П рамката на сградата (фиг. 5) е веднъж статически неопределена. Разкриваме неопределеността въз основа на условието за еднаква твърдост на лявата и дясната подпора и еднаква големина на хоризонталните премествания на шарнирния край на подпорите.

ориз. 5. Дизайн схема на рамката

5.1. Определяне на геометрични характеристики

1. Височина на секцията на стелажа
. Да приемем
.

2. Ширината на стелажната секция се взема според асортимента, като се вземе предвид стеблото
mm .

3. Секционна площ
.

Съпротивителен момент на сечението
.

Статичен момент
.

Инерционен момент на сечението
.

Радиус на въртене на сечението
.

5.2. Заредете събиране

а) хоризонтални натоварвания

Линейни ветрови натоварвания

, (N/m)

,

Къде - коефициент, отчитащ стойността налягане на вятъравъв височина (Приложение Таблица 8);

- аеродинамични коефициенти (при
приемам
;
);

- коефициент на надеждност на товара;

- стандартна стойност на налягането на вятъра (както е посочено).

Концентрирани сили от натоварване от вятър на нивото на горната част на стелажа:

,
,

Къде - поддържаща част от фермата.

б) вертикални натоварвания

Ще съберем товарите в табличен вид.

Таблица 5

Събиране на товара върху стелажа, N

Забележка:

1. Натоварването от покриващия панел се определя съгласно таблица 1

,
.

2. Определя се натоварването от гредата

.

3. Собственото тегло на Арка
дефиниран:

Горен колан
;

Долен колан
;

Стелажи.

За да се получи проектното натоварване, арковите елементи се умножават по , съответстващ на метал или дърво.

,
,
.

Неизвестен
:
.

Огъващ момент в основата на стълба
.

Странична сила
.

5.3. Изчисление за проверка

В равнината на огъване

1. Проверете за нормално напрежение

,

Къде - коефициент, отчитащ допълнителния момент от надлъжната сила.

;
,

Къде - коефициент на консолидация (приема се 2,2);
.

Ниското напрежение не трябва да надвишава 20%. Въпреки това, ако се приеме минимални размеристелажи и
, тогава ниското напрежение може да надхвърли 20%.

2. Проверка на опорната част за отчупване по време на огъване

.

3. Проверка на стабилността плоска формадеформация:

,

Къде
;
(Таблица 2 приложение 4).

От равнината на огъване

4. Тест за стабилност

,

Къде
, Ако
,
;

- разстоянието между връзките по дължината на стелажа. При липса на връзки между стелажите общата дължина на стелажа се приема като прогнозна дължина
.

5.4. Изчисляване на закрепването на стелажа към основата

Нека напишем товарите
и
от таблица 5. Дизайнът на закрепване на багажника към основата е показан на фиг. 6.

Къде
.

ориз. 6. Дизайн на закрепване на стелажа към основата

2. Напрежение на натиск
, (Pa)

Къде
.

3. Размери на компресирани и разтегнати зони
.

4. Размери и :

;
.

5. Максимална сила на опън в анкерите

, (N)

6. Необходима площ на анкерните болтове

,

Къде
- коефициент, отчитащ отслабването на резбата;

- коефициент, отчитащ концентрацията на напрежение в резбата;

- коефициент, отчитащ неравномерната работа на две котви.

7. Необходим диаметър на анкера
.

Приемаме диаметъра според асортимента (Приложение Таблица 9).

8. За приетия диаметър на анкера ще е необходим отвор в траверсата
мм.

9. Ширина на траверса (ъгъл) фиг. 4 трябва да е поне
, т.е.
.

Да вземем равнобедрен ъгъл според асортимента (Приложение Таблица 10).

11. Големината на разпределителното натоварване по ширината на стелажа (фиг. 7 b).

.

12. Огъващ момент
,

Къде
.

13. Необходим момент на съпротивление
,

Къде - проектното съпротивление на стоманата се приема за 240 MPa.

14. За предварително осиновен кът
.

Ако това условие е изпълнено, продължаваме да проверяваме напрежението; ако не, се връщаме към стъпка 10 и приемаме по-голям ъгъл.

15. Нормални напрежения
,

Къде
- коефициент на условия на труд.

16. Траверсно отклонение
,

Къде
Pa – модул на еластичност на стоманата;

- максимално отклонение (приемете ).

17. Изберете диаметъра на хоризонталните болтове от условието за тяхното разположение през зърното в два реда по ширината на стелажа
, Къде
- разстояние между осите на болтовете. Ако приемем метални болтове, тогава
,
.

Нека вземем диаметъра на хоризонталните болтове според таблицата в допълнението. 10.

18. Най-малката товароносимост на болт:

а) според условието на колапс на най-външния елемент
.

б) според състоянието на огъване
,

Къде
- маса за приложение. 11.

19. Брой хоризонтални болтове
,

Къде
- най-малката носимоспособност от т. 18;
- брой резени.

Нека приемем, че броят на болтовете е четно число, защото Подреждаме ги на два реда.

20. Дължина на наслагване
,

Къде - разстоянието между осите на болтовете по влакната. Ако болтовете са метални
;

- брой разстояния по дължината на наслагването.

1. Събиране на товара

Преди да започнете изчисляването на стоманена греда, е необходимо да съберете товара, действащ върху металната греда. В зависимост от продължителността на действие натоварванията се делят на постоянни и временни.

• собствено тегло метална греда;
• собствено тегло на пода и др.;

• дългосрочно натоварване (полезен товар, взет в зависимост от предназначението на сградата);
• краткотрайно натоварване ( натоварване от сняг, се приема в зависимост от географското местоположение на сградата);
• специално натоварване (сеизмично, експлозивно и др. Не се взема предвид в този калкулатор);

Натоварванията върху греда са разделени на два вида: дизайн и стандарт. Проектните натоварвания се използват за изчисляване на якостта и стабилността на гредата (1 гранично състояние). Стандартните натоварвания са установени от стандартите и се използват за изчисляване на греди за деформация (2-ро гранично състояние). Проектните натоварвания се определят чрез умножаване на стандартното натоварване по коефициента на натоварване на надеждността. В рамките на този калкулатор проектното натоварване се използва за определяне на деформацията на гредата за резервиране.

След като сте събрали повърхностното натоварване на пода, измерено в kg/m2, трябва да изчислите каква част от това повърхностно натоварване поема гредата. За да направите това, трябва да умножите повърхностното натоварване по стъпката на гредите (така наречената товарна лента).

Например: Мислехме така общо натоварванерезултатът е Qповърхност = 500 kg/m2, а стъпката на гредите е 2,5 m.

Това натоварване се въвежда в калкулатора

След построяването на диаграмите се прави изчисление за якост (1-во гранично състояние) и деформация (2-ро гранично състояние). За да изберете греда въз основа на якостта, е необходимо да намерите необходимия инерционен момент Wtr и да изберете подходящ метален профил от таблицата с асортименти.

4. Избор на метална греда от асортиментната таблица

От два резултата от избора (гранично състояние 1 и 2) се избира метален профил с голям номер на сечение.

1. Получаване на информация за материала на пръта за определяне на максималната гъвкавост на пръта чрез изчисление или според таблицата:

2. Получаване на информация за геометричните размери на напречното сечение, дължината и методите за закрепване на краищата за определяне на категорията на пръта в зависимост от гъвкавостта:

μ където A е площта на напречното сечение; J m i n - минимален инерционен момент (от аксиалните);

- коефициент на намалена дължина.

3. Избор на изчислителни формули за определяне на критичната сила и критичното напрежение.

4. Проверка и устойчивост.

Когато се изчислява по формулата на Ойлер, условието за стабилност е:Е

- ефективна сила на натиск;

Къде - допустим коефициент на безопасност.При изчисляване по формулата на Ясински

а, б - проектни коефициенти в зависимост от материала (стойностите на коефициентите са дадени в таблица 36.1).

Ако условията за стабилност не са изпълнени, е необходимо да се увеличи площта

напречно сечение

Понякога е необходимо да се определи границата на стабилност при дадено натоварване:

При проверка на стабилността изчислената граница на издръжливост се сравнява с допустимата:

Примери за решаване на проблеми

Решение 1. Гъвкавостта на пръта се определя по формулата 2. Дефинирайте

минимален радиус инерция за кръг.Заместване на изрази за Jminи

1. А μ = 0,5.
2. (секционен кръг)

Коефициент на намаляване на дължината за дадена схема на закрепванеГъвкавостта на пръта ще бъде равна на

При проверка на стабилността изчислената граница на издръжливост се сравнява с допустимата:

Критичната сила ще се увеличи 4 пъти.

Пример 3.Как ще се промени критичната сила при изчисляване на стабилността, ако прът с I-сечение (фиг. 37.3a, I-лъч № 12) се замени с прът с правоъгълно сечение със същата площ (фиг. 37.3 b ) ? Други параметри на дизайна не се променят. Извършете изчислението, като използвате формулата на Ойлер.

При проверка на стабилността изчислената граница на издръжливост се сравнява с допустимата:

1. Определете ширината на сечението на правоъгълника, височината на сечението е равна на височината на сечението на I-лъча. Геометричните параметри на I-лъч № 12 съгласно GOST 8239-89 са както следва:

площ на напречното сечение A 1 = 14,7 cm 2;

минимумът на аксиалните инерционни моменти.

По условие площта на правоъгълното напречно сечение е равна на площта на напречното сечение на I-лъча. Определяме ширината на лентата на височина 12 см.

2. Нека определим минимума на аксиалните моменти на инерция.

3. Критичната сила се определя по формулата на Ойлер:

4. При равни други условия съотношението на критичните сили е равно на съотношението на минималните инерционни моменти:

5. По този начин стабилността на прът с I-образно сечение № 12 е 15 пъти по-висока от стабилността на прът с избраното правоъгълно напречно сечение.

Пример 4.Проверете стабилността на пръта. В единия край е захванат прът с дължина 1 m, напречното сечение е канал № 16, материалът е StZ, маржът на стабилност е трикратен. Прътът е натоварен със сила на натиск 82 kN (фиг. 37.4).

При проверка на стабилността изчислената граница на издръжливост се сравнява с допустимата:

1. Определете основните геометрични параметри на секцията на пръта съгласно GOST 8240-89. Канал № 16: площ на напречното сечение 18,1 cm 2; минимален осов момент 63,3 cm 4 ; минимален радиус на въртене на сечението r t; n = 1,87 см.

Изключителна гъвкавост за материал StZ λpre = 100.

Гъвкавост на дизайна на пръта по дължина l = 1m = 1000mm

Прътът, който се изчислява, е силно гъвкав прът; изчислението се извършва по формулата на Ойлер.

4. Условие за стабилност

82kN< 105,5кН. Устойчивость стержня обеспечена.

Пример 5.На фиг. Фигура 2.83 показва проектната диаграма на тръбна подпора на конструкция на самолет. Проверете стойката за стабилност на [ п y] = 2,5, ако е направен от хром-никелова стомана, за която E = 2,1*10 5 и σ pts = 450 N/mm 2.

При проверка на стабилността изчислената граница на издръжливост се сравнява с допустимата:

За да се изчисли стабилността, трябва да се знае критичната сила за даден стелаж. Необходимо е да се установи по каква формула трябва да се изчисли критичната сила, т.е. необходимо е да се сравни гъвкавостта на стелажа с максималната гъвкавост за неговия материал.

Изчисляваме стойността на максималната гъвкавост, тъй като няма таблични данни за λ, предварително за материала на стелажа:

За да определим гъвкавостта на изчислената стойка, ние изчисляваме геометрични характеристикинеговото напречно сечение:

Определяне на гъвкавостта на стелажа:

и се уверете, че λ< λ пред, т. е. критическую силу можно опреде­лить ею формуле Эйлера:

Ние изчисляваме изчисления (реален) фактор на стабилност:

по този начин п y > [ п y] с 5,2%.

Пример 2.87. Проверете здравината и стабилността на указаната прътова система (фиг. 2.86) от стомана St5 (σ t = 280 N/mm 2 ). Необходими фактори за безопасност: якост [n]= 1,8; устойчивост = 2.2. Пръчките са с кръгло напречно сечение d 1 = d 2= 20 mm, d 3 = 28 мм.

При проверка на стабилността изчислената граница на издръжливост се сравнява с допустимата:

Чрез изрязване на възела, където се срещат прътите, и съставяне на равновесни уравнения за силите, действащи върху него (фиг. 2.86)

установяваме, че дадената система е статически неопределена (три неизвестни сили и две статични уравнения). Ясно е, че за да се изчислят прътите за якост и стабилност, е необходимо да се знае величината на надлъжните сили, възникващи в техните напречни сечения, т.е. е необходимо да се разкрие статична неопределеност.

Създаваме уравнение на изместване въз основа на диаграмата на изместване (фиг. 2.87):

или, замествайки стойностите на промените в дължините на прътите, получаваме

След като решихме това уравнение заедно с уравненията на статиката, намираме:

Напрежения в напречните сечения на пръти 1 Заместване на изрази за 2 (виж Фиг. 2.86):

Техният фактор на безопасност

За определяне на коефициента на безопасност на стабилността на пръта 3 необходимо е да се изчисли критичната сила и това изисква определяне на гъвкавостта на пръта, за да се реши каква формула да се намери N Kpтрябва да се използва.

Така че λ 0< λ < λ пред и крити­ческую силу следует определять по эмпирической формуле:

Коефициент на безопасност

По този начин изчислението показва, че коефициентът на безопасност на стабилността е близо до необходимия, а коефициентът на безопасност е значително по-висок от изисквания, т.е., когато натоварването на системата се увеличава, прътът губи стабилност 3 по-вероятно от появата на добив в пръчките 1 Заместване на изрази за 2.

Колоната е вертикален елемент от носещата конструкция на сграда, който пренася товари от конструкциите отгоре към основата.

При изчисляване на стоманени колони е необходимо да се ръководите от SP 16.13330 „Стоманени конструкции“.

За стоманена колонаОбикновено се използва I-лъч, тръба, квадратен профил или съставна секция от канали, ъгли и листове.

За централно компресирани колони е оптимално да се използва тръба или квадратен профил - те са икономични по отношение на теглото на метала и имат красив естетически външен вид, но вътрешните кухини не могат да бъдат боядисани, така че този профил трябва да бъде херметически затворен.

Използването на I-греди с широк фланец за колони е широко разпространено - когато колоната е притисната в една равнина този типпрофилът е оптимален.

Методът за закрепване на колоната в основата е от голямо значение. Колоната може да има шарнирно закрепване, твърдо в една равнина и шарнирно в другата или твърдо в 2 равнини. Изборът на закрепване зависи от конструкцията на сградата и е по-важен при изчислението, тъй като Проектната дължина на колоната зависи от метода на закрепване.

Също така е необходимо да се вземе предвид методът на закрепване на греди, стенни панели, греди или ферми на колона, ако натоварването се предава от страната на колоната, тогава трябва да се вземе предвид ексцентричността.

Когато колоната е притисната в основата и гредата е здраво закрепена към колоната, очакваната дължина е 0,5l, но при изчислението обикновено се счита за 0,7l, т.к. гредата се огъва под въздействието на натоварването и няма пълно прищипване.

На практика колоната не се разглежда отделно, а се моделира рамка или 3-измерен модел на сградата в програмата, зарежда се и се изчислява колоната в сглобката и се избира необходимия профил, но в програмите може да бъде трудно да се вземе предвид отслабването на секцията чрез отвори от болтове, така че понякога е необходимо да се провери секцията ръчно.

За да изчислим колона, трябва да знаем максималните напрежения на натиск/опън и моментите, възникващи в ключови секции; за това се изграждат диаграми на напрежението. В този преглед ще разгледаме само изчисляването на якостта на колоната, без да конструираме диаграми.

Изчисляваме колоната, като използваме следните параметри:

1. Централна якост на опън/натиск

2. Стабилност при централна компресия (в 2 равнини)

3. Якост при комбинирано действие на надлъжна сила и огъващи моменти

4. Проверка на максималната гъвкавост на пръта (в 2 равнини)

1. Централна якост на опън/натиск

Съгласно SP 16.13330, точка 7.1.1, изчисляване на якостта на стоманени елементи със стандартна устойчивост Р yn ≤ 440 N/mm2 с централен опън или натиск чрез сила N трябва да бъде изпълнен съгласно формулата

А n е нетната площ на напречното сечение на профила, т.е. като се вземе предвид отслабването му от дупки;

Р y е проектното съпротивление на валцована стомана (в зависимост от марката стомана, вижте таблица B.5 SP 16.13330);

γ c е коефициентът на условията на работа (виж таблица 1 SP 16.13330).

Използвайки тази формула, можете да изчислите минималната необходима площ на напречното сечение на профила и да зададете профила. В бъдеще при изчисленията за проверка изборът на секцията на колоната може да се извърши само чрез метода за избор на секция, така че тук можем да зададем начална точка, по-малка от която секцията не може да бъде.

2. Стабилност при централна компресия

Изчисленията на стабилността се извършват в съответствие със SP 16.13330, точка 7.1.3, като се използва формулата

А— брутната площ на напречното сечение на профила, т.е. без да се взема предвид отслабването му от отвори;

Р

γ

φ — коефициент на стабилност при централно компресиране.

Както можете да видите, тази формула е много подобна на предишната, но тук се появява коефициентът φ , за да го изчислим, първо трябва да изчислим условната гъвкавост на пръта λ (обозначено с ред по-горе).

Къде Р y — изчислено съпротивление на стоманата;

д— модул на еластичност;

λ — гъвкавост на пръта, изчислена по формулата:

Къде л ef е проектната дължина на пръта;

i— радиус на въртене на сечението.

Очаквани дължини л ef на колони (стелажи) с постоянно напречно сечение или отделни секции на стъпаловидни колони съгласно SP 16.13330, точка 10.3.1 трябва да се определя по формулата

Къде л— дължина на колоната;

μ — коефициент на ефективна дължина.

Коефициенти на ефективна дължина μ колони (стелажи) с постоянно напречно сечение трябва да се определят в зависимост от условията за закрепване на техните краища и вида на натоварването. За някои случаи на закрепване на краищата и вида на натоварването, стойностите μ са дадени в следната таблица:

Радиусът на инерцията на секцията може да се намери в съответния GOST за профила, т.е. профилът трябва вече да е зададен предварително и изчислението се свежда до изброяване на секциите.

защото радиусът на въртене в 2 равнини за повечето профили е различни значенияна 2 равнини (само тръбата и квадратният профил имат еднакви стойности) и закрепването може да е различно и следователно проектните дължини също могат да бъдат различни, тогава трябва да се направят изчисления за стабилност за 2 равнини.

Така че сега имаме всички данни за изчисляване на условната гъвкавост.

Ако крайната гъвкавост е по-голяма или равна на 0,4, тогава коефициентът на стабилност φ изчислено по формулата:

стойност на коефициента δ трябва да се изчисли по формулата:

коефициенти α и β виж таблицата

Стойности на коефициента φ , изчислен по тази формула, трябва да се приема не повече от (7,6/ λ 2) със стойности на условна гъвкавост над 3,8; 4.4 и 5.8 за типове секции a, b и c, съответно.

С ценности λ < 0,4 для всех типов сечений допускается принимать φ = 1.

Стойности на коефициента φ са дадени в Приложение D SP 16.13330.

Сега, когато всички първоначални данни са известни, извършваме изчислението по формулата, представена в началото:

Както бе споменато по-горе, е необходимо да се направят 2 изчисления за 2 равнини. Ако изчислението не отговаря на условието, тогава избираме нов профил с повече голяма стойнострадиус на въртене на сечението. Можете също да промените схема за проектиране, например, като смените шарнирното уплътнение на твърдо или като закрепите колоната в участъка с връзки, можете да намалите проектната дължина на пръта.

Препоръчително е да се укрепят компресирани елементи с плътни стени с отворена U-образна секция с дъски или решетки. Ако няма ленти, тогава стабилността трябва да се провери за стабилност в случай на изкълчване при огъване и усукване в съответствие с точка 7.1.5 от SP 16.13330.

3. Якост при комбинирано действие на надлъжна сила и огъващи моменти

По правило колоната се натоварва не само с аксиален натиск, но и с огъващ момент, например от вятъра. Моментът се образува и ако вертикалното натоварване се прилага не в центъра на колоната, а отстрани. В този случай е необходимо да се направи изчисление за проверка в съответствие с точка 9.1.1 SP 16.13330, като се използва формулата

Къде Н— надлъжна сила на натиск;

А n е нетната площ на напречното сечение (като се вземе предвид отслабването от дупки);

Р y—разчетно съпротивление на стоманата;

γ c е коефициентът на работните условия (виж таблица 1 SP 16.13330);

n, Cxи Сy— коефициенти, приети съгласно таблица E.1 SP 16.13330

Mxи моя- моменти относителни оси X-Xи Y-Y;

У xn, min и У yn,min - моменти на съпротивление на сечението спрямо осите X-X и Y-Y (може да се намери в GOST за профила или в справочника);

б— bimoment, в SNiP II-23-81* този параметър не е включен в изчисленията, този параметър е въведен, за да се вземе предвид депланацията;

Уω,min – секторен момент на съпротивление на сечението.

Ако не трябва да има въпроси с първите 3 компонента, тогава вземането под внимание на би-момента причинява някои трудности.

Бимоментът характеризира промените, въведени в линейните зони на разпределение на напрежението на депланацията на сечението и всъщност е двойка моменти, насочени в противоположни посоки

Струва си да се отбележи, че много програми не могат да изчислят bi-torque, включително SCAD, която не го взема предвид.

4. Проверка на максималната гъвкавост на пръта

Гъвкавост на компресирани елементи λ = lef / i, като правило, не трябва да надвишава граничните стойности λ u дадени в таблицата

Коефициентът α в тази формула е коефициентът на използване на профила, според изчислението на стабилност при централно компресиране.

Точно като изчислението на стабилността, това изчисление трябва да се направи за 2 равнини.

Ако профилът не е подходящ, е необходимо да смените участъка, като увеличите радиуса на въртене на участъка или промените проектната схема (променете закрепванията или закрепете с връзки, за да намалите проектната дължина).

Ако критичният фактор е изключителната гъвкавост, тогава може да се вземе най-ниският клас стомана, защото Степента на стомана не влияе на крайната гъвкавост. Най-добрият вариантможе да се изчисли с помощта на метода за избор.

Височината на стойката и дължината на рамото за прилагане на сила P се избират конструктивно, съгласно чертежа. Нека вземем сечението на стелажа като 2Ш. Въз основа на отношението h 0 /l=10 и h/b=1,5-2 избираме сечение не по-голямо от h=450mm и b=300mm.

Фигура 1 - Диаграма на натоварване на стелажа и напречно сечение.

Общото тегло на конструкцията е:

m= 20,1+5+0,43+3+3,2+3 = 34,73 тона

Теглото, пристигащо в една от 8-те стелажа, е:

P = 34,73 / 8 = 4,34 тона = 43400N – натиск върху една стойка.

Силата не действа в центъра на сечението, така че предизвиква момент, равен на:

Mx = P*L; Mx = 43400 * 5000 = 217000000 (N*mm)

Нека разгледаме багажник с кутийно сечение, заварен от две плочи

Дефиниция на ексцентрицитетите:

Ако ексцентричността t xима стойност от 0,1 до 5 - ексцентрично компресирана (опъната) стойка; Ако Тот 5 до 20, тогава при изчислението трябва да се вземе предвид напрежението или компресията на гредата.

t x=2,5 - ексцентрично компресирана (опъната) стойка.

Определяне на размера на секцията на багажника:

Основното натоварване за стелажа е надлъжната сила. Следователно, за да изберете напречно сечение, се използват изчисления на якостта на опън (натиск):

От това уравнение се намира необходимата площ на напречното сечение

, mm 2 (10)

Допустимото напрежение [σ] по време на издръжлива работа зависи от марката на стоманата, концентрацията на напрежението в сечението, броя на циклите на натоварване и асиметрията на цикъла. В SNiP допустимото напрежение по време на работа за издръжливост се определя по формулата

(11)

Проектна устойчивост R Uзависи от концентрацията на напрежение и границата на провлачане на материала. Концентрациите на напрежение в заварените съединения най-често се причиняват от заваръчни шевове. Стойността на коефициента на концентрация зависи от формата, размера и местоположението на шевовете. Колкото по-висока е концентрацията на напрежение, толкова по-ниско е допустимото напрежение.

Най-натовареният участък от конструкцията на пръта, проектиран в работата, се намира близо до мястото на закрепването му към стената. Закрепването с челни ъглови заварки съответства на група 6, следователно, R U = 45 MPa.

За 6-та група, с n = 10-6, а = 1,63;

Коефициент приотразява зависимостта на допустимите напрежения от индекса на асиметрия на цикъла p, равен на отношението на минималното напрежение за цикъл към максималното, т.е.

-1≤ρ<1,

а също и върху знака на напреженията. Напрежението насърчава, а компресията предотвратява появата на пукнатини, така че стойността γ при същото ρ зависи от знака на σ max. При пулсиращо натоварване, когато σ мин= 0, ρ=0 за компресия γ=2 за опън γ = 1,67.

За ρ→ ∞ γ→∞. В този случай допустимото напрежение [σ] става много голямо. Това означава, че рискът от разрушаване поради умора е намален, но не означава, че е осигурена здравина, тъй като повредата е възможна при първото натоварване. Следователно, когато се определя [σ], е необходимо да се вземат предвид условията на статична якост и стабилност.

Със статично разтягане (без огъване)

[σ] = R y. (12)

Стойността на изчисленото съпротивление R y чрез границата на провлачване се определя по формулата

(13)

където γ m е коефициентът на надеждност на материала.

За 09G2S σ T = 325 MPa, γ t = 1,25

По време на статично компресиране допустимото напрежение се намалява поради риска от загуба на стабилност:

където 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. С малък ексцентрицитет на натоварване можете да вземете φ = 0,6. Този коефициент означава, че якостта на натиск на пръта поради загуба на стабилност е намалена до 60% от якостта на опън.

Заместете данните във формулата:

От двете стойности [σ] избираме най-малката. И в бъдеще ще се правят изчисления въз основа на него.

Допустимо напрежение

Поставяме данните във формулата:

Тъй като 295,8 mm 2 е изключително малка площ на напречното сечение, въз основа на проектните размери и големината на момента, ние го увеличаваме до

Ще изберем номера на канала според района.

Минималната площ на канала трябва да бъде 60 cm2

Номер на канала – 40P. Има параметри:

h=400 mm; b=115mm; s=8mm; t=13.5mm; F=18,1 cm 2;

Получаваме площта на напречното сечение на стелажа, състояща се от 2 канала - 61,5 cm 2.

Нека заместим данните във формула 12 и отново изчислим напреженията:

=146,7 MPa

Ефективните напрежения в сечението са по-малки от граничните напрежения за метала. Това означава, че материалът на конструкцията може да издържи на приложеното натоварване.

Проверка на изчисляване на общата стабилност на стелажите.

Такава проверка се изисква само когато се прилагат надлъжни натискни сили. Ако се прилагат сили към центъра на сечението (Mx=My=0), намаляването на статичната якост на подпората поради загуба на стабилност се оценява с коефициента φ, който зависи от гъвкавостта на подпората.

Гъвкавостта на стелажа спрямо оста на материала (т.е. оста, пресичаща елементите на сечението) се определя по формулата:

(15)

Къде – дължина на полувълната на извитата ос на стойката,

μ – коефициент в зависимост от състоянието на закрепване; на конзолата = 2;

i min - радиус на инерция, намиращ се по формулата:

(16)

Заместваме данните във формула 20 и 21:

Изчисленията на стабилността се извършват по формулата:

(17)

Коефициентът φ y се определя по същия начин, както при централната компресия, съгласно табл. 6 в зависимост от гъвкавостта на подпората λ у (λ уо) при огъване около оста y. Коефициент сотчита намаляването на стабилността поради въртящия момент М X.