در عمل ، معمولاً محاسبه دندانه دار کردن یا ستون برای حداکثر بار محوری (طولی) ضروری است. نیرویی که در آن پایه ثابت است (ظرفیت تحمل بار) از دست می رود بسیار مهم است. ثبات پست تحت تأثیر نحوه ایمن سازی انتهای پست است. در مکانیک سازه ، هفت روش برای ایمن سازی انتهای قفسه وجود دارد. ما سه روش اصلی را در نظر خواهیم گرفت:

برای اطمینان از حاشیه ثبات خاص ، شرط زیر باید رعایت شود:

کجا: P - تلاش بازیگری ؛

یک عامل ایمنی خاص از ثبات ایجاد شده است

بنابراین ، هنگام محاسبه سیستم های الاستیک ، لازم است که بتوان مقدار نیروی حیاتی Pcr را تعیین کرد. اگر بخواهیم معرفی کنیم که نیروی P وارده به رک فقط باعث انحرافات کوچک از فرم راست خط قفسه طول v می شود ، می توان آنرا از معادله تعیین کرد

جایی که: E - مدول الاستیک ؛
J_min - حداقل لحظه اینرسی بخش ؛
M (z) - لحظه خم شدن برابر با M (z) \u003d -P ω ؛
ω - مقدار انحراف از شکل راست خط قفسه ؛
حل این معادله دیفرانسیل

A و B ثابت های یکپارچه سازی هستند که توسط شرایط مرزی تعیین می شوند.
پس از انجام برخی اعمال و تعویض ها ، بیان نهایی را برای نیروی حیاتی P بدست می آوریم

کمترین مقدار نیروی بحرانی در n \u003d 1 (عدد صحیح) و خواهد بود

معادله خط کشسان قفسه به صورت زیر خواهد بود:

جایی که: z مختصات فعلی است ، در حداکثر مقدار z \u003d l ؛
به عبارت مجاز برای نیروی بحرانی فرمول اویلر گفته می شود. ملاحظه می شود که مقدار نیروی بحرانی به نسبت سختی EG دقیقه و به طور معکوس به طول پایه بستگی دارد.
همانطور که گفته شد ، پایداری پایه الاستیک به نحوه ثابت شدن آن بستگی دارد.
ضریب ایمنی توصیه شده برای پست های فولادی یکنواخت است
n y \u003d 1.5 ÷ 3.0 ؛ برای چوبی n y \u003d 2.5 ÷ 3.5؛ برای چدن n y \u003d 4.5 ÷ 5.5
برای در نظر گرفتن روش تثبیت انتهای رک ، نسبت انتهای انعطاف پذیری کاهش یافته قفسه معرفی می شود.

کجا: μ - ضریب طول کاهش یافته (جدول) ؛
من دقیقه - کوچکترین شعاع اینرسی مقطع دندانه دار (جدول) ؛
ι طول قفسه است.
عامل بار بحرانی معرفی می شود:

، (جدول)؛
بنابراین ، هنگام محاسبه سطح مقطع دندانه دار ، لازم است ضرایب μ و ϑ را در نظر بگیریم که مقدار آنها به روش ثابت کردن انتهای رک بستگی دارد و در جداول کتاب مرجع در مورد مواد مقاومت (G.S Pisarenko و S.P. Fesik) آورده شده است
اجازه دهید مثالی برای محاسبه نیروی بحرانی برای یک میله مستطیل شکل جامد - 6 × 1 سانتی متر ، طول میله ι \u003d 2 متر ارائه دهیم. بستن انتهای مطابق با طرح III.
پرداخت:
طبق جدول ، ضریب ϑ \u003d 9.97 ، μ \u003d 1. را پیدا می کنیم. لحظه اینرسی بخش:

و فشار روانی:

بدیهی است که نیروی بحرانی P cr \u003d 247 kgf باعث ایجاد تنش در میله فقط 41 kgf / cm 2 می شود که بسیار کمتر از حد جریان (1600 kgf / cm 2) است ، اما این نیرو باعث خم شدن میله و از بین رفتن پایداری می شود.
بیایید مثال دیگری را برای محاسبه قفسه چوبی مقطع دایره ای شکل که در انتهای پایین چفت و در انتهای بالایی لولا قرار دارد (S.P. Fesik) در نظر بگیریم. طول رک 4 متر است ، نیروی فشرده سازی N \u003d 6tf است. تنش مجاز [σ] \u003d 100kgf / cm 2. ضریب کاهش تنش فشاری مجاز φ \u003d 0.5 را می گیریم. ما سطح مقطع رک را محاسبه می کنیم:

قطر رک را تعیین کنید:

لحظه بخش اینرسی

محاسبه انعطاف پذیری رک:
جایی که: μ \u003d 0.7 ، براساس روش نیشگون گرفتن انتهای قفسه ؛
ولتاژ رک را تعیین کنید:

بدیهی است که تنش در رک 100 کیلوگرم در سانتی متر مربع است و دقیقاً همان تنش مجاز است [σ] \u003d 100 کیلوگرم در سانتی متر مربع
بیایید سومین مثال برای محاسبه دندانه دار فولادی ساخته شده از پروفیل I ، 1.5 متر طول ، فشار فشاری 50 tf ، تنش مجاز [σ] \u003d 1600 kgf / cm 2 را در نظر بگیریم. انتهای پایین قفسه گیره شده و انتهای آن آزاد است (روش I).
برای انتخاب بخش ، از فرمول استفاده می کنیم و ضریب ϕ \u003d 0.5 را تنظیم می کنیم ، سپس:

ما از مجموعه ای از پرتو I شماره 36 و داده های آن را انتخاب می کنیم: F \u003d 61.9 cm 2 ، i min \u003d 2.89 cm.
انعطاف پذیری قفسه را تعیین کنید:

جایی که: μ از جدول ، حتی 2 ، با در نظر گرفتن نحوه قفل شدن قفسه ؛
تنش قفسه محاسبه شده:

5 کیلوگرم که تقریباً دقیقاً ولتاژ مجاز و 0.97٪ بیشتر است که در محاسبات مهندسی مجاز است.
سطح مقطع میله هایی که در فشرده سازی کار می کنند با بیشترین شعاع ژیراسیون منطقی خواهد بود. هنگام محاسبه شعاع خاص ژیراسیون
مطلوب ترین بخشهای لوله ای ، دیواره های نازک است. که برای آن مقدار ξ \u003d 1 ÷ 2.25 ، و برای پروفیل های جامد یا نورد ξ \u003d 0.204 ÷ 0.5

نتیجه گیری
هنگام محاسبه مقاومت و پایداری قفسه ها ، ستون ها ، لازم است که روش ثابت کردن انتهای قفسه ها را در نظر بگیرید ، حاشیه توصیه شده ایمنی را اعمال کنید.
مقدار نیروی بحرانی از معادله دیفرانسیل خط مرکزی منحنی پایه (L. Euler) بدست می آید.
برای در نظر گرفتن همه عوامل مشخص کننده قفسه بارگیری شده ، مفهوم انعطاف پذیری رک - λ ، ضریب طول ارائه شده - μ ، ضریب کاهش ولتاژ - ϕ و فاکتور بار بحرانی - ϑ معرفی شدند. مقادیر آنها از جداول مرجع (G.S Pisarentko و S.P. Fesik) گرفته شده است.
محاسبات تقریبی قفسه ها برای تعیین نیروی بحرانی - Ркр ، تنش بحرانی - σкр ، قطر قفسه ها - d ، انعطاف پذیری قفسه ها - λ و سایر مشخصات ارائه شده است.
بخش بهینه برای ستون ها و ستون ها پروفیل های دیواره ای نازک لوله ای با همان لحظه های اصلی اینرسی است.

کتابهای دست دوم:
GS Pisarenko "کتاب راهنمای مقاومت مواد".
SP Fesik "کتاب راهنمای مقاومت مواد".
در و. آنوریف "کتابچه راهنمای مهندس مکانیک سازنده".
SNiP II-6-74 "بارها و تأثیرات ، استانداردهای طراحی".

محاسبه پست مرکز

رک ها عناصر ساختاری هستند که اساساً در فشرده سازی و کمانش کار می کنند.

هنگام محاسبه رک ، اطمینان از مقاومت و پایداری آن ضروری است. ثبات با انتخاب سطح مقطع صحیح قفسه به دست می آید.

طرح محوری ستون مرکزی هنگام محاسبه بار عمودی پذیرفته می شود ، همانطور که در انتها لولا می شود ، زیرا در پایین و بالا با جوشکاری جوش داده می شود (شکل 3 را ببینید).

ستون B 33٪ از وزن کل کف را حمل می کند.

وزن کل سقف N ، کیلوگرم تعیین خواهد شد: شامل وزن برف ، بار باد ، بار ناشی از عایق حرارتی ، بار از وزن قاب سقف ، بار از خلا.

N \u003d R 2 گرم ، (3.9)

جایی که g کل بار توزیع شده یکنواخت است ، کیلوگرم بر متر مربع ؛

R شعاع داخلی مخزن ، متر است.

وزن کلی دال شامل انواع زیر بار است:

• 1. بار برف ، گرم 1. g 1 \u003d 100 kg / m 2 پذیرفته شده است.
• 2. بار از عایق حرارتی ، گرم 2. g 2 \u003d 45kg / m 2 پذیرفته شده
• 3. بار باد ، g 3. g 3 \u003d 40kg / m 2 پذیرفته شده
• 4. از وزن قاب پوشش بار بگیرید ، g 4. g 4 \u003d 100 کیلوگرم در متر مربع پذیرفته شده است
• 5. با در نظر گرفتن تجهیزات نصب شده ، g 5. g 5 \u003d 25kg / m 2 پذیرفته شده است
• 6. بار از خلا Lo ، g 6. g 6 \u003d 45 kg / m 2 پذیرفته شده است.

و وزن کل سقف N ، کیلوگرم:

نیروی درک شده توسط قفسه محاسبه می شود:

سطح مقطعی مورد نیاز قفسه با استفاده از فرمول زیر تعیین می شود:

مشاهده 2 ، (3.12)

جایی که: N کل وزن کف ، کیلوگرم است.

1600 kgf / cm 2 ، برای فولاد VSt3sp ؛

ضریب کمانش به طور سازنده 45/0 \u003d است.

طبق GOST 8732-75 ، یک لوله با قطر خارجی D h \u003d 21 سانتی متر ، قطر داخلی d b \u003d 18 سانتی متر و ضخامت دیواره 1.5 سانتی متر از نظر ساختاری انتخاب شده است که مجاز است زیرا حفره لوله با بتن پر می شود.

سطح مقطع لوله ، F:

گشتاور اینرسی نیمرخ (J) ، شعاع ژیراسیون (r) مشخص می شود. به ترتیب:

J \u003d cm4 ، (3.14)

مشخصات هندسی بخش کجاست

شعاع ژیراسیون:

r \u003d ، سانتی متر ، (3.15)

جایی که J لحظه اینرسی مشخصات است.

F مساحت بخش مورد نیاز است.

انعطاف پذیری:

استرس در دندانه دار با فرمول تعیین می شود:

کیلوگرم در سانتی متر (3.17)

در این حالت ، طبق جدول های پیوست 17 (A.N. Serenko) ، 0.34 \u003d گرفته شده است

محاسبه قدرت پایه استرچ

فشار طراحی P بر اساس با توجه به موارد زیر تعیین می شود:

R \u003d R "+ R st + R bs ، kg ، (3.18)

P st \u003d F L g ، کیلوگرم ، (3.19)

P bs \u003d L g b ، kg ، (3.20)

جایی که: P "نیروی قفسه عمودی P است" \u003d 5885.6 کیلوگرم ؛

R st - رک وزن ، کیلوگرم ؛

g - وزن مخصوص فولاد. g \u003d 7.85 * 10 -3 kg /.

R BS - وزن بتن ریخته شده در رک ، کیلوگرم ؛

g b وزن مخصوص بتن مارک است. g b \u003d 2.4 * 10 -3 kg /.

سطح مورد نیاز صفحه کفش با فشار مجاز روی پایه شنی [y] f \u003d 2 kg / cm 2:

صفحه ای با اضلاع پذیرفته می شود: aHb \u003d 0.65Ch0.65 متر. بار توزیع شده ، q در هر 1 سانتی متر از صفحه تعیین می شود:

طراحی لحظه خمش ، M:

لحظه تقریبی مقاومت ، W:

ضخامت صفحه:

ضخامت دال \u003d 20 میلی متر گرفته می شود.

مطابق نقاشی ، ارتفاع دندانه دار و طول بازوی اعمال نیروی P از نظر ساختاری انتخاب می شوند. سطح مقطع دندانه دار را 2W بگیرید. بر اساس نسبت h 0 / l \u003d 10 و h / b \u003d 1.5-2 ، مقطعی را انتخاب نمی کنیم که بیش از h \u003d 450 mm و b \u003d 300 mm باشد.

شکل 1 - نمودار بارگیری استرچ و مقطع عرضی.

جرم کل سازه:

m \u003d 20.1 + 5 + 0.43 + 3 + 3.2 + 3 \u003d 34.73 تن

وزنی که به یکی از 8 قفسه می رسد:

P \u003d 34.73 / 8 \u003d 4.34 تن \u003d 43400N - فشار در هر پایه.

نیرو در مرکز بخش عمل نمی کند ، بنابراین باعث ایجاد لحظه ای برابر با می شود:

Mx \u003d P * L ؛ Mx \u003d 43400 * 5000 \u003d 217000000 (N * میلی متر)

یک زیر بشکمه مقطعی را در نظر بگیرید که از دو صفحه جوش داده شده است

تعیین غیر عادی بودن:

اگر خارج از مرکز بودن t xدارای مقداری از 0.1 تا 5 است - قفسه فشرده خارج از مرکز (کشیده). اگر یک تیاز 5 تا 20 ، سپس کشش یا فشرده سازی پرتو باید در محاسبه در نظر گرفته شود.

t x \u003d 2.5 - حالت فشرده خارج از مرکز (کشیده).

تعیین اندازه قسمت قفسه:

بار اصلی بر روی استرینت نیروی طولی است. بنابراین ، برای انتخاب یک بخش ، از محاسبه مقاومت کششی (فشرده سازی) استفاده می شود:

از این معادله ، سطح مقطع مورد نیاز را پیدا کنید

، میلی متر 2 (10)

تنش مجاز [σ] در طول کار استقامتی به درجه فولاد ، غلظت تنش در بخش ، تعداد چرخه های بارگیری و عدم تقارن چرخه بستگی دارد. در SNiP ، استرس مجاز در حین کار استقامتی توسط فرمول تعیین می شود

(11)

مقاومت در برابر طراحی R Uبه غلظت تنش و مقاومت بازده مواد بستگی دارد. غلظت تنش در اتصالات جوش داده شده اغلب به دلیل درزهای جوش خورده ایجاد می شود. مقدار فاکتور غلظت به شکل ، اندازه و محل اتصالات بستگی دارد. هرچه غلظت استرس بیشتر باشد ، تنش مجاز نیز کاهش می یابد.

پر بارترین قسمت سازه میله ای که در حال کار طراحی شده است در نزدیکی نقطه اتصال آن به دیوار قرار دارد. پیوستگی با درزهای فیله پیشانی مربوط به گروه 6 است ، بنابراین ، R U \u003d 45MPa

برای گروه 6 ، با n \u003d 10 -6 ، α \u003d 1.63 ؛

ضریب دروابستگی تنشهای مجاز به شاخص عدم تقارن چرخه p را نشان می دهد ، که برابر است با نسبت حداقل ولتاژ در هر چرخه به حداکثر ، یعنی

-1≤ρ<1,

و همچنین از نشانه استرس ها. کشش باعث می شود و فشرده سازی از ترک خوردگی جلوگیری می کند ، بنابراین مقدار γ برای ρ برابر بستگی به علامت σ max دارد. در مورد بارگذاری ضربان دار ، چه زمانی σ دقیقه\u003d 0 ، ρ \u003d 0 در فشرده سازی γ \u003d 2 در کشش γ = 1,67.

همانطور که ρ → ∞ γ → ∞. در این حالت ، تنش مجاز [σ] بسیار زیاد می شود. این به این معنی است که خطر شکست خستگی کاهش می یابد ، اما به این معنی نیست که از قدرت اطمینان حاصل می شود ، زیرا شکست در اولین بارگذاری امکان پذیر است. بنابراین ، هنگام تعیین [σ] ، لازم است که شرایط مقاومت و ثبات استاتیک را در نظر بگیریم.

کشش استاتیک (بدون خم شدن)

[σ] \u003d R y (12)

مقدار مقاومت طراحی R y با توجه به نقطه بازده با فرمول تعیین می شود

(13)

که در آن γ m عامل ایمنی مواد است.

برای 09G2S σ T \u003d325 مگاپاسکال ، γ t \u003d1,25

در فشرده سازی استاتیک ، فشار مجاز به دلیل خطر از دست دادن ثبات کاهش می یابد:

که در آن 0< φ < 1. Коэффициент φ зависит от гибкости и относительного эксцентриситета. Его точное значение может быть найдено только после определения размеров сечения. Для ориентировочного выбора Атрпо формуле следует задаться значением φ. با یک خارج از مرکزیت کوچک از برنامه بار ، φ = 0.6 این ضریب به این معنی است که مقاومت میله در فشار در اثر از بین رفتن پایداری به 60٪ مقاومت کششی کاهش می یابد.

ما داده ها را در فرمول جایگزین می کنیم:

کوچکترین مقدار از دو مقدار [σ] را انتخاب کنید. و در آینده از آن برای محاسبه استفاده می شود.

ولتاژ مجاز

ما داده ها را به فرمول ارائه می دهیم:

از آنجا که 295.8 mm 2 یک سطح مقطع بسیار کوچک است ، بر اساس ابعاد ساختاری و اندازه لحظه ، ما به

شماره کانال را براساس منطقه انتخاب خواهیم کرد.

حداقل مساحت کانال باید - 60 سانتی متر مربع باشد

شماره کانال - 40P. دارای پارامترها:

h \u003d 400 میلی متر b \u003d 115 میلی متر ؛ s \u003d 8 میلی متر t \u003d 13.5 میلی متر F \u003d 18.1 سانتی متر 2

ما سطح مقطع رک را تشکیل می دهیم ، متشکل از 2 کانال - 61.5 سانتی متر مربع.

داده ها را در فرمول 12 جایگزین کنید و ولتاژها را دوباره محاسبه کنید:

\u003d 146.7 مگاپاسکال

تنشهای فعلی در بخش کمتر از تنشهای نهایی برای فلز است. این بدان معنی است که مواد ساختمانی می توانند در برابر بار وارد شده مقاومت کنند.

محاسبه ثبات کلی قفسه ها را بررسی کنید.

چنین بررسی فقط تحت عمل نیروهای طولی فشاری مورد نیاز است. اگر نیروهایی به مرکز مقطع وارد شود (Мх \u003d Му \u003d 0) ، در این صورت کاهش مقاومت استاتیک قفسه به دلیل از دست دادن پایداری با ضریب φ تخمین زده می شود که این به انعطاف پذیری قفسه بستگی دارد.

انعطاف پذیری قفسه با توجه به محور مواد (به عنوان مثال ، محور تقاطع عناصر بخش) توسط فرمول تعیین می شود:

(15)

جایی که - طول نیمه موج محور منحنی قفسه ،

μ بسته به شرایط تثبیت ضریب است. در کنسول \u003d 2؛

من حداقل - شعاع ژیراسیون با فرمول پیدا می شود:

(16)

ما داده ها را در فرمول 20 و 21 جایگزین می کنیم:

محاسبه ثبات مطابق فرمول انجام می شود:

(17)

طبق جدول ، ضریب φ y به همان روش فشرده سازی مرکزی تعیین می شود. 6 بستگی به انعطاف پذیری شیب پایه λ y (λ yo) هنگام خم شدن به دور محور y دارد. ضریب از جانبکاهش ثبات را از عملکرد لحظه در نظر می گیرد م ایکس.

1. جمع آوری بارها

قبل از شروع محاسبه تیر فولادی ، لازم است که بار وارده بر تیر فلزی جمع شود. بسته به مدت زمان عمل ، بارها به دائم و موقت تقسیم می شوند.

• وزن خود پرتو فلزی ؛
• وزن خود از کف ، و غیره.

• بار طولانی مدت (محموله ، بسته به هدف ساختمان)
• بار کوتاه مدت (بار برفی ، بسته به موقعیت جغرافیایی ساختمان)
• بار ویژه (لرزه ای ، انفجاری و غیره در این ماشین حساب در نظر گرفته نشده است) ؛

بارهای تیر به دو نوع تقسیم می شوند: محاسبه شده و استاندارد. از بارهای طراحی برای محاسبه مقاومت و پایداری پرتو (1 حالت محدود) استفاده می شود. بارهای استاندارد توسط هنجارها تعیین می شوند و برای محاسبه انحراف پرتو (حالت حد 2) استفاده می شوند. بارهای طراحی با ضرب بار استاندارد در ضریب بار برای قابلیت اطمینان تعیین می شوند. در این ماشین حساب ، از بار طراحی برای تعیین انحراف پرتو به سهام استفاده می شود.

پس از جمع آوری بار سطحی روی زمین ، اندازه گیری شده در کیلوگرم بر متر مربع ، لازم است محاسبه شود که این تیر بار چه مقدار از سطح بار را به خود اختصاص می دهد. برای این کار ، بار سطح را در فاصله تیرها (به اصطلاح نوار بار) ضرب کنید.

به عنوان مثال: ما محاسبه کردیم که کل بار Qsurface \u003d 500kg / m2 است و فاصله تیرها 2.5m است. سپس بار توزیع شده بر روی تیر فلزی خواهد بود: Qdist. \u003d 500 کیلوگرم در مترمربع * 2.5 متر \u003d 1250 کیلوگرم در متر مربع. این بار وارد ماشین حساب می شود

2. ساخت نمودارها

بعد ، نمودار لحظه ها ، نیروی برشی ترسیم می شود. طرح به طرح بارگیری تیر ، نوع پشتیبانی تیر بستگی دارد. طرح طبق قوانین مکانیک سازه ساخته شده است. برای برنامه های بارگیری و پشتیبانی که بیشتر استفاده می شود ، جداول آماده با فرمول های مشتق شده برای نمودارها و تغییر مسیرها وجود دارد.

3. محاسبه قدرت و انحراف

پس از رسم نمودارها ، محاسبه برای قدرت (1 حالت محدود) و انحراف (2 حالت حد) انجام می شود. برای انتخاب یک تیر از نظر قدرت ، لازم است که لحظه مورد نیاز اینرسی Wtr را پیدا کرده و یک پروفیل فلزی مناسب را از جدول طبقه بندی انتخاب کنید. خطای انحراف محدود کننده عمودی مطابق جدول 19 از SNiP 2.01.07-85 * (بارها و اقدامات) مورد 2.a بسته به دهانه به عنوان مثال ، گسل نهایی انحراف \u003d L / 200 با طول L \u003d 6m. به این معنی است که ماشین حساب بخشی از پروفیل نورد (پرتو I ، کانال یا دو کانال در یک جعبه) را انتخاب می کند ، که حداکثر انحراف آن از fult \u003d 6m / 200 \u003d 0.03m \u003d 30 mm تجاوز نخواهد کرد. برای انتخاب یک پروفیل فلزی با انحراف ، لحظه مورد نیاز اینرسی Itr را پیدا کنید که از فرمول یافتن انحراف نهایی بدست می آید. و همچنین یک پروفیل فلزی مناسب از جدول طبقه بندی انتخاب شده است.

4. انتخاب یک تیر فلزی از جدول طبقه بندی

از دو نتیجه انتخاب (1 و 2 حالت محدود) ، یک پروفیل فلزی با تعداد مقطع بزرگ انتخاب شده است.

ستون عضوی عمودی از ساختار تحمل کننده ساختمان است که بارها را از سازه های بالادست به پی منتقل می کند.

هنگام محاسبه ستون های فولادی ، لازم است با SP 16.13330 "سازه های فلزی" هدایت شوید.

برای یک ستون فولادی ، معمولاً از یک پرتو I ، یک لوله ، یک پروفیل مربع ، یک بخش ترکیبی از کانال ها ، گوشه ها ، ورق ها استفاده می شود.

برای ستونهای فشرده شده مرکزی ، استفاده از یک لوله یا یک پروفیل مربع بهینه است - آنها از نظر جرم فلزی مقرون به صرفه هستند و از زیبایی زیبایی برخوردار هستند ، با این وجود نمی توان حفره های داخلی را رنگ آمیزی کرد ، بنابراین این پروفیل باید هوا نباشد.

استفاده از یک پرتو I با فلنج گسترده برای ستون ها گسترده است - وقتی ستون در یک صفحه نیشگون می گیرد ، این نوع مشخصات بهینه است.

روش تثبیت ستون در پی از اهمیت زیادی برخوردار است. ستون می تواند لولا باشد ، در یک صفحه سفت باشد و در صفحه دیگر لولا شود ، یا در 2 صفحه سفت باشد. انتخاب بست بستگی به ساختار ساختمان دارد و در محاسبه از اهمیت بیشتری برخوردار است طول محاسبه شده ستون به روش بستن بستگی دارد.

همچنین لازم است که روش بستن تیرها ، پانل های دیواری ، تیرها یا خرپاها به ستون در نظر گرفته شود ، اگر بار به کنار ستون منتقل شود ، باید خارج از مرکز بودن نیز در نظر گرفته شود.

هنگامی که ستون در پایه فشرده می شود و تیر به سختی به ستون متصل می شود ، طول محاسبه شده 0.5 لیتر است ، با این حال ، معمولاً در محاسبه 0.7 لیتر در نظر گرفته می شود ، پرتو تحت عمل بار خم می شود و هیچ گونه خرج کردن کامل وجود ندارد.

در عمل ، ستون به طور جداگانه در نظر گرفته نمی شود ، اما یک قاب یا یک مدل سه بعدی از یک ساختمان در برنامه مدلسازی می شود ، بارگیری می شود و ستون در مجموعه محاسبه می شود و مشخصات مورد نیاز را انتخاب می کند ، اما در برنامه ها ممکن است مشکل باشد که ضعف بخش توسط سوراخ های پیچ و مهره مورد توجه قرار گیرد ، بنابراین گاهی اوقات لازم است که مقطع دستی بررسی شود ...

برای محاسبه ستون ، باید حداکثر تنش های فشاری / کششی و لحظه هایی را که در بخشهای اصلی اتفاق می افتد بدانیم ، برای این منظور ، نمودارهای تنش ساخته می شوند. در این بررسی ، ما فقط تجزیه و تحلیل مقاومت ستون را بدون رسم کردن در نظر خواهیم گرفت.

ستون با توجه به پارامترهای زیر محاسبه می شود:

1. مقاومت در برابر فشار / فشار مرکزی

2. پایداری تحت فشار مرکزی (در 2 صفحه)

3. مقاومت تحت عمل ترکیبی نیروی طولی و گشتاورهای خمش

4. بررسی انعطاف پذیری نهایی میله (در 2 صفحه)

1. مقاومت در برابر فشار / فشار مرکزی

طبق SP 16.13330 بند 7.1.1 محاسبه مقاومت عناصر فولادی با مقاومت استاندارد Ryn ≤ 440 N / mm2 با کشش مرکزی یا نیروی فشرده سازی N باید مطابق فرمول انجام شود

آn سطح مقطع پروفیل خالص است ، به عنوان مثال با در نظر گرفتن تضعیف سوراخ های آن ؛

Ry - مقاومت در برابر طراحی فولاد نورد شده (به درجه فولاد بستگی دارد ، به جدول B.5 SP 16.13330 مراجعه کنید) ؛

γ с - ضریب شرایط کار (جدول 1 SP 16.13330 را ببینید).

با استفاده از این فرمول می توانید حداقل سطح مقطع مورد نیاز پروفیل را محاسبه کرده و پروفایل را تنظیم کنید. در آینده ، در محاسبات تأیید ، انتخاب بخش از ستون را می توان تنها با انتخاب بخش انجام داد ، بنابراین در اینجا می توانیم نقطه شروع را تنظیم کنیم ، کمتر از آن بخش نمی تواند باشد.

2. پایداری تحت فشار مرکزی

محاسبه پایداری مطابق با SP 16.13330 بند 7.1.3 مطابق فرمول انجام می شود

آ - سطح مقطع مشخصات ناخالص ، به عنوان مثال به استثنای تضعیف آن توسط سوراخ ها ؛

R

γ

φ - ضریب پایداری در فشار مرکزی.

همانطور که می بینید ، این فرمول بسیار شبیه فرمول قبلی است ، اما در اینجا ضریب ظاهر می شود φ برای محاسبه آن ، ابتدا باید انعطاف پذیری شرطی نوار را محاسبه کنیم λ (با یک میله در بالا نشان داده شده است).

جایی که Ry مقاومت فولاد محاسبه شده است.

E - مدول الاستیک ؛

λ - انعطاف پذیری نوار ، محاسبه شده توسط فرمول:

جایی که منef طول محاسبه شده میله است.

من - شعاع ژیراسیون بخش.

طول های تخمینی منستونها (پستها) از سطح مقطع ثابت یا جداگانه ستونهای پلکانی مطابق با SP 16.13330 بند 10.3.1 باید با فرمول تعیین شوند

جایی که من - طول ستون ؛

μ - ضریب طول محاسبه شده

عوامل موثر μ ستونها (ستونها) با سطح مقطع ثابت باید بسته به شرایط ثابت شدن انتهای آنها و نوع بار تعیین شوند. برای برخی موارد ثابت کردن نهایی و نوع بار ، مقادیر μ در جدول زیر نشان داده شده است:

شعاع ژیراسیون بخش را می توان در GOST مربوطه برای مشخصات مشاهده کرد ، به عنوان مثال مشخصات باید قبلاً از قبل مشخص شده باشد و محاسبه به تعداد بخشها تقلیل یابد.

زیرا شعاع ژیراسیون در 2 صفحه برای اکثر پروفیل ها دارای مقادیر مختلف در 2 صفحه است (فقط لوله و پروفیل مربع دارای مقادیر یکسان هستند) و اتصال می تواند متفاوت باشد ، بنابراین طول های محاسبه شده نیز می توانند متفاوت باشند ، بنابراین باید محاسبه پایداری انجام شود برای 2 هواپیما.

بنابراین اکنون همه داده ها را برای محاسبه انعطاف پذیری مشروط در اختیار داریم.

اگر انعطاف پذیری محدود کننده بیشتر یا برابر با 0.4 باشد ، ضریب پایداری است φ محاسبه شده توسط فرمول:

مقدار ضریب δ باید با استفاده از فرمول محاسبه شود:

شانس α و β جدول را ببینید

مقادیر ضریب φ محاسبه شده توسط این فرمول نباید بیشتر از (7.6 / λ 2) با مقادیر انعطاف پذیری شرطی بیش از 3.8 ؛ 4.4 و 5.8 به ترتیب برای انواع مقاطع a ، b و c.

با ارزش λ < 0,4 для всех типов сечений допускается принимать φ = 1.

مقادیر ضریب φ در پیوست D SP 16.13330 آورده شده است.

اکنون که تمام داده های اولیه مشخص است ، ما با استفاده از فرمول ارائه شده در ابتدا محاسبه می کنیم:

همانطور که در بالا ذکر شد ، انجام 2 محاسبه برای 2 هواپیما ضروری است. اگر محاسبه شرایط را برآورده نمی کند ، سپس یک پروفایل جدید با مقدار بزرگتر شعاع ژیراسیون بخش انتخاب می کنیم. شما همچنین می توانید مدل طراحی را تغییر دهید ، به عنوان مثال ، با تغییر انتهای لولا به صلب یا با بستن یک ستون در یک دهانه ، می توانید طول محاسبه شده میله را کاهش دهید.

عناصر فشرده با دیواره های جامد از یک بخش U شکل باز توصیه می شود که با نوارها یا شبکه تقویت شوند. در صورت عدم وجود نوارها ، پایداری باید از نظر پایداری در شکل خمشی پیچشی کمانش مطابق با بند 7.1.5 از SP 16.13330 بررسی شود.

3. مقاومت تحت عمل ترکیبی نیروی طولی و گشتاورهای خمش

به طور معمول ، ستون نه تنها توسط یک فشار فشاری محوری ، بلکه همچنین توسط یک لحظه خمش ، به عنوان مثال از باد بارگیری می شود. اگر بار عمودی نه در مرکز ستون ، بلکه از طرف اعمال شود ، گشتاور نیز تشکیل می شود. در این مورد ، لازم است یک محاسبه راستی آزمایی مطابق با بند 9.1.1 SP 16.13330 مطابق فرمول انجام شود

جایی که ن - نیروی فشاری طولی ؛

آn مساحت سطح مقطع خالص است (با در نظر گرفتن ضعیف شدن سوراخ ها) ؛

Ry - مقاومت در برابر فولاد طراحی شده ؛

γ с - ضریب شرایط کار (جدول 1 SP 16.13330 را ببینید) ؛

n ، Сxو Сy - ضرایبی که طبق جدول E.1 SP 16.13330 گرفته شده است

Mx و من - لحظه نسبت به محورهای X-X و Y-Y ؛

دبلیوxn ، دقیقه و دبلیوyn ، min - لحظه های مقاومت مقطع نسبت به محورهای X-X و Y-Y (را می توان در GOST در مشخصات یا در کتاب مرجع یافت)

ب - bimoment ، در SNiP II-23-81 * این پارامتر در محاسبات نبود ، این پارامتر برای در نظر گرفتن تاب دادن معرفی شد.

دبلیوω ، دقیقه - لحظه مقاومت مقطعی بخش.

اگر هیچ س questionsالی در مورد 3 م firstلفه اول وجود نداشته باشد ، بنابراین حسابداری برای اولین بقیه مشکلات را به وجود می آورد.

bimoment مشخصه تغییرات ایجاد شده در مناطق توزیع تنش خطی مقطع است و در واقع یک جفت لحظه است که در جهت مخالف کار می کند

لازم به ذکر است که بسیاری از برنامه ها نمی توانند دو باره را محاسبه کنند ، از جمله SCAD آن را در نظر نمی گیرد.

4. بررسی انعطاف پذیری نهایی میله

انعطاف پذیری اعضای فشرده λ \u003d lef / i ، به عنوان یک قاعده ، نباید از مقادیر حداکثر فراتر رود λ در جدول آورده شده است

ضریب α در این فرمول با توجه به محاسبه ثبات تحت فشار مرکزی ، ضریب استفاده از مشخصات است.

همچنین محاسبه پایداری ، این محاسبه باید برای 2 هواپیما انجام شود.

اگر پروفیل متناسب نبود ، لازم است با افزایش شعاع اینرسی قطعه یا تغییر مدل طراحی ، مقطع را تغییر دهید (برای کاهش طول محاسبه شده ، اصلاحات را تغییر دهید یا با گره ها تعمیر کنید).

اگر عامل مهم انعطاف پذیری نهایی باشد ، می توان درجه فولاد را کوچکترین در نظر گرفت درجه فولاد بر انعطاف پذیری نهایی تأثیر نمی گذارد. بهترین گزینه را می توان با روش انتخاب محاسبه کرد.

ارسال شده در برچسب گذاری شده ،