellik bulmak akıllıcadır, özellikle de bir yazılım güncellemesinden sonra.
AISC Şekil Data Kullanımı için Pratik İpuçları
- [FONT:0]Maintain a kişisel mülk sayfası: Bir projede kullanılan ortak şekiller için, anahtar özelliklerin bir özetini der (Zx, Sx, Ix, ry, Ag, J, Cw) hızlı bir referans için.
- [FONT:0) Frekans-reference with ASTM material standartları: Şekil verileri maddi notlardan bağımsızdır, ancak güç hesaplamaları doğru Fy ve Fu'yi gerektirir. şeklin materyali notu veri kaynağı ile tutarlıdır (örneğin, A992, HSS için).
- [FONT:0) AISC Form Database API'sini kullanın: Şirketler otomatik tasarım yapıyor, AISC, özel yazılımlara entegre edilebilir bir XML veritabanı (Shape Data in XML format) sunuyor.
- [FONT:0) Kompaktlık sınırlarına göz atın:[Döneticileri listeler genellikle tüm tasarım durumlarına göre kompakt olmayabilir (örneğin, düşük verim ve webler için).
AISC'deki Future Trends Data
Çelik endüstrisi, uzun vadeli uygulamalar için yüksek performanslı şekiller geliştirmeye devam ediyor ve AISC, yeni rulo setlerine yatırım yapıyor.Örneğin, çok derin W-shapes (e.g., W40×397) sadece yapısal özellikleri içeren nesne kütüphaneleri var ve AISC şimdi de manuel olarak, değirmenlere yatırım yapıyor ve standart olmayan sistemlere ek olarak, 3D BIM (Bilgi Modelleme) Uygulamalı veri kümesine doğru bir şekilde genişletiliyor.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
AISC şekli verileri referans tablodan daha fazlasıdır - bu verilerin yorumlanması ve uygulanması yoluyla dil iletişim kurabilir. temel kesitsel alandan uzman savaşlama sürekli olarak, her mülk, kamu güvenliğini koruyan farklı bir rol sunar.In mastering the Interpret and application of this data, structural mühendisler emin bir şekilde boyut kirişleri, sütunlar, faks ve bağlantı kurmak için, malzeme kullanımı ile bağlantı kurmak için. Endüstri iletişim kurma ve veriye dayalı tasarım ve dijital ikizler için farklı bir rol sunar.