Ofta, människor som gör inomhuskupén på gården för en bil eller för att skydda mot solen och atmosfärisk nederbörd, är inte tvärsnittet av racken, som kommer att förlita sig på en baldakin, inte, men välja tvärsnittet på öga eller konsultera grannen.

Du kan förstå dem, belastningarna på hyllorna, i det här fallet är kolumner, inte så det stora, volymen av utfört arbete är inte heller stor, och utseendet på kolumnerna är ibland mycket viktigare än deras bärbarhet, så även Om kolumnerna är gjorda med en multipelmarginal med styrka - finns det inga stora problem i detta. Dessutom, på jakt efter enkel och förståelig information om beräkningen av fasta kolumner, kan du spendera en oändlig tid utan något resultat - att förstå exemplen att beräkna kolumnerna för produktionsbyggnader med lastansökan på flera nivåer utan god kunskap om Omvandlingen är nästan omöjlig, och beställa beräkningen av kolumnen kan ingenjörsorganisationen minska alla förväntade besparingar till noll.

Denna artikel är skriven för att ytterligare ändra den befintliga situationen och är ett försök att maximalt ange de viktigaste stadierna av beräkningen av metallkolonnen, inte mer. Alla större krav för beräkning av metallkolonner finns i SNIP II-23-81 (1990).

Allmänna bestämmelser

Från teoretisk synvinkel är beräkningen av det centrala komprimerade elementet, som är en kolumn eller ett rack på en gård, så enkelt att det är till och med obekväma att prata om det. Det är nog att dela belastningen på det beräknade motståndet hos stålet, från vilket kolumnen kommer att tillverkas - alla. I matematiskt uttryck ser det ut så här:

F \u003d n / r y. (1.1)

F. - Obligatorisk tvärsnittsområde, se

N. - en koncentrerad belastning fäst vid tyngdpunkten hos kolonnens tvärsnitt, kg;

R. y. - Beräknat metallbeständighet mot sträckning, kompression och böjning över avkastningsstyrkan, kg / cm & sup2. Värdet av det beräknade motståndet kan bestämmas av motsvarande tabell.

Som du kan se hänvisas nivån av komplexiteten i den andra, maximalt den tredje klassens tredje klass. Men i praktiken är allt inte så enkelt som teoretiskt, av ett antal skäl:

1. Fäst den koncentrerade belastningen exakt till tyngdpunkten hos kolonnens tvärsnitt kan endast vara teoretiskt. I verkligheten kommer belastningen alltid att distribueras och det finns fortfarande en excentricitet av tillämpningen av ovanstående koncentrerade belastning. Och eftersom det finns en excentricitet betyder det att det finns ett longitudinellt böjningsmoment som verkar i kolonnens tvärsnitt.

2. Tyngdkraften för kolumnernas tvärsnitt är belägna på en rak linje - den centrala axeln är också bara teoretiskt. I praktiken, på grund av heterogeniteten hos metallen och de olika defekter, kan centra av svårighetsgraden av tvärsnittet flyttas i förhållande till den centrala axeln. Detta innebär att beräkningen ska göras i en sektion, vars svårighetsgrad avlägsnas så mycket som möjligt från den centrala axeln, varför det är maximalt excentricitet för kraften för detta tvärsnitt.

3. Kolonnen får inte ha en enkel form, men vara lite böjd som ett resultat av fabriken eller installationsdeformationen, vilket innebär att tvärsnittet i kolonnens mittdel kommer att ha den högsta excentriciteten hos belastningen.

4. Kolonnen kan installeras med avvikelserna från vertikalen, vilket innebär att den vertikalt aktiva belastningen kan skapa ett extra böjningsmoment, maximalt i kolonnens nedre del och om det är mer exakt på fästplatsen till fundamentet, Det är dock relevant, endast för separata kolumner..

5. Under åtgärden av de belastningar som appliceras på den kan kolonnen deformeras, vilket innebär att excentriciteten hos lastansökan visas igen och som ett resultat, ett ytterligare böjningsmoment.

6. Beroende på hur kolumnen är fast, beror värdet på det extra böjningsmomentet nedan och i kolumnens mittdel.

Allt detta leder till utseendet på longitudinell böjning och påverkan av denna böjning i beräkningarna bör på något sätt beaktas.

Naturligtvis är det nästan omöjligt att beräkna ovanstående avvikelser för designen, som fortfarande är utformad, det kommer att vara praktiskt taget omöjligt - beräkningen blir väldigt lång, svår och resultatet är fortfarande tvivelaktigt. Men för att införa en viss koefficient i formel (1.1), som skulle ta hänsyn till ovanstående faktorer, är det mycket möjligt. Denna koefficient är φ - Koefficienten för longitudinell böjning. Formeln där denna koefficient används, det ser ut så här:

F \u003d n / φr (1.2)

Värde φ Alltid mindre än en, det betyder att kolumnens tvärsnitt alltid kommer att vara större än om du helt enkelt beräknar formeln (1.1), det är för det faktum att den mest intressanta saken börjar och kommer ihåg det φ Alltid mindre än en - det gör inte ont. För preliminära beräkningar kan du använda värdet φ i intervallet 0,5-0,8. Värde φ Beror på kolonnens stålkvalitet och flexibilitet λ :

λ = l. EF / jag (1.3)

l. Ef. - Den beräknade längden på kolumnen. Den beräknade och verkliga längden på kolumnen är olika koncept. Den beräknade längden på kolonnen beror på förfarandet för att fixera ändarna av kolonnen och bestäms med användning av koefficienten μ :

l. EF \u003d μ. l. (1.4)

l. - den verkliga längden på kolumnen cm;

μ - koefficient, med beaktande av metoden att fixera ändarna av kolonnen. Koefficientens värde kan bestämmas med följande tabell:

Bord 1.Koefficienterna μ för att bestämma de beräknade längderna av kolonnerna och stativet av konstant tvärsnitt (enligt SNIP II-23-81 (1990))

Som vi ser är värdet av koefficienten μ Varierar flera gånger beroende på metoden för att fixa kolumnen och då är huvudkomplexiteten exakt vad beräkningsprogrammet är att välja. Om du inte vet vilket bifogade schema som matchar dina förhållanden, ta då värdet av koefficienten μ \u003d 2. Värdet av koefficienten μ \u003d 2 görs huvudsakligen för separat stående kolumner, ett visuellt exempel på en separat kolumn - en lamppost. Värdet av koefficienten μ \u003d 1-2 kan tas för skurkolonnerna, vilka är baserade på strålarna utan styv montering på kolonnen. Detta beräkningssystem kan tas när baldakstrålarna inte kommer att fästas till kolumner och när strålarna kommer att ha en relativt stor avböjning. Om en gård är riggad på kolonnen, fast fastsatt i svetskolonnen, kan du ta värdet av koefficienten μ \u003d 0,5-1. Om diagonala anslutningar är mellan kolumnerna kan du ta värdet av koefficienten μ \u003d 0,7 med en icke-styv fastsättning av diagonala bindningar eller 0,5 med ett hårt fäste. Sådana styvhetsmembran är emellertid inte alltid i 2 plan och därför är det nödvändigt att använda sådana värdena för koefficienten. Vid beräkning av gårdarna av gårdar används koefficienten μ \u003d 0,5-1, beroende på bindningsmetoden i ställen.

Värdet av flexibilitetskoefficienten visar ungefär förhållandet mellan den beräknade längden av kolonnen till höjden eller bredden på tvärsnittet. De där. Ju större värdet λ Ju mindre bredden eller höjden på kolonnens tvärsnitt och följaktligen den större marginalen på tvärsnittet kommer att krävas i samma längd av kolonnen, men det är lite senare.

Nu när vi bestämde koefficienten μ Kan beräkna den beräknade längden på kolonnen enligt formel (1.4), och för att ta reda på värdet av kolonnens flexibilitet, måste du känna till radien av trögheten i kolumnens tvärsnitt jag :

var Jag - Tvärsnittets tröghetsmoment i förhållande till en av axlarna, och här börjar de mest intressanta, för under lösningen av problemet måste vi definiera det nödvändiga området för kolonnens tvärsnitt F.Men det här är inte tillräckligt, det visar sig, vi behöver fortfarande veta betydelsen av tröghetsmomentet. Eftersom vi inte vet om varken den andra, löses lösningen av problemet i flera steg.

Vid det preliminära skedet tas värdet vanligtvis. λ I intervallet 90-60 kan kolonnen med en relativt liten belastning tas λ \u003d 150-120 (det maximala värdet för kolumnerna - 180, värdena för gränsflexibiliteten för andra element kan hittas på tabell 19 * Snip II-23-81 (1990). Sedan definierar tabell 2 värdet av flexibilitetskoefficienten φ :

Tabell 2. Koefficienter för längsgående böjning φ av centralt komprimerade element.

Notera: Värdena för koefficienten φ Bordet är lika med 1000 gånger.

Därefter bestäms den erforderliga radien av trögheten hos tvärsnittet genom att transformera formel (1.3):

jag = l. EF /λ (1.6)

Enligt sortimentet väljs en rullande profil med motsvarande värde av tröghetsradien. I motsats till böjelementen, där tvärsnittet endast väljs av en axel, eftersom belastningen är giltig endast i ett plan, i de centralt komprimerade kolumnerna, kan den longitudinella böjningen inträffa i förhållande till någon av axlarna och det är närmare Värdet I Z till IY, desto bättre, av andra med orden mest föredragna cirkulära profiler eller fyrkantiga sektioner. Tja, låt oss nu bestämma kolumnens tvärsnitt baserat på kunskapen.

Exempel på att beräkna metallens centrala komprimerade kolumn

Det finns: Lusten att göra en baldakin nära huset om följande typ:

I detta fall kommer den enda centrala komprimerade kolumnen under eventuella fixeringsförhållanden och med en likformigt fördelad belastning att vara en kolonn som visas i figuren i rött. Dessutom kommer belastningen på den här kolumnen att vara maximal. Kolonnerna som anges i figuren i blått och grönt kan betraktas som centralt komprimerad, endast med motsvarande strukturell lösning och likformig fördelad belastning, de kolumner som är betecknade med orange kommer att vara antingen centralt komprimerade eller hög centrerade eller ramställ beräknas separat. I det här exemplet beräknar vi tvärsnittet i kolonnen som är betecknad i rött. För beräkningar kommer vi att ta en ständig belastning från vår egen vikt av carport 100 kg / m & sup2 och den tillfälliga belastningen på 100 kg / m & sup2 från snöskydd.

2.1. Således kommer den koncentrerade belastningen på kolonnen som är betecknad i röd att vara:

N \u003d (100 + 100) · 5 · 3 \u003d 3000 kg

2,2. Förevärde λ \u003d 100, sedan tabell 2 böjningskoefficient φ \u003d 0,599 (för stål med en beräkningsstyrka av 200 MPa, görs detta värde för att ge ytterligare lager med styrka), sedan det erforderliga området av kolonnens tvärsnitt:

F. \u003d 3000 / (0.599 · 2050) \u003d 2,44 cm & sup2

2,3. Tabell 1 Ta ett värde μ \u003d 1 (som takbeläggningen av den profilerade golvet, ordentligt fast, kommer att ge styvheten i strukturen i planet parallellt med väggplanet, och i det vinkelräta planet kommer den relativa immobiliteten hos kolonnens övre punkt att säkerställa fastsättning av taken till väggen), sedan tröghetsradien

jag \u003d 1 · 250/100 \u003d 2,5 cm

2,4. Enligt sortimentet för kvadratiska profilrör, uppfyller detta krav profilen med storleken på tvärsnittet 70x70 mm med en väggtjocklek av 2 mm, med en tröghetsradie på 2,76 cm. Tvärsnittet av en sådan profil är 5,34 cm och sup2. Det är mycket mer än vad som krävs enligt beräkning.

2.5.1. Vi kan öka kolonnens flexibilitet, medan den erforderliga radien av tröghet kommer att minska. Till exempel för λ \u003d 130 böjningskoefficient φ \u003d 0,425, sedan den erforderliga tvärsnittsarean i kolonnen:

F \u003d 3000 / (0,425 · 2050) \u003d 3,44 cm & sup2

2.5.2. Sedan

jag \u003d 1 · 250/130 \u003d 1,92 cm

2.5.3. Enligt gränslan för kvadratiska profilrör uppfyller dessa krav profilen med en tvärsnittsstorlek av 50x50 mm med en väggtjocklek på 2 mm med en radie av tröghet 1,95 cm. Tvärsnittet av en sådan profil av 3,74 cm och sup2 , Moment of Resistance för den här profilen är 5,66 cm & sup3.

I stället för kvadratiska profilrör kan du använda ett jämviktshörn, en kanal, en 2-vägs, ett konventionellt rör. Om den beräknade motståndet hos stålprofilen har blivit mer än 220 MPa, kan du räkna om kolonnens tvärsnitt. Här i princip och allt relaterat till beräkningen av metall centralt komprimerade kolumner.

Beräkning av en echocent-komprimerad kolumn

Här uppstår naturligtvis frågan: Hur man beräknar de återstående kolumnerna? Svaret på denna fråga är starkt beroende av metoden för att fästa en baldakin till kolumner. Om baldakinens strålar är svåra att fästa i kolumnerna, kommer en ganska komplicerad statiskt odefinierad ram att bildas och sedan bör kolumnerna betraktas som en del av denna ram och beräkna kolumnens tvärsnitt dessutom på det tvärgående böjningsmomentet , vi kommer vidare att överväga situationen när kolumnerna som visas i figuren, som är ansluten till ett skurat sätt (en kolumn markerad med röd, anser vi inte längre). Till exempel har kolonnens huvudband en stödplattform - en metallplatta med hål för bultbalkar av baldakin. Av olika skäl kan lasten på sådana kolumner överföras med en tillräckligt stor excentricitet:

Strålen som visas i figuren, beige, under belastningens inflytande, kommer att böja och leda till det faktum att belastningen på kolonnen inte kommer att överföras i mitten av svårighetsgraden av kolonnens tvärsnitt, men med excentricitet e. Och vid beräkning av extrema kolumner måste denna excentricitet beaktas. Fall av extracentratbelastning av kolonner och eventuella tvärgående sektioner av kolumnerna Det finns en stor uppsättning som beskrivs av motsvarande formler för beräkningen. I vårt fall, för att kontrollera tvärsnittet i den excentriska komprimerade kolumnen, kommer vi att använda en av de enklaste:

(N / φf) + (m z / w z) ≤ r y (3.1)

I det här fallet, när vi redan har definierat tvärsnittet i den laddade kolumnen själv, är det tillräckligt att kontrollera om en sådan sektion är lämplig för resten av kolumnerna av anledningen att uppdragen att bygga stålverket vi inte har , och vi förväntar oss helt enkelt att kolumner för en baldakin som kommer att vara samma tvärsektion av förenings skäl.

Vad N., φ och R. Vi vet redan.

Formel (3.1) Efter de enklaste omvandlingarna kommer följande form:

F \u003d (n / r y) (1 / φ + e z · f / w z) (3.2)

som M z \u003d n · e zVarför är det ögonblicket exakt vad som är motståndet W, förklaras i detalj i en separat artikel.

Kolonnerna som anges i figuren blå och grön kommer att vara 1 500 kg. Kontrollera önskad sektion med en sådan belastning och tidigare definierad φ = 0,425

F \u003d (1500/2050) (1 / 0,425 + 2,5 · 3,74 / 5,66) \u003d 0,7317 · (2,353 + 1,652) \u003d 2,93 cm & sup2

Dessutom kan formulär (3.2) bestämma den maximala excentriciteten, som kommer att lösa den redan beräknade kolumnen, i det här fallet kommer den maximala excentriciteten att vara 4,17 cm.

Det önskade tvärsnittet på 2,93 cm & sup2 är mindre än den mottagna 3,74 cm & sup2, och därför kan ett kvadratiskt profilrör med en tvärsnittsstorlek på 50x50 mm med en väggtjocklek på 2 mm också användas för extrema kolumner.

Beräkning av en echocent-komprimerad konditionell flexibilitetskolumn

Otroligt nog, men för valet av en tvärsnittspressad kolonn - en fast stav är en ännu enklare formel:

F \u003d n / φ e. R. (4.1)

φ E. - Longitudinell böjningskoefficient, beroende på excentriciteten, skulle det vara möjligt att kalla excentricitetskoefficienten för den längsgående avböjningen, för att inte förväxlas med koefficienten för den längsgående avböjningen φ . Beräkningen för denna formel kan emellertid vara längre än med formel (3.2). För att bestämma koefficienten φ E. Det är nödvändigt att känna till värdet av uttrycket ändå e z · f / w z - som vi träffade i formel (3.2). Detta uttryck kallas den relativa excentriciteten och indikeras. m.:

m \u003d e z · f / w z (4.2)

Därefter bestäms den reducerade relativa excentriciteten:

m. ef. \u003d Hm. (4.3)

h. - Detta är inte höjden på sektionen, men koefficienten bestäms av tabell 73 i snipa II-23-81. Säg bara att värdet av koefficienten h. Det varierar inom intervallet från 1 till 1,4, för de enklaste beräkningarna är det möjligt att använda H \u003d 1,1-1,2.

Därefter är det nödvändigt att bestämma kolonnens villkorliga flexibilitet λ¯ :

λ¯ \u003d λ√ ~ (r y / e) (4.4)

och först efter det att bordet 3 bestämmer värdet φ e. :

Tabell 3. Koefficienterna φ e För att testa stabiliteten hos icke-centrankomprimerade (komprimerad böjning) av fasta undersökta stavar i actionplanet som sammanfaller med symmetriplanet.

Anmärkningar:

1. Värdena för koefficienten φ E förstorad 1000 gånger.
2. Betydelse φ e bör inte tas längre φ .

Nu, för tydlighet, kontrollera tvärsnittet av kolumnerna som är laddade med excentriciteten enligt formel (4.1):

4.1. Den koncentrerade belastningen på kolonnerna som indikeras av blått och grönt kommer att vara:

N \u003d (100 + 100) · 5 · 3/2 \u003d 1500 kg

Excentricitet av tillämpningen av belastningen e. \u003d 2,5 cm, longitudinell böjningskoefficient φ = 0,425.

4,2. Värdet av den relativa excentriciteten vi redan bestämde:

m \u003d 2,5 · 3,74 / 5,66 \u003d 1,652

4,3. Nu definierar vi värdet av den reducerade koefficienten m. ef. :

m. ef. \u003d 1,652 · 1,2 \u003d 1,984 ≈ 2

4.4. Villkorlig flexibilitet med flexibilitetskoefficienten som antagits av oss. λ \u003d 130, stålstyrka R. Y \u003d 200 MPa och elastisk modul E. \u003d 200000 MPA kommer att vara:

λ¯ \u003d 130√ ~ (200/200000) \u003d 4.11

4,5. Tabell 3 definierar värdet av koefficienten φ E ≈ 0,249

4,6. Bestäm det önskade tvärsnittet i kolumnen:

F \u003d 1500 / (0,249 · 2050) \u003d 2,94 cm & sup2

Låt mig påminna dig om att när du bestämmer kolonnens tvärsnittsarea enligt formel (3.1), fick vi nästan samma resultat.

Dricks: Så att lasten från baldakinen överförs med den minsta excentriciteten, görs en speciell plattform i stöddelen av strålen. Om strålen är metallisk, från den rullande profilen, är den vanligtvis tillräcklig för att svetsa till bottenhylsan på armbeslaget.

Metalldesign tema är komplex, extremt ansvarig. Även ett litet misstag kan kosta hundratusentals och miljontals rubel. I vissa fall kan tiden för felet vara livet för personer på en byggarbetsplats, såväl som under drift. Så vad man kan kontrollera och kontrollera beräkningar är nödvändigt och viktigt.

Att använda Excel för att lösa bosättningsuppgifter - fallet på ena sidan är inte nytt, men inte riktigt bekant. EXCEL har dock ett antal obestridliga fördelar:

• Öppenhet - Varje sådan beräkning kan demonteras runt benen.
• Tillgänglighet - Filerna själva finns i allmänhet, skrivet av utvecklarna av MK under deras behov.
• bekvämlighet- Nästan någon PC-användare kan arbeta med program från MS Office-paketet, medan specialiserade designlösningar - vägar, och kräver också allvarliga ansträngningar för deras utveckling.

Räkna dem inte med Panacea. Sådana beräkningar gör att du kan lösa smala och relativt enkla designuppgifter. Men de tar inte hänsyn till designens arbete som helhet. I ett antal vanliga fall kan mycket tid spara:

• Beräkning av böjbalkar
• Beräkning av böjningsstråle online
• Kontrollera beräkningen av styrkan och stabiliteten i kolumnen.
• Kontrollera valet av stångens tvärsnitt.

Universal bosättningsfil MK (Excel)

Tabell för sektioner av metallkonstruktioner, 5 olika punkter i SP 16.13330.2011
Egentligen, med det här programmet, kan du utföra följande beräkningar:

• beräkning av en bryt gångjärnstråle.
• beräkningen är centralt komprimerade element (kolumner).
• beräkning av sträckta element.
• beräkning av nonsens-komprimerade eller komprimerade böjningselement.

Excel-versionen bör inte vara lägre än 2010. För att se anvisningarna, klicka på plus i det övre vänstra hörnet på skärmen.

Metallik

Programmet är en Excel-bok med stöd för makron.
Och är avsedd att beräkna stålkonstruktioner enligt
SP16 13330.2013 "Stålkonstruktioner"

Urval och beräkning av körningar

Val av en körning - uppgiften endast vid första anblicken är trivial. Steget på körningen och deras storlek beror på många parametrar. Och det skulle vara trevligt att ha en lämplig beräkning till hands. Faktiskt om detta och berättar för artikeln som är obligatorisk att bekanta sig:

• beräkning av körningen utan tung
• beräkningen av körningen av en gravitation
• beräkning av körningen med två tunga
• bimmerberäkning av bimome:

Men det finns en liten sked tjära - tydligen i filen finns fel i förlikningsdelen.

Beräkning av moment av tvärsnitt i Excel-tabeller

Om du måste snabbt beräkna trögheten i kompositdelen, eller det finns ingen möjlighet att bestämma den gosta för vilken metallstrukturerna är gjorda, kommer denna kalkylator att komma till räddningen. Längst ner i bordet en liten förklaring. I allmänhet är arbetet enkelt - välj en lämplig sektion, ställ in dimensionerna för dessa sektioner, vi får huvudparametrarna i avsnittet:

• Moment av tröghetssektionen
• Moments of Resistance Cross Section
• Radius av tröghetssektionen
• Tvärsnittsarea
• Statisk ögonblick
• Avstånd till mitten av svårighetsgraden.

Tabellen implementerar beräkningar för följande typer av sektioner:

• trumpet
• rektangel
• itovr
• kanal
• rektangulär trumpet
• triangel

Beräkning av ansträngningar i ställen görs med hänsyn till de belastningar som tillämpas på hyllan.

Mitthållare

Byggramens mittställ fungerar och beräknas som de centralt komprimerade elementen på verkan av den största kompressionskraften n från sin egen vikt av alla beläggningsstrukturer (g) och snöbelastning och snöbelastning (P sn).

Figur 8 - Laster på mittstället

Beräkningen av de centralt komprimerade genomsnittliga ställen som produceras:

a) för styrka

var - det beräknade motståndet hos träkompression längs fibrerna;

Nette-tvärsnittet av elementet;

b) På stabilitet

var är den longitudinella böjningskoefficienten;

- det beräknade tvärsnittet av elementet;

Belastningarna samlas in från beläggningsområdet enligt planen som kommer på ett mittställ ().

Figur 9 - Fraktområden i mitten och extrema kolumnerna

Extreme Racks

Det extrema stativet är under verkan av längdaxlarna hos belastningsstället (g och r sn) som samlas in från torget och tvärgående, och H. Dessutom uppstår en longitudinell kraft från vinden.

Figur 10 - Laster på extrema stället

G är lasten från den egna vikten av beläggningsdesignerna;

X är en horisontell koncentrerad kraft bunden vid punkten av bältet angränsande till hyllan.

I fallet med täta tätningsställ för en extra ram:

Figur 11 - Lastschema när styva klämda ställen i stiftelsen

var - horisontella vindbelastningar, från vinden till vänster och höger, fäst vid racket i stället för ljusstyrkan i Riglel.

var är höjden på referensvärsnittet av beegeln eller strålen.

Krafternas inflytande kommer att vara betydligt om bullen på stödet har en signifikant höjd.

I fallet med ett gångjärn baserat på grunden för en extra ram:

Figur 12 - Lastschema med gångjärnspackningsställ på grunden

För multipletramkonstruktioner under vinden till vänster P 2 och W2, och i vinden till höger p 1 och W 2 kommer att vara noll.

Extreme rack beräknas som komprimerade böjningselement. Värdena för den längsgående kraften N och böjningsmomentet M accepteras för en sådan kombination av belastningar, i vilka de största kompressionspressarna uppstår.

1) 0,9 (g + p c + vind till vänster)

2) 0,9 (g + p c + vind till höger)

För ett rack som ingår i ramen tas det maximala böjningsmomentet som max från vinden beräknat för fallet med vänster m L och på höger m:

där E är excentriciteten av tillämpningen av den längsgående kraften N, som innefattar den mest ogynnsamma kombinationen av belastningar G, p C, Pb - vardera med sitt tecken.

Excentriciteten för hyllor med en konstant höghöjd är noll (E \u003d 0), och för hyllorna med en variabel höjd tas som skillnaden mellan referensens geometriska axel och axelns tillämpning av den längsgående kraften .

Beräkning av komprimerade krökta extrema ställen som produceras:

a) För styrka:

b) på stabiliteten hos en platt form av böjning i frånvaro av fixering eller vid den beräknade längden mellan fixeringspunkterna L p\u003e 70b 2 / n med formeln:

De geometriska egenskaperna som ingår i formlerna beräknas i referenssektionen. Från planet beräknas rackramen som ett centralt komprimerat element.

Beräkning av komprimerad och komprimerad krökt föreningdet framställs enligt ovanstående formler, emellertid, vid beräkning av koefficienterna φ och ξ i dessa formler, beaktas en ökning av rackets flexibilitet på grund av fördelen med de bindningsanslutna grenarna. Denna förstorade flexibilitet kallas flexibiliteten λ n.

Beräkning av gitterställ Du kan minska beräkningen av gårdar. I det här fallet reduceras vinden jämnt fördelad belastning till fokuserade belastningar i gårdsnoderna. Det antas att de vertikala krafterna G, Pc, Pb endast uppfattas av bältena på racket.

Beräkning av centralstället

Stativ kallas strukturella element som huvudsakligen arbetar på kompression och längdböjning.

Vid beräkning av hyllan är det nödvändigt att säkerställa styrkan och stabiliteten. Stödstabilitet uppnås genom korrekt val av racksektionen.

Det centrala rackets konstruktionsschema accepteras vid beräkning av den vertikala belastningen, eftersom den är gångjärn i ändarna, eftersom i botten och vid toppsvetsad med svetsning (se figur 3).

Den centrala stativet uppfattar 33% av den totala överlappningsvikten.

Den totala vikten av överlappen n, kg definieras: innefattar snöspänning, vindbelastning, belastning från värmeisolering, belastning på beläggningsramens vikt, belastning från vakuum.

N \u003d r 2 g,. (3.9)

där G är den totala enhetliga fördelade belastningen, kg / m 2;

R är en intern radie av tanken, m.

Den totala vikten av överlappen viks från följande typer av laster:

• 1. Snöbelastning, G 1. G 1 \u003d 100 kg / m ^ accepteras.;
• 2. Ladda från värmeisolering, G 2. G 2 \u003d 45 kg / m ^ accepteras;
• 3. Vindbelastning, G 3. G 3 \u003d 40 kg / m2 accepteras;
• 4. Ladda ur beläggningsramens vikt, g 4. G 4 \u003d 100 kg / m 2 accepteras
• 5. Med hänsyn till den installerade utrustningen, G 5. Accepterad g 5 \u003d 25 kg / m 2
• 6. Ladda från vakuum, g 6. Accepterad g 6 \u003d 45 kg / m 2.

Och den totala vikten av överlappen n, kg:

Den ansträngning som uppfattas av den resistent beräknas:

Den erforderliga racktvärsnittet bestäms med följande formel:

Cm 2, (3.12)

var: N-full överlappning, kg;

1600 kgf / cm 2, för stålinstallationer

Koefficienten för longitudinell böjning är konstruktivt accepterad \u003d 0,45.

Enligt GOST 8732-75, ett rör med ytterdiameter d h \u003d 21 cm, den inre diametern D B \u003d 18 cm och väggtjockleken på 1,5 cm, som är tillåten, eftersom rörets kavitet fylls med betong.

Rörkorsdelar, F:

Momenten av profilinerti (J) bestäms, tröghetsradien (R). Respektive:

J \u003d cm4, (3.14)

var - de geometriska egenskaperna hos sektionen.

Tröghetsradie:

r \u003d, cm, (3,15)

där J är det ögonblick som profil tröghet

F-område av den obligatoriska sektionen.

Flexibilitet:

Ståndpunkten i stället bestäms av formeln:

KGF / cm (3,17)

Samtidigt accepteras enligt tabellerna i tillägg 17 (A. N. Serenko) \u003d 0,34

Beräkning av stativbasens styrka

Det beräknade trycket P på stiftelsen bestäms:

P \u003d P "+ P ST + R BS, kg, (3.18)

P st \u003d f l g, kg, (3.19)

P BS \u003d L G B, KG, (3.20)

var: P "-Usilisera vertikal rack P" \u003d 5885,6 kg;

P st - ints, kg;

r - Del av stål.g \u003d 7,85 * 10 -3 kg.

R Bs - Vesbeton hälldes i en rackstativ, kg;

g, B-Tarma av betong Brand.g B \u003d 2,4 * 10 -3 kg.

Det erforderliga området av skosplåten med ett trycktryck på sandig bas [Y] F \u003d 2 kg / cm2:

Splattan accepteras med parterna: ACHB \u003d 0,65H0,65 m. Allrorated belastning, Q 1 cm tallrik kommer att bestämmas:

Beräknat böjningsmoment, m:

Det beräknade ögonblicket av motstånd, W:

Platttjocklek D:

Tjockleken på plattan d \u003d 20 mm accepteras.

I praktiken uppstår det ofta behovet av att beräkna racket eller kolonin till den maximala axiella (längsgående) belastningen. Den kraft i vilken hyllan förlorar det stabila tillståndet (bärare) är kritisk. Rackens motstånd påverkas av metoden att fixera änden av stativet. I byggmekaniken betraktar vi sju sätt att fixa ändarna på racket. MI överväga tre huvudsakliga sätt:

För att säkerställa ett specifikt hållbarhetslager är det nödvändigt att tillståndet följs:

Var: P - aktiv ansträngning;

Ställer in en viss stabilitetsfaktor

Vid beräkning av elastiska system är det således nödvändigt att bestämma storleken på den kritiska effekten hos RCD. Om du har ett straff som kraften P appliceras på stången, orsakar endast små avvikelser från den racklängds enkla formen ι, kan den bestämmas från ekvationen

var: E är en elastisk modul;
J_min-minimumsmoment av tröghet;
M (Z) - Böjningsmoment lika med M (Z) \u003d -P Ω;
ω är värdet av avvikelsen från rackens enkla form;
Lösning av IT-differentialekvation

A och i konstant integration bestäms genom gränsvillkor.
Genom att producera vissa åtgärder och substitutioner får vi det slutliga uttrycket för den kritiska kraften

Det minsta värdet av den kritiska kraften kommer att vara vid n \u003d 1 (heltal) och

Ekvationen för den elastiska linjen i hyllan kommer att titta på:

var: Z är den nuvarande ordinaten, med det maximala värdet z \u003d l;
Ett tillåtet uttryck för kritisk kraft kallas formel L. Seiler. Det kan ses att storleken på den kritiska kraften beror på EJ-minställets styvhet är direkt proportionell mot längden på L-ryggen proportionellt.
Som nämnts beror stabiliteten hos det elastiska stället på metoden för dess konsolidering.
Rekommenderat Strast lager för stålställ
N y \u003d 1,5 ÷ 3,0; för trä n y \u003d 2,5 ÷ 3,5; För gjutjärn n y \u003d 4,5 ÷ 5,5
För att redogöra för förfarandet för att fixera ändarna av hyllan introduceras koefficienten för änden av den reducerade rackflexibiliteten.

var: μ är längden på längden (tabell);
Jag min - den minsta radien av trögheten i rackens tvärsnitt (tabell);
ι - längden på racket;
Ange den kritiska belastningskoefficienten:

, (tabell);
Vid beräkning av rackens tvärsnitt är det således nödvändigt att ta hänsyn till koefficienterna μ och θ vars storlek beror på förfarandet för att fixera ändarna av hyllan och ges i referensbokens tabeller På samtidig (GS Parenko och SP Fesik)
Vi ger ett exempel på att beräkna den kritiska kraften för stången i det kontinuerliga tvärsnittet av den rektangulära formen - 6 × 1 cm., Längden på stången ι \u003d 2m. Fixering slutar enligt schema III.
Betalning:
På bordet finner vi koefficienten θ \u003d 9,97, μ \u003d 1. Inertiens tröghetsmoment kommer att vara:

och den kritiska spänningen kommer att vara:

Självklart kommer den kritiska kraften R \u003d 247 kgf att orsaka en spänning av endast 41kc / cm2 i stången, vilket är signifikant mindre än gränsen för flödeshastigheten (1600 kg / cm2), men denna kraft orsakar stångens krökning , vilket innebär att förlusten av stabilitet.
Tänk på ett annat exempel på att beräkna trästället av det cirkulära sektionen klämd i den nedre änden och fästas på toppen (S.P. Fesik). Stå längd 4m, kompressionskraft n \u003d 6ts. Tillåten spänning [σ] \u003d 100 kg / cm 2. Vi accepterar koefficienten för att sänka den tillåtna spänningen till kompressionen φ \u003d 0,5. Beräkna tvärsnittet av hyllan:

Bestäm hyllans diameter:

Moment av tröghetssektionen

Beräkna rackets flexibilitet:
där: μ \u003d 0,7, baserat på förfarandet för att klämma fast ändarna av hyllan;
Bestämma stressen i stället:

Självklart är stressen i hyllan 100 kg / cm 2 och det är exakt tillåtet spänning [σ] \u003d 100kc / cm2
Tänk det tredje exemplet att beräkna stålstället från 2-vägsprofilen, en längd av 1,5 M, en kompressionskraft 50TES, tillåten spänning [σ] \u003d 1600 kg / cm2. Den nedre änden av hyllan är klämd och den övre fria (I-metoden).
För sektioner använder vi formeln och anger koefficienten φ \u003d 0,5, då:

Vi väljer 2ALL 36 från sorteringen och dess data: F \u003d 61,9cm 2, I Min \u003d 2,89cm.
Bestäm rackets flexibilitet:

där: μ från bordet, slät 2, med tanke på metoden att klämma fastet;
Den beräknade stressen i hyllan kommer att vara:

5kg, som är ungefär exakt tillåten spänning och med 0,97% mer, vilket är tillåtet i ingenjörsberäkningar.
Tvärsnittet av klämstavarna kommer att vara rationella med den största tröghetsradien. Vid beräkning av den specifika tröghetsradien
De mest optimala är rörformiga sektioner, tunnväggiga; För vilket värdet ξ \u003d 1 ÷ 2,25, och för fasta eller rullande profiler ξ \u003d 0,204 ÷ 0,5

Slutsatser
Vid beräkning av styrkan och stabiliteten hos stativen måste kolumnen beaktas metoden för att fästa ändarna på stativen, tillämpa den rekommenderade säkerhetsmarginalen.
Värdet av den kritiska kraften erhölls från differentialekvationen för den krökta axiella linjen av hyllan (L.Aeler).
För redovisning av alla faktorer som karakteriserar det laddade stället, infördes konceptet av rackflexibiliteten - A infördes, den giltiga längdens koefficient - μ, sänkning av spänningen - φ, den kritiska belastningskoefficienten - θ. Deras värderingar tas från tabellerna av referensböcker (S.PISARENTKO och S.P. FESIK).
Ungefärliga beräkningar av hyllorna ges för att bestämma den kritiska kraften - RCR, den kritiska spänningen - σkr, diametern på hyllorna - D, rackens flexibilitet - A och andra egenskaper.
Den optimala tvärsnittet för rack och kolumner är rörformig tunnväggig profil med samma huvudmoment av tröghet.

Begagnade böcker:
G.S. Pisarenko "Handbok av materialresistens".
S.p.fesik "Certifikat av materialmotstånd".
IN OCH. Anystev "katalog över designer-maskinbyggare".
Snip II-6-74 "Laster och påverkan, designnormer".