پ قاب ساختمان (شکل 5) زمانی از نظر استاتیک نامشخص است. ما عدم قطعیت را بر اساس شرایط استحکام مساوی پایه‌های چپ و راست و همان مقدار جابجایی‌های افقی انتهای لولایی پایه‌ها آشکار می‌کنیم.

برنج. 5. نمودار طراحی قاب

5.1. تعیین مشخصات هندسی

1. ارتفاع بخش قفسه
. قبول کنیم
.

2. عرض بخش قفسه با توجه به دسته بندی با در نظر گرفتن ساقه گرفته می شود
میلی متر

3. منطقه مقطعی
.

لحظه مقطع مقاومت
.

لحظه ایستا
.

ممان اینرسی مقطع
.

شعاع چرخش مقطع
.

5.2. بارگیری مجموعه

الف) بارهای افقی

بارهای خطی باد

، (N/m)

,

کجا - ضریب با در نظر گرفتن مقدار فشار باددر ارتفاع (پیوست جدول 8)؛

- ضرایب آیرودینامیکی (در
می پذیرم
;
);

- ضریب قابلیت اطمینان بار؛

- مقدار استاندارد فشار باد (همانطور که مشخص شده است).

نیروهای متمرکز ناشی از بار باد در سطح بالای قفسه:

,
,

کجا - پشتیبانی بخشی از مزرعه

ب) بارهای عمودی

بارها را به صورت جدول جمع آوری می کنیم.

جدول 5

مجموعه بار روی قفسه، N

توجه:

1. بار از پانل پوشش مطابق جدول 1 تعیین می شود

,
.

2. بار از تیر تعیین می شود

.

3. وزن خود قوس
تعریف شده:

کمربند بالایی
;

کمربند پایین
;

قفسه ها

برای به دست آوردن بار طراحی، عناصر قوس در ضرب می شوند ، مربوط به فلز یا چوب است.

,
,
.

ناشناس
:
.

لحظه خم شدن در پایه پست
.

نیروی جانبی
.

5.3. محاسبه تایید

در صفحه خمشی

1. ولتاژهای معمولی را بررسی کنید

,

کجا - ضریب با در نظر گرفتن گشتاور اضافی از نیروی طولی.

;
,

کجا - ضریب تلفیق (فرض 2.2)؛
.

ولتاژ پایین نباید از 20 درصد تجاوز کند. با این حال، در صورت پذیرش حداقل ابعادقفسه ها و
، سپس ولتاژ پایین می تواند از 20٪ تجاوز کند.

2. بررسی قسمت نگهدارنده از نظر تراشه در حین خم شدن

.

3. بررسی پایداری شکل تختتغییر شکل:

,

کجا
;
(جدول 2 برنامه. 4).

از صفحه خم

4. تست پایداری

,

کجا
، اگر
,
;

- فاصله بین اتصالات در طول قفسه. در صورت عدم وجود اتصالات بین قفسه ها، طول کل قفسه به عنوان طول تخمینی در نظر گرفته می شود
.

5.4. محاسبه اتصال قفسه به فونداسیون

بیایید بارها را بنویسیم
و
از جدول 5. طراحی اتصال قفسه به فونداسیون در شکل نشان داده شده است. 6.

کجا
.

برنج. 6. طراحی اتصال قفسه به فونداسیون

2. تنش فشاری
, (Pa)

کجا
.

3. ابعاد مناطق فشرده و کشیده
.

4. ابعاد و :

;
.

5. حداکثر نیروی کششی در لنگرها

, (N)

6. منطقه مورد نیاز انکر بولت

,

کجا
- ضریب با در نظر گرفتن ضعیف شدن نخ؛

- ضریب با در نظر گرفتن تمرکز تنش در نخ؛

- ضریب با در نظر گرفتن عملکرد ناهموار دو لنگر.

7. قطر لنگر مورد نیاز
.

ما قطر را با توجه به مجموعه ای می پذیریم (پیوست جدول 9).

8. برای قطر قابل قبول لنگر، سوراخ در تراورس مورد نیاز خواهد بود
میلی متر

9. عرض تراورس (زاویه) شکل. 4 باید حداقل باشد
، یعنی
.

بیایید یک زاویه متساوی الساقین را با توجه به مجموعه انتخاب کنیم (پیوست جدول 10).

11. مقدار بار توزیع در امتداد عرض قفسه (شکل 7 ب).

.

12. لحظه خم شدن
,

کجا
.

13. لحظه مقاومت مورد نیاز
,

کجا - مقاومت طراحی فولاد 240 مگاپاسکال در نظر گرفته شده است.

14. برای یک گوشه از پیش اتخاذ شده
.

اگر این شرط برآورده شد، به بررسی ولتاژ ادامه می دهیم، اگر نه، به مرحله 10 برمی گردیم و زاویه بزرگتری را می پذیریم.

15. ولتاژهای معمولی
,

کجا
- ضریب شرایط کار.

16. انحراف تراورس
,

کجا
Pa - مدول الاستیسیته فولاد؛

- حداکثر انحراف (قبول ).

17. قطر پیچ و مهره های افقی را از حالت قرارگیری آنها در عرض دانه در دو ردیف در امتداد عرض قفسه انتخاب کنید.
، کجا
- فاصله بین محورهای پیچ اگر پیچ و مهره های فلزی را قبول کنیم، پس
,
.

اجازه دهید قطر پیچ های افقی را مطابق جدول ضمیمه در نظر بگیریم. 10.

18. کوچکترین ظرفیت باربری پیچ:

الف) با توجه به شرایط فروپاشی خارجی ترین عنصر
.

ب) با توجه به شرایط خمشی
,

کجا
- جدول برنامه 11.

19. تعداد پیچ ​​و مهره های افقی
,

کجا
- کوچکترین ظرفیت باربری از بند 18؛
- تعداد برش ها

بیایید تعداد پیچ ​​ها را یک عدد زوج در نظر بگیریم، زیرا آنها را در دو ردیف مرتب می کنیم.

20. طول روکش
,

کجا - فاصله بین محورهای پیچ در امتداد الیاف. اگر پیچ ها فلزی باشند
;

- تعداد مسافت ها در طول روکش.

1. مجموعه بار

قبل از شروع محاسبه تیر فولادی، لازم است بار وارد شده بر روی تیر فلزی جمع آوری شود. بسته به مدت زمان عمل، بارها به دائمی و موقت تقسیم می شوند.

• وزن خود تیر فلزی;
• وزن خود کف و غیره؛

• بار بلند مدت (بار، بسته به هدف ساختمان گرفته می شود)؛
• بار کوتاه مدت ( بار برف، بسته به موقعیت جغرافیایی ساختمان پذیرفته می شود).
• بار ویژه ( لرزه ای، انفجاری، و غیره که در این ماشین حساب در نظر گرفته نشده است).

بارهای روی یک تیر به دو نوع طراحی و استاندارد تقسیم می شوند. از بارهای طراحی برای محاسبه استحکام و پایداری تیر استفاده می شود (1 حالت محدود). بارهای استاندارد توسط استانداردها تعیین می شوند و برای محاسبه تیرها برای انحراف (حالت حدی دوم) استفاده می شوند. بارهای طراحی با ضرب بار استاندارد در ضریب بار قابلیت اطمینان تعیین می شوند. در چارچوب این ماشین حساب، از بار طراحی برای تعیین انحراف تیر به ذخیره استفاده می شود.

پس از اینکه بار سطحی را که بر حسب کیلوگرم بر متر مربع اندازه گیری می شود جمع آوری کردید، باید محاسبه کنید که تیر چه مقدار از این بار سطحی را تحمل می کند. برای این کار باید بار سطحی را در گام تیرها (به اصطلاح نوار بار) ضرب کنید.

به عنوان مثال: ما فکر کردیم بار کلنتیجه Qsurface = 500 کیلوگرم بر متر مربع و فاصله تیرها 2.5 متر بود.

این بار وارد ماشین حساب می شود

پس از ساختن نمودارها، برای استحکام (حالت حدی اول) و انحراف (حالت حدی دوم) محاسبه می شود. برای انتخاب تیر بر اساس استحکام، لازم است ممان اینرسی Wtr مورد نیاز را پیدا کرده و یک پروفیل فلزی مناسب از جدول مجموعه انتخاب کنید.

4. انتخاب یک تیر فلزی از جدول مجموعه

از بین دو نتیجه انتخاب (حالت حدی 1 و 2)، یک پروفیل فلزی با تعداد بخش بزرگ انتخاب می شود.

1. کسب اطلاعات در مورد مواد میله برای تعیین حداکثر انعطاف پذیری میله با محاسبه یا طبق جدول:

2. کسب اطلاعات در مورد ابعاد هندسی سطح مقطع، طول و روش های محکم کردن انتهای آن برای تعیین دسته بندی میله بسته به انعطاف پذیری:

μ که در آن A سطح مقطع است. J m i n - حداقل گشتاور اینرسی (از محوری)؛

- ضریب کاهش طول.

3. انتخاب فرمول های محاسباتی برای تعیین نیروی بحرانی و تنش بحرانی.

4. تأیید و پایداری.

هنگام محاسبه با استفاده از فرمول اویلر، شرط پایداری به صورت زیر است:اف

- نیروی فشار موثر؛

کجا - ضریب ایمنی مجازهنگامی که با استفاده از فرمول یاسینسکی محاسبه می شود

الف، ب - ضرایب طراحی بسته به ماده (مقادیر ضرایب در جدول 36.1 آورده شده است).

در صورت عدم رعایت شرایط پایداری، افزایش مساحت ضروری است

مقطع

گاهی اوقات لازم است حاشیه پایداری در یک بار مشخص تعیین شود:

هنگام بررسی پایداری، حاشیه استقامت محاسبه شده با حد مجاز مقایسه می شود:

نمونه هایی از حل مسئله

راه حل 1. انعطاف پذیری میله با فرمول تعیین می شود 2. تعریف کنید

حداقل شعاع اینرسی برای یک دایرهجایگزینی عبارات برای جیمینو

1. الف μ = 0,5.
2. (دایره بخش)

ضریب کاهش طول برای یک طرح اتصال داده شدهانعطاف پذیری میله برابر خواهد بود

هنگام بررسی پایداری، حاشیه استقامت محاسبه شده با حد مجاز مقایسه می شود:

نیروی بحرانی 4 برابر افزایش می یابد.

مثال 3.اگر یک میله مقطع I (شکل 37.3a، تیر I شماره 12) با یک میله مقطع مستطیلی همان ناحیه جایگزین شود، نیروی بحرانی در هنگام محاسبه پایداری چگونه تغییر می کند (شکل 37.3). ب ) ? سایر پارامترهای طراحی تغییر نمی کنند. محاسبه را با استفاده از فرمول اویلر انجام دهید.

هنگام بررسی پایداری، حاشیه استقامت محاسبه شده با حد مجاز مقایسه می شود:

1. عرض مقطع مستطیل را تعیین کنید، ارتفاع مقطع برابر با ارتفاع مقطع I-beam است. پارامترهای هندسی I-beam شماره 12 طبق GOST 8239-89 به شرح زیر است:

سطح مقطع A 1 = 14.7 سانتی متر مربع;

حداقل گشتاورهای محوری اینرسی

طبق شرط، مساحت مقطع مستطیلی برابر با سطح مقطع تیر I است. عرض نوار را در ارتفاع 12 سانتی متر تعیین می کنیم.

2. اجازه دهید حداقل گشتاورهای محوری اینرسی را تعیین کنیم.

3. نیروی بحرانی با فرمول اویلر تعیین می شود:

4. در صورت مساوی بودن سایر موارد، نسبت نیروهای بحرانی برابر است با نسبت حداقل گشتاورهای اینرسی:

5. بنابراین، پایداری میله ای با مقطع I شماره 12، 15 برابر بیشتر از پایداری میله ای از مقطع مستطیلی انتخاب شده است.

مثال 4.پایداری میله را بررسی کنید. یک میله به طول 1 متر در یک انتها بسته شده است، سطح مقطع کانال شماره 16 است، مواد StZ است، حاشیه پایداری سه برابر است. میله با نیروی فشاری 82 کیلونیوتن بارگذاری می شود (شکل 37.4).

هنگام بررسی پایداری، حاشیه استقامت محاسبه شده با حد مجاز مقایسه می شود:

1. پارامترهای هندسی اصلی بخش میله را طبق GOST 8240-89 تعیین کنید. کانال شماره 16: سطح مقطع 18.1 سانتی متر مربع; حداقل گشتاور مقطع محوری 63.3 سانتی متر 4; حداقل شعاع چرخش مقطع r t. n = 1.87 سانتی متر.

انعطاف پذیری نهایی برای مواد StZ λpre = 100.

طراحی انعطاف پذیری میله در طول l = 1 متر = 1000 میلی متر

میله ای که محاسبه می شود یک میله بسیار انعطاف پذیر است.

4. شرایط ثبات

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

مثال 5.در شکل شکل 2.83 نمودار طراحی یک استوانه لوله ای سازه هواپیما را نشان می دهد. پایه را برای پایداری در [ n y] = 2.5، اگر از فولاد کروم نیکل ساخته شده باشد، برای آن E = 2.1 * 10 5 و σ pts = 450 N/mm 2.

هنگام بررسی پایداری، حاشیه استقامت محاسبه شده با حد مجاز مقایسه می شود:

برای محاسبه پایداری، نیروی بحرانی برای یک قفسه معین باید شناخته شود. لازم است مشخص شود که نیروی بحرانی با چه فرمولی باید محاسبه شود، یعنی باید انعطاف پذیری قفسه را با حداکثر انعطاف پذیری برای مواد آن مقایسه کرد.

ما مقدار حداکثر انعطاف‌پذیری را محاسبه می‌کنیم، زیرا هیچ داده جدولی روی λ، pre برای مواد قفسه وجود ندارد:

برای تعیین انعطاف پذیری قفسه محاسبه شده، محاسبه می کنیم ویژگی های هندسیمقطع آن:

تعیین انعطاف پذیری قفسه:

و مطمئن شوید که λ< λ пред, т. е. критическую силу можно опреде­лить ею формуле Эйлера:

ما ضریب ثبات محاسبه شده (واقعی) را محاسبه می کنیم:

بنابراین، n y > [ n y] 5.2٪.

مثال 2.87. استحکام و پایداری سیستم میله ای مشخص شده را بررسی کنید (شکل 2.86 جنس میله ها از فولاد St5 است (σ t = 280 N/mm 2). عوامل ایمنی مورد نیاز: قدرت [n]= 1.8; پایداری = 2.2. میله ها دارای مقطع دایره ای هستند d 1 = d 2= 20 میلی متر، d 3 = 28 میلی متر.

هنگام بررسی پایداری، حاشیه استقامت محاسبه شده با حد مجاز مقایسه می شود:

با بریدن گره ای که در آن میله ها به هم می رسند و معادلات تعادل برای نیروهای وارد بر آن (شکل 2.86)

ما ثابت می کنیم که سیستم داده شده از نظر استاتیکی نامعین است (سه نیروی مجهول و دو معادله استاتیک). واضح است که برای محاسبه میله ها برای استحکام و پایداری، لازم است که مقدار نیروهای طولی ناشی از مقطع آنها را بدانیم، یعنی باید عدم تعیین استاتیک را آشکار کنیم.

ما یک معادله جابجایی را بر اساس نمودار جابجایی ایجاد می کنیم (شکل 2.87):

یا با جایگزینی مقادیر تغییرات طول میله ها، دریافت می کنیم

با حل این معادله همراه با معادلات استاتیک، متوجه می شویم:

تنش در مقاطع عرضی میله ها 1 جایگزینی عبارات برای 2 (شکل 2.86 را ببینید):

فاکتور ایمنی آنها

برای تعیین ضریب ایمنی پایداری میله 3 محاسبه نیروی بحرانی ضروری است و این مستلزم تعیین انعطاف پذیری میله است تا تصمیم بگیرد چه فرمولی را پیدا کند. N Kpباید استفاده شود.

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

فاکتور ایمنی

بنابراین، محاسبه نشان می دهد که ضریب ایمنی پایداری نزدیک به مورد نیاز است و ضریب ایمنی به طور قابل توجهی بالاتر از مورد نیاز است، یعنی زمانی که بار سیستم افزایش می یابد، میله پایداری خود را از دست می دهد. 3 احتمال تسلیم شدن در میله ها بیشتر است 1 جایگزینی عبارات برای 2.

ستون یک عنصر عمودی از سازه نگهدارنده ساختمان است که بارها را از سازه های بالا به فونداسیون منتقل می کند.

هنگام محاسبه ستون های فولادی، لازم است که توسط SP 16.13330 "سازه های فولادی" هدایت شوید.

برای ستون فولادیمعمولاً از یک پرتو I، یک لوله، یک پروفیل مربع یا یک بخش مرکب از کانال ها، زاویه ها و ورق ها استفاده می شود.

برای ستون های فشرده مرکزی، استفاده از لوله یا پروفیل مربع بهینه است - از نظر وزن فلزی مقرون به صرفه هستند و ظاهر زیبایی دارند، با این حال، حفره های داخلی را نمی توان رنگ کرد، بنابراین این پروفیل باید به طور هرمتیک آب بندی شود.

استفاده از تیرهای I-فلنج پهن برای ستون ها گسترده است - زمانی که ستون در یک صفحه فشرده شود. این نوعپروفایل بهینه است

روش ایمن سازی ستون در فونداسیون از اهمیت بالایی برخوردار است. ستون می تواند دارای یک بست لولایی باشد که در یک صفحه سفت و در صفحه دیگر لولایی دارد یا در 2 صفحه سفت و سخت. انتخاب بست به ساختار ساختمان بستگی دارد و در محاسبه اهمیت بیشتری دارد زیرا طول طراحی ستون بستگی به روش چفت و بست دارد.

همچنین لازم است روش بستن پرلین ها را نیز در نظر بگیرید. پانل های دیواری، تیرها یا خرپاهای روی یک ستون، اگر بار از کنار ستون منتقل شود، خروج از مرکز باید در نظر گرفته شود.

هنگامی که ستون در فونداسیون فشرده می شود و تیر به طور محکم به ستون متصل می شود، طول تخمینی 0.5 لیتر است، اما در محاسبات معمولاً 0.7l در نظر گرفته می شود زیرا تیر تحت تأثیر بار خم می شود و هیچ گونه نیشگون گرفتن کامل وجود ندارد.

در عمل ستون به صورت جداگانه در نظر گرفته نمی شود، بلکه یک قاب یا مدل 3 بعدی از ساختمان در برنامه مدل سازی می شود، بارگذاری می شود و ستون در مجموعه محاسبه می شود و پروفیل مورد نیاز انتخاب می شود، اما در برنامه ها آن را انجام می دهد. در نظر گرفتن ضعیف شدن بخش توسط سوراخ های پیچ و مهره ممکن است دشوار باشد، بنابراین گاهی اوقات لازم است که بخش را به صورت دستی بررسی کنید.

برای محاسبه یک ستون، ما باید حداکثر تنش های فشاری/کششی و گشتاورهای رخ داده در بخش های کلیدی را بدانیم. در این بررسی، ما فقط محاسبه مقاومت یک ستون را بدون ترسیم نمودار در نظر خواهیم گرفت.

ما ستون را با استفاده از پارامترهای زیر محاسبه می کنیم:

1. مقاومت کششی / فشاری مرکزی

2. پایداری تحت فشار مرکزی (در 2 صفحه)

3. استحکام تحت عمل ترکیبی نیروی طولی و لنگرهای خمشی

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

1. مقاومت کششی / فشاری مرکزی

طبق بند 7.1.1 SP 16.13330، محاسبه مقاومت عناصر فولادی با مقاومت استاندارد آر yn ≤ 440 N/mm2 با کشش مرکزی یا فشار توسط نیروی N باید طبق فرمول انجام شود

الف n سطح مقطع خالص پروفیل است، یعنی. با در نظر گرفتن تضعیف آن توسط سوراخ ها؛

آر y مقاومت طراحی فولاد نورد است (بسته به درجه فولاد، جدول B.5 SP 16.13330 را ببینید).

γ c ضریب شرایط عملیاتی است (جدول 1 SP 16.13330 را ببینید).

با استفاده از این فرمول می توانید حداقل سطح مقطع مورد نیاز پروفایل را محاسبه کرده و پروفایل را تنظیم کنید. در آینده، در محاسبات تأیید، انتخاب بخش ستون فقط با روش انتخاب بخش انجام می شود، بنابراین در اینجا می توانیم نقطه شروعی را تعیین کنیم که بخش نمی تواند کمتر از آن باشد.

2. پایداری تحت فشار مرکزی

محاسبات پایداری مطابق با SP 16.13330 بند 7.1.3 با استفاده از فرمول انجام می شود.

الف- سطح مقطع ناخالص پروفیل، یعنی بدون در نظر گرفتن ضعیف شدن آن توسط سوراخ ها.

آر

γ

φ - ضریب پایداری تحت 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 مشروط میله را محاسبه کنیم λ (با یک خط بالا مشخص شده است).

کجا آر y-مقاومت محاسبه شده فولاد؛

E- مدول الاستیسیته؛

λ - انعطاف پذیری میله، با فرمول محاسبه می شود:

کجا ل ef طول طراحی میله است.

من- شعاع چرخش بخش.

طول های تخمینی ل ef از ستون ها (قفسه ها) مقطع ثابت یا مقاطع جداگانه ستون های پلکانی مطابق SP 16.13330 بند 10.3.1 باید با فرمول تعیین شود.

کجا ل- طول ستون؛

μ - ضریب طول موثر.

ضرایب طول موثر μ ستون ها (قفسه ها) با مقطع ثابت باید بسته به شرایط ایمن سازی انتهای آنها و نوع بار تعیین شوند. برای برخی موارد بستن انتهای و نوع بار، مقادیر μ در جدول زیر آورده شده است:

شعاع اینرسی بخش را می توان در GOST مربوطه برای مشخصات یافت، یعنی. مشخصات باید از قبل مشخص شده باشد و محاسبه به شمارش بخش ها کاهش می یابد.

چون شعاع چرخش در 2 صفحه برای اکثر پروفیل ها است معانی مختلفدر 2 صفحه (فقط لوله و پروفیل مربع دارای مقادیر یکسان هستند) و بست ممکن است متفاوت باشد و در نتیجه طول طراحی نیز ممکن است متفاوت باشد، سپس برای 2 صفحه باید محاسبات پایداری انجام شود.

بنابراین اکنون ما تمام داده ها را برای محاسبه انعطاف پذیری مشروط داریم.

اگر انعطاف پذیری نهایی بزرگتر یا مساوی 0.4 باشد، ضریب پایداری φ با فرمول محاسبه می شود:

مقدار ضریب δ باید با استفاده از فرمول محاسبه شود:

شانس α و β جدول را ببینید

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

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

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

اکنون که تمام داده های اولیه شناخته شده اند، محاسبه را با استفاده از فرمول ارائه شده در ابتدا انجام می دهیم:

همانطور که در بالا ذکر شد، لازم است 2 محاسبه برای 2 هواپیما انجام شود. اگر محاسبه شرایط را برآورده نمی کند، یک نمایه جدید با بیشتر انتخاب می کنیم ارزش عالیشعاع چرخش بخش شما همچنین می توانید تغییر دهید طرح طراحیبه عنوان مثال، با تغییر مهر و موم لولایی به مهر و موم صلب یا با محکم کردن ستون در دهانه با بند، می توانید طول طراحی میله را کاهش دهید.

توصیه می شود عناصر فشرده را با دیوارهای جامد یک بخش U شکل باز با تخته یا توری تقویت کنید. اگر نوار وجود نداشته باشد، در صورت کمانش خمشی-پیچشی مطابق با بند 7.1.5 SP 16.13330، پایداری باید از نظر پایداری بررسی شود.

3. استحکام تحت عمل ترکیبی نیروی طولی و لنگرهای خمشی

به عنوان یک قاعده، ستون نه تنها با بار فشاری محوری، بلکه با یک لحظه خمشی، به عنوان مثال از باد، بارگذاری می شود. در صورتی که بار عمودی نه در مرکز ستون، بلکه از جانبی اعمال شود، یک لحظه نیز تشکیل می شود. در این مورد، لازم است با استفاده از فرمول، یک محاسبه تأیید مطابق با بند 9.1.1 SP 16.13330 انجام شود.

کجا ن- نیروی فشاری طولی؛

الف n سطح مقطع خالص است (با در نظر گرفتن تضعیف سوراخ ها).

آر y-مقاومت فولادی طراحی؛

γ c ضریب شرایط عملیاتی است (جدول 1 SP 16.13330 را ببینید).

n، Cxو Сy- ضرایب پذیرفته شده بر اساس جدول E.1 SP 16.13330

Mxو من- لحظات نسبی محورهای X-Xو Y-Y;

دبلیو xn،min و دبلیو yn،min - گشتاورهای مقطعی مقاومت نسبت به محورهای X-X و Y-Y (می توان در GOST برای مشخصات یا در کتاب مرجع یافت).

ب— bimoment، در SNiP II-23-81* این پارامتر در محاسبات لحاظ نشده است، این پارامتر برای در نظر گرفتن deplanation معرفی شده است.

دبلیوω,min – گشتاور مقطعی مقاومت مقطع.

اگر در 3 مؤلفه اول سؤالی وجود نداشته باشد، در نظر گرفتن دو لحظه باعث ایجاد مشکلاتی می شود.

بیممنت تغییرات وارد شده به نواحی توزیع تنش خطی کاهش سطح مقطع را مشخص می کند و در واقع یک جفت گشتاور است که در جهت مخالف هدایت می شوند.

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

4. بررسی حداکثر انعطاف پذیری میله

انعطاف پذیری عناصر فشرده λ = lef / i، به عنوان یک قاعده، نباید از مقادیر حد تجاوز کند λ u در جدول آورده شده است

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

درست مانند محاسبه پایداری، این محاسبه باید برای 2 هواپیما انجام شود.

اگر پروفیل مناسب نیست، لازم است با افزایش شعاع چرخش مقطع یا تغییر طرح طراحی، مقطع را تغییر دهید (برای کاهش طول طرح، بست ها را تغییر دهید یا با بند ایمن کنید).

اگر عامل مهم انعطاف پذیری شدید باشد، می توان پایین ترین عیار فولاد را گرفت زیرا درجه فولاد بر انعطاف پذیری نهایی تأثیر نمی گذارد. بهترین گزینهرا می توان با استفاده از روش انتخاب محاسبه کرد.

ارتفاع پایه و طول بازوی اعمال نیرو P طبق نقشه به صورت سازنده انتخاب می شوند. بیایید بخش قفسه را 2Ш در نظر بگیریم. بر اساس نسبت h 0 /l=10 و h/b=1.5-2، مقطعی را انتخاب می کنیم که بزرگتر از h=450mm و b=300mm نباشد.

شکل 1 - نمودار بارگذاری قفسه و مقطع.

وزن کل سازه عبارت است از:

m= 20.1+5+0.43+3+3.2+3 = 34.73 تن

وزنی که به یکی از 8 قفسه می رسد:

P = 34.73 / 8 = 4.34 تن = 43400N - فشار روی یک قفسه.

نیرو در مرکز مقطع عمل نمی کند، بنابراین باعث ایجاد یک گشتاور برابر با:

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

بیایید یک قفسه جعبه ای را در نظر بگیریم که از دو صفحه جوش داده شده است

تعریف گریز از مرکز:

اگر خارج از مرکز t xدارای مقدار 0.1 تا 5 - قفسه فشرده (کشیده) غیرعادی. اگر تیاز 5 تا 20، سپس کشش یا فشرده سازی تیر باید در محاسبه در نظر گرفته شود.

t x=2.5 - پایه فشرده (کشیده) خارج از مرکز.

تعیین اندازه بخش قفسه:

بار اصلی برای قفسه نیروی طولی است. بنابراین، برای انتخاب مقطع، از محاسبات مقاومت کششی (فشاری) استفاده می شود:

از این معادله سطح مقطع مورد نیاز به دست می آید

میلی متر 2 (10)

تنش مجاز [σ] در حین کار استقامتی به عیار فولاد، غلظت تنش در مقطع، تعداد سیکل های بارگذاری و عدم تقارن چرخه بستگی دارد. در SNiP، استرس مجاز در طول کار استقامتی با فرمول تعیین می شود

(11)

مقاومت طراحی R Uبه غلظت تنش و قدرت تسلیم مواد بستگی دارد. غلظت تنش در اتصالات جوشی اغلب ناشی از درزهای جوش است. مقدار ضریب غلظت بستگی به شکل، اندازه و محل درزها دارد. هر چه غلظت تنش بیشتر باشد، تنش مجاز کمتر است.

پر بارترین بخش سازه میله ای طراحی شده در کار در نزدیکی محل اتصال آن به دیوار قرار دارد. اتصال با جوش های فیله جلویی مربوط به گروه 6 است، بنابراین، R U = 45 MPa.

برای گروه ششم با n = 10 -6، α = 1.63;

ضریب درمنعکس کننده وابستگی تنش های مجاز به شاخص عدم تقارن سیکل p است، برابر با نسبت حداقل تنش در هر چرخه به حداکثر، یعنی.

-1≤ρ<1,

و همچنین در علامت تنش ها. کشش باعث افزایش، و فشرده سازی از وقوع ترک جلوگیری می کند، بنابراین ارزش γ در همان ρ به علامت σ max بستگی دارد. در مورد بارگذاری ضربانی، زمانی که σ min= 0، ρ=0 برای فشردگی γ=2 برای کشش γ = 1,67.

برای ρ→ ∞ γ→∞. در این حالت تنش مجاز [σ] بسیار زیاد می شود. این بدان معنی است که خطر شکست خستگی کاهش می یابد، اما به این معنی نیست که استحکام تضمین می شود، زیرا شکست در اولین بار امکان پذیر است. بنابراین، هنگام تعیین [σ]، لازم است که شرایط استحکام و پایداری استاتیک را در نظر بگیرید.

دارای کشش ایستا (بدون خم شدن)

[σ] = R y. (12)

مقدار مقاومت محاسبه شده R y با استحکام تسلیم با فرمول تعیین می شود

(13)

که γ m ضریب قابلیت اطمینان برای مواد است.

برای 09G2S σ T = 325 مگاپاسکال، γ t = 1,25

در طول فشرده سازی استاتیک، تنش مجاز به دلیل خطر از دست دادن پایداری کاهش می یابد:

جایی که 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 خروج از مرکز کوچک اعمال بار، می توانید φ را بگیرید = 0.6. این ضریب به این معنی است که مقاومت فشاری میله به دلیل از دست دادن پایداری تا 60 درصد مقاومت کششی کاهش می یابد.

داده ها را با فرمول جایگزین کنید:

از بین دو مقدار [σ]، کوچکترین را انتخاب می کنیم. و در آینده بر اساس آن محاسبات انجام خواهد شد.

ولتاژ مجاز

داده ها را در فرمول قرار می دهیم:

از آنجایی که 295.8 میلی متر مربع سطح مقطع بسیار کوچکی است، بر اساس ابعاد طراحی و بزرگی لحظه، آن را به

شماره کانال را با توجه به منطقه انتخاب می کنیم.

حداقل مساحت کانال باید 60 سانتی متر مربع باشد

شماره کانال - 40P. دارای پارامترهای:

h = 400 میلی متر; b=115mm; s=8mm; t=13.5mm; F=18.1 سانتی متر مربع;

سطح مقطع قفسه را به دست می آوریم که از 2 کانال - 61.5 سانتی متر مربع تشکیل شده است.

بیایید داده ها را با فرمول 12 جایگزین کنیم و دوباره ولتاژها را محاسبه کنیم:

= 146.7 مگاپاسکال

تنش های موثر در مقطع کمتر از تنش های محدود کننده برای فلز است. این بدان معنی است که مصالح سازه می تواند بار وارد شده را تحمل کند.

محاسبه تأیید پایداری کلی قفسه ها.

چنین بررسی تنها زمانی لازم است که نیروهای طولی فشاری اعمال شود. در صورت اعمال نیرو به مرکز مقطع (Mx=My=0)، کاهش استحکام استاتیکی پایه به دلیل از دست دادن پایداری با ضریب φ تخمین زده می شود که به انعطاف پذیری پایه بستگی دارد.

انعطاف پذیری قفسه نسبت به محور مواد (به عنوان مثال، محوری که عناصر بخش را قطع می کند) با فرمول تعیین می شود:

(15)

کجا - طول نیم موج محور منحنی پایه،

μ - ضریب بسته به شرایط چفت و بست؛ در کنسول = 2;

i min - شعاع اینرسی، با فرمول:

(16)

داده ها را با فرمول 20 و 21 جایگزین کنید:

محاسبات پایداری با استفاده از فرمول انجام می شود:

(17)

ضریب φ y به همان روشی که برای فشرده سازی مرکزی، مطابق جدول تعیین می شود. 6 بسته به انعطاف پذیری پایه λ у (λ уо) هنگام خم شدن حول محور y. ضریب باکاهش پایداری ناشی از گشتاور را در نظر می گیرد م X