در عمل، اغلب لازم است که قفسه یا ستون برای حداکثر بار محوری (طولی) محاسبه شود. نیرویی که در آن استرات حالت پایدار خود را از دست می دهد (ظرفیت تحمل بار) حیاتی است. پایداری پست تحت تأثیر نحوه ایمن شدن انتهای پست است. در مکانیک سازه هفت روش برای محکم کردن انتهای یک قفسه در نظر گرفته می شود. ما سه راه اصلی را در نظر خواهیم گرفت:

برای اطمینان از حاشیه مشخصی از ثبات، لازم است که شرایط زیر رعایت شود:

کجا: P - تلاش بازیگری؛

ضریب ایمنی خاصی از ثبات ایجاد شده است

بنابراین، هنگام محاسبه سیستم های الاستیک، لازم است بتوان مقدار نیروی بحرانی Pcr را تعیین کرد. اگر بخواهیم بگوییم که نیروی P وارد شده به قفسه فقط باعث انحرافات جزئی از شکل مستطیل قفسه به طول v می شود، می توان آن را از معادله تعیین کرد.

که در آن: E مدول الاستیسیته است.
J_min- حداقل لحظه اینرسی مقطع.
M (z) - گشتاور خمشی برابر با M (z) = -P ω.
ω - مقدار انحراف از شکل مستطیل قفسه؛
حل این معادله دیفرانسیل

A و B ثابت های ادغام هستند که توسط شرایط مرزی تعیین می شوند.
پس از انجام اعمال و تعویض های خاص، عبارت نهایی را برای نیروی بحرانی P به دست می آوریم

کوچکترین مقدار نیروی بحرانی در n = 1 (عدد صحیح) و خواهد بود

معادله خط الاستیک پایه به صورت زیر خواهد بود:

که در آن: z مقدار فعلی است، در حداکثر مقدار z = l.
عبارت قابل قبول برای نیروی بحرانی فرمول اویلر نامیده می شود. می توان مشاهده کرد که بزرگی نیروی بحرانی به سفتی پایه EJ min به نسبت مستقیم و به طول پایه l - برعکس بستگی دارد.
همانطور که گفته شد، پایداری بند الاستیک به روش بستن آن بستگی دارد.
ضریب ایمنی توصیه شده برای پست های فولادی یکنواخت است
n y = 1.5 ÷ 3.0; برای چوبی n y = 2.5 ÷ 3.5; برای چدن n y = 4.5 ÷ 5.5
برای در نظر گرفتن روش ثابت کردن انتهای قفسه، ضریب انتهایی کاهش انعطاف پذیری قفسه معرفی شده است.

که در آن: μ - ضریب کاهش طول (جدول)؛
من - کوچکترین شعاع چرخش سطح مقطع قفسه (جدول)؛
ι طول قفسه است.
ضریب بار بحرانی معرفی شده است:

، (جدول)؛
بنابراین، هنگام محاسبه سطح مقطع قفسه، لازم است ضرایب μ و ϑ را در نظر بگیرید که مقدار آنها به روش ثابت کردن انتهای قفسه بستگی دارد و در جداول کتاب مرجع مواد مقاومتی آورده شده است. (GS Pisarenko و SP Fesik)
اجازه دهید مثالی از محاسبه نیروی بحرانی برای یک میله مستطیلی جامد - 6 × 1 سانتی متر، طول میله ι = 2 متر ارائه دهیم. بستن انتهای طبق طرح III.
پرداخت:
با توجه به جدول، ضریب ϑ = 9.97، μ = 1 را پیدا می کنیم. ممان اینرسی مقطع خواهد بود:

و استرس بحرانی خواهد بود:

بدیهی است که نیروی بحرانی Pcr = 247 kgf باعث ایجاد تنش در میله فقط 41 kgf / cm2 می شود که بسیار کمتر از حد جریان (1600 kgf / cm2) است، اما این نیرو باعث خم شدن میله می شود. ، و از این رو از دست دادن ثبات.
اجازه دهید مثال دیگری از محاسبه یک قفسه چوبی با سطح مقطع دایره ای که در انتهای پایین بسته شده و در انتهای بالایی لولا شده است (S.P. Fesik) در نظر بگیریم. طول قفسه 4 متر است، نیروی فشرده سازی N = 6tf است. تنش مجاز [σ] = 100 کیلوگرم بر سانتی متر مربع. ضریب کاهش تنش فشاری مجاز φ = 0.5 را می گیریم. ما سطح مقطع قفسه را محاسبه می کنیم:

قطر قفسه را تعیین کنید:

ممان اینرسی مقطع

محاسبه انعطاف پذیری قفسه:
که در آن: μ = 0.7، بر اساس روش فشار دادن انتهای قفسه؛
تعیین ولتاژ در قفسه:

بدیهی است که تنش در قفسه 100 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است و دقیقاً تنش مجاز [σ] = 100 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است.
اجازه دهید مثال سوم محاسبه قفسه فولادی ساخته شده از پروفیل I، به طول 1.5 متر، نیروی فشاری 50 tf، تنش مجاز [σ] = 1600 کیلوگرم بر سانتی متر مربع را در نظر بگیریم. انتهای پایین قفسه فشرده شده است و انتهای بالایی آزاد است (روش I).
برای انتخاب بخش، از فرمول استفاده می کنیم و ضریب ϕ = 0.5 را تنظیم می کنیم، سپس:

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

جایی که: μ از میز، حتی 2، با در نظر گرفتن نحوه گیر کردن قفسه.
تنش قفسه محاسبه شده خواهد بود:

5 کیلوگرم که تقریباً ولتاژ مجاز است و 0.97 درصد بیشتر که در محاسبات مهندسی مجاز است.
سطح مقطع میله هایی که در فشرده سازی کار می کنند با بیشترین شعاع چرخش منطقی خواهد بود. هنگام محاسبه شعاع چرخش خاص
بهینه ترین بخش لوله ای با دیواره نازک است. که مقدار ξ = 1 ÷ 2.25، و برای پروفیل های جامد یا نورد ξ = 0.204 ÷ 0.5

نتیجه گیری
هنگام محاسبه استحکام و پایداری قفسه ها، ستون ها، لازم است که روش ثابت کردن انتهای قفسه ها را در نظر بگیرید، حاشیه ایمنی توصیه شده را اعمال کنید.
مقدار نیروی بحرانی از معادله دیفرانسیل خط مرکزی منحنی پایه (L. Euler) به دست می آید.
برای در نظر گرفتن تمام عوامل مشخص کننده قفسه بارگذاری شده، مفهوم انعطاف پذیری قفسه - λ، ضریب طول ارائه شده - μ، ضریب کاهش ولتاژ - ϕ، و ضریب بار بحرانی - ϑ معرفی شده است. 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 - σκρ، قطر قفسه ها - d، انعطاف پذیری قفسه ها - λ و سایر مشخصات داده شده است.
سطح مقطع بهینه برای پست ها و ستون ها، پروفیل های لوله ای دیواره نازک با ممان های اینرسی اصلی یکسان است.

کتاب های مورد استفاده:
GS Pisarenko "راهنمای مقاومت مواد."
SP Fesik "راهنمای مقاومت مواد."
در و. آنوریف "راهنمای مهندس مکانیک ساز".
SNiP II-6-74 "بارها و اثرات، استانداردهای طراحی".

محاسبه نیروها در قفسه ها با در نظر گرفتن بارهای اعمال شده به قفسه انجام می شود.

قفسه های وسط

ستون های میانی اسکلت ساختمان به عنوان عناصر فشرده مرکزی برای اعمال بیشترین نیروی فشاری N از وزن مرده تمام سازه های روسازی (G) و بار برف و بار برف (P) محاسبه می شوند. cn).

شکل 8 - بارهای روی قفسه میانی

محاسبه رک های میانی فشرده شده مرکزی انجام می شود:

الف) برای قدرت

مقاومت محاسبه شده چوب در برابر فشرده سازی در امتداد دانه کجاست.

سطح مقطع خالص عنصر؛

ب) ثبات

ضریب کمانش کجاست

- سطح مقطع محاسبه شده عنصر؛

بارها از منطقه تحت پوشش طبق برنامه، در هر قفسه میانی () جمع آوری می شوند.

شکل 9 - قسمت های بار ستون های میانی و انتهایی

قفسه های افراطی

استرات شدید تحت تأثیر بارهای طولی نسبت به محور استرات (G و P cn) که از ناحیه و عرضی جمع آوری می شوند و NS.علاوه بر این، یک نیروی طولی از عمل باد ایجاد می شود.

شکل 10 - بارهای روی قفسه بیرونی

G بار ناشی از وزن خود سازه های روسازی است.

X نیروی متمرکز افقی است که در نقطه اتصال میله متقاطع به قفسه اعمال می شود.

در مورد خاتمه صلب پایه ها برای یک قاب تک دهانه:

شکل 11 - طرح بارها با فشار دادن محکم قفسه ها در فونداسیون

بارهای باد افقی از باد چپ و راست به ترتیب در نقطه ای که میله متقاطع به آن متصل می شود به قفسه اعمال می شود.

ارتفاع سطح مقطع تیر یا تیر کجاست.

اگر تیرچه روی تکیه گاه دارای ارتفاع قابل توجهی باشد، تأثیر نیروها قابل توجه خواهد بود.

در مورد یاتاقان محوری روی پایه برای یک قاب تک دهانه:

شکل 12 - طرح بارهای با تکیه گاه محوری قفسه ها بر روی فونداسیون

برای سازه های قاب چند دهانه با باد از سمت چپ p 2 و w 2 و با باد از سمت راست p 1 و w 2 برابر با صفر خواهد بود.

پست های انتهایی به عنوان عناصر خمش فشاری محاسبه می شوند. مقادیر نیروی طولی N و ممان خمشی M برای چنین ترکیبی از بارها که در آن بیشترین تنش های فشاری رخ می دهد، گرفته می شود.

1) 0.9 (G + P c + باد سمت چپ)

2) 0.9 (G + P c + باد از سمت راست)

برای قفسه، که بخشی از قاب است، حداکثر گشتاور خمشی حداکثر از مقادیر محاسبه شده برای حالت باد در سمت چپ Ml و در سمت راست M pr گرفته می شود:

که در آن e گریز از مرکز اعمال نیروی طولی N است که شامل نامطلوب ترین ترکیب بارهای G، Pc، P b - هر کدام با علامت خاص خود است.

خروج از مرکز برای قفسه هایی با ارتفاع مقطع ثابت صفر است (e = 0) و برای قفسه هایی با ارتفاع مقطع متغیر به عنوان اختلاف بین محور هندسی مقطع تکیه گاه و محور اعمال نیروی طولی در نظر گرفته می شود.

محاسبه قفسه های انتهایی فشرده - منحنی انجام می شود:

الف) برای قدرت:

ب) برای پایداری یک خم صاف در صورت عدم وجود بست یا با طول تخمینی بین نقاط اتصال l p> 70b 2 / n طبق فرمول:

مشخصات هندسی موجود در فرمول ها در بخش مرجع محاسبه می شود. از صفحه قاب، پایه ها به عنوان یک عنصر فشرده مرکزی محاسبه می شوند.

محاسبه مقاطع مرکب فشرده و فشرده خم شدهطبق فرمول های فوق انجام می شود، اما هنگام محاسبه ضرایب φ و ξ، این فرمول ها افزایش انعطاف پذیری قفسه را به دلیل انعطاف پذیری اتصالات اتصال شاخه ها در نظر می گیرند. این افزایش انعطاف پذیری، انعطاف پذیری کاهش یافته λ n نامیده می شود.

محاسبه قفسه های مشبکرا می توان به محاسبه مزارع کاهش داد. در این حالت، بار باد توزیع شده یکنواخت به بارهای متمرکز در گره های مزرعه کاهش می یابد. اعتقاد بر این است که نیروهای عمودی G، Pc، Pb فقط توسط آکوردهای پایه درک می شوند.

محاسبه ستون مرکزی

قفسه ها عناصر ساختاری هستند که عمدتاً در فشرده سازی و کمانش کار می کنند.

هنگام محاسبه قفسه، لازم است از استحکام و پایداری آن اطمینان حاصل شود. ثبات با انتخاب مقطع صحیح قفسه به دست می آید.

نمودار طراحی پست مرکزی هنگام محاسبه بار عمودی، به عنوان لولا در انتها پذیرفته می شود، زیرا در پایین و بالا با جوشکاری جوش داده می شود (شکل 3 را ببینید).

ستون B 33 درصد وزن کل کف را تحمل می کند.

وزن کل کف N، کیلوگرم تعیین می شود: شامل وزن برف، بار باد، بار ناشی از عایق حرارتی، بار از وزن قاب سقف، بار از خلاء.

N = R 2 گرم،. (3.9)

که در آن g کل بار توزیع شده یکنواخت، کیلوگرم بر متر مربع است.

R شعاع داخلی مخزن، m است.

وزن کل دال شامل انواع بارهای زیر است:

• 1. بار برف، g 1. پذیرفته شده گرم 1 = 100 کیلوگرم / متر مربع.
• 2. بار از عایق حرارتی، g 2. پذیرفته شده g 2 = 45 کیلوگرم / متر مربع؛
• 3. بار باد، g 3. مورد قبول g 3 = 40kg / m 2;
• 4. بار از وزن قاب پوشش، g 4. G 4 = 100 کیلوگرم بر متر مربع پذیرفته شده است
• 5. با در نظر گرفتن تجهیزات نصب شده، g 5. G 5 = 25 کیلوگرم / متر مربع پذیرفته شده است
• 6. بار از خلاء، g 6. G 6 = 45 کیلوگرم / متر مربع پذیرفته شده است.

و وزن کل سقف N، کیلوگرم:

نیروی درک شده توسط قفسه محاسبه می شود:

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

2، (3.12) را ببینید

که در آن: N وزن کل کف، کیلوگرم است.

1600 کیلوگرم بر سانتی متر مربع، برای فولاد VSt3sp؛

ضریب کمانش به طور سازنده 0.45 = در نظر گرفته می شود.

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

سطح مقطع لوله، F:

ممان اینرسی پروفیل (J) و شعاع چرخش (r) تعیین می شود. به ترتیب:

J = cm4، (3.14)

مشخصات هندسی بخش کجاست.

شعاع چرخش:

r =، سانتی متر، (3.15)

که در آن J لحظه اینرسی پروفیل است.

F مساحت بخش مورد نیاز است.

انعطاف پذیری:

تنش در قفسه با فرمول تعیین می شود:

کیلوگرم بر سانتی متر (3.17)

در عین حال، طبق جداول پیوست 17 (A.N.Serenko) = 0.34

محاسبه استحکام پایه قفسه

فشار طراحی P بر روی فونداسیون با موارد زیر تعیین می شود:

R = R "+ R st + R bs، کیلوگرم، (3.18)

P st = F L گرم، کیلوگرم، (3.19)

P bs = L g b، kg، (3.20)

که در آن: Р "نیروی قفسه عمودی Р" = 5885.6 کیلوگرم است.

P st - قفسه وزن، کیلوگرم؛

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

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

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

سطح مورد نیاز صفحه کفش در فشار مجاز روی پایه شنی [y] f = 2 کیلوگرم بر سانتی متر مربع:

دال با اضلاع پذیرفته می شود: aChb = 0.65Ch0.65 متر بار توزیع شده، q در هر 1 سانتی متر از دال تعیین می شود:

لحظه خمشی طراحی، M:

لحظه تخمینی مقاومت، W:

ضخامت صفحه d:

ضخامت دال d = 20 میلی متر در نظر گرفته شده است.

1. جمع آوری بارها

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

• وزن خود یک 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 گرفته می شود).
• بار ویژه ( لرزه ای، انفجاری و غیره که در این ماشین حساب در نظر گرفته نشده است).

بارهای تیر به دو نوع محاسبه شده و استاندارد تقسیم می شوند. از بارهای طراحی برای محاسبه مقاومت و پایداری تیر (1 حالت حدی) استفاده می شود. بارهای استاندارد توسط هنجارها تعیین می شوند و برای محاسبه انحراف تیر (حالت حدی دوم) 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 تیر به انبار استفاده می شود.

پس از جمع آوری بار سطحی روی کف، با واحد کیلوگرم بر متر مربع، باید محاسبه شود که تیر چه مقدار از این بار سطحی را می گیرد. برای این کار بار سطحی را در فاصله تیرها (به اصطلاح نوار بار) ضرب کنید.

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

سپس نمودارهای گشتاورها، نیروهای عرضی رسم می شوند. نمودار بستگی به طرح بارگذاری تیر، نوع تکیه گاه تیر دارد. نمودار بر اساس قوانین مکانیک سازه ساخته شده است. برای طرح‌های بارگذاری و پشتیبانی که اغلب استفاده می‌شوند، جداول آماده با فرمول‌های مشتق شده برای نمودارها و انحراف‌ها وجود دارد.

پس از رسم نمودارها، محاسبه مقاومت (1 حالت حدی) و انحراف (2 حالت حدی) انجام می شود. برای انتخاب تیر از نظر مقاومت باید ممان اینرسی Wtr مورد نیاز را پیدا کرد و از جدول مجموعه، پروفیل فلزی مناسب را انتخاب کرد. فولت انحراف محدود کننده عمودی مطابق جدول 19 از SNiP 2.01.07-85 * (بارها و اقدامات) گرفته شده است. نقطه 2.a بسته به دهانه. به عنوان مثال، fult انحراف نهایی = L / 200 با دهانه L = 6m. به این معنی است که ماشین حساب بخشی از نمایه نورد را انتخاب می کند (I-beam، کانال یا دو کانال در یک جعبه)، که حداکثر انحراف آن از fult = 6m / 200 = 0.03m = 30mm تجاوز نمی کند. برای انتخاب پروفیل فلزی با انحراف، ممان اینرسی مورد نیاز Itr را که از فرمول یافتن انحراف نهایی به دست می آید، پیدا کنید. و همچنین یک پروفیل فلزی مناسب از جدول مجموعه انتخاب شده است.

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

ستون عضوی 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 شود.

برای یک ستون فولادی، معمولاً از یک تیر I، یک لوله، یک پروفیل مربع، یک بخش مرکب از کانال ها، گوشه ها، 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 هوابند باشد.

استفاده از تیر I-فلنج پهن برای ستون ها گسترده است - هنگامی که ستون در یک صفحه فشرده می شود، این نوع پروفیل بهینه است.

روش تثبیت ستون در فونداسیون از اهمیت بالایی برخوردار است. ستون را می توان لولایی، صلب در یک صفحه و لولایی در دیگری، یا صلب در 2 صفحه. انتخاب بست به ساختار ساختمان بستگی دارد و در محاسبه اهمیت بیشتری دارد زیرا طول محاسبه شده ستون بستگی به روش چفت و بست دارد.

همچنین لازم است نحوه چسباندن پره ها، پانل های دیواری، تیرها یا خرپاها به ستون در نظر گرفته شود، در صورتی که بار به 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 محاسبه شده 0.5 لیتر است، اما معمولاً در محاسبه 0.7 لیتر 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 طور جداگانه در نظر گرفته نمی شود، بلکه یک قاب یا مدل سه بعدی از یک 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 می توان در نظر گرفتن ضعیف شدن بخش توسط سوراخ های پیچ در برنامه ها دشوار است، بنابراین گاهی اوقات لازم است بخش را به صورت دستی بررسی کنید ...

برای محاسبه ستون، باید حداکثر تنش‌ها و ممان‌های فشاری/کششی را که در مقاطع کلیدی رخ می‌دهند، بدانیم؛ برای این کار، نمودارهای تنش ساخته می‌شوند. در این بررسی، ما تنها تحلیل مقاومت یک ستون را بدون ترسیم نمودار در نظر خواهیم گرفت.

ستون با توجه به پارامترهای زیر محاسبه می شود:

1. استحکام در کشش مرکزی / فشاری

2. پایداری تحت فشار مرکزی (در 2 صفحه)

3. استحکام تحت عمل ترکیبی نیروی طولی و لنگرهای خمشی

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

1. استحکام در کشش مرکزی / فشاری

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

آ n سطح مقطع پروفیل خالص است، یعنی. با در نظر گرفتن ضعیف شدن سوراخ های آن؛

آر y - مقاومت طراحی فولاد نورد شده (بستگی به درجه فولاد دارد، جدول B.5 SP 16.13330 را ببینید).

γ с - ضریب شرایط کار (به جدول 1 SP 16.13330 مراجعه کنید).

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 ستون فقط با روش انتخاب بخش انجام می شود، بنابراین در اینجا می توانیم نقطه شروع را تعیین کنیم، کمتر از آن مقطع که نمی تواند باشد.

2. پایداری تحت فشار مرکزی

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

آ- سطح مقطع پروفیل ناخالص، یعنی به استثنای ضعیف شدن سوراخ های آن.

آر

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 نوار در بالا نشان داده شده است).

جایی که آر y مقاومت فولاد محاسبه شده است.

E- مدول الاستیک؛

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

جایی که ل ef طول محاسبه شده میله است.

من- شعاع چرخش مقطع.

طول های تخمینی لستون‌های ef (پست‌ها) مقطع ثابت یا مقاطع جداگانه ستون‌های پلکانی مطابق با SP 16.13330 بند 10.3.1 باید با فرمول تعیین شوند.

جایی که ل- طول ستون؛

μ - ضریب طول محاسبه شده.

ضرایب طول موثر μ ستون ها (قفسه ها) با مقطع ثابت باید بسته به شرایط ثابت کردن انتهای آنها و نوع بار تعیین شوند. برای برخی از موارد تثبیت انتهایی و نوع بار، مقادیر μ در جدول زیر نشان داده شده است:

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

زیرا شعاع چرخش در 2 صفحه برای اکثر پروفیل ها دارای مقادیر متفاوتی در 2 صفحه است (فقط لوله و پروفیل مربع مقادیر یکسانی دارند) و بست می تواند متفاوت باشد و بنابراین طول های محاسبه شده نیز می تواند متفاوت باشد. سپس محاسبه پایداری باید برای 2 هواپیما انجام شود.

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

اگر انعطاف پذیری محدود 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 توسط این فرمول نباید بیشتر از (7.6 / λ 2) هنگامی که مقادیر باریکی شرطی بیش از 3.8 باشد. 4.4 و 5.8 به ترتیب برای انواع بخش a، b و c.

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 است، با استفاده از فرمول ارائه شده در ابتدا محاسبه می کنیم:

همانطور که در بالا ذکر شد، لازم است 2 محاسبه برای 2 هواپیما انجام شود. اگر محاسبه شرایط را برآورده نکرد، یک نمایه جدید با مقدار بزرگتر شعاع چرخش بخش انتخاب می کنیم. همچنین می توانید مدل طراحی را تغییر دهید، به عنوان مثال، با تغییر انتهای لولایی به صلب یا با بستن ستونی در دهانه، می توانید طول محاسبه شده میله را کاهش دهید.

عناصر فشرده با دیوارهای جامد از یک بخش U شکل باز توصیه می شود که با نوار یا شبکه تقویت شوند. اگر هیچ نواری وجود نداشته باشد، باید پایداری از نظر پایداری در شکل خمشی-پیچشی کمانش مطابق با بند 7.1.5 SP 16.13330 بررسی شود.

3. استحکام تحت عمل ترکیبی نیروی طولی و لنگرهای خمشی

به عنوان یک قاعده، ستون نه تنها توسط یک بار فشاری محوری، بلکه با یک لحظه خمشی، به عنوان مثال، از باد بارگذاری می شود. همچنین در صورتی که بار عمودی نه در امتداد مرکز ستون، بلکه از کنار اعمال شود، لحظه شکل می گیرد. در این مورد، لازم است یک محاسبه تأیید مطابق با بند 9.1.1 از SP 16.13330 طبق فرمول انجام شود.

جایی که ن- نیروی فشاری طولی؛

آ n - سطح مقطع خالص (با در نظر گرفتن تضعیف سوراخ ها).

آر y - مقاومت فولادی طراحی؛

γ с - ضریب شرایط کار (به جدول 1 SP 16.13330 مراجعه کنید).

n، Сxو Сy- ضرایب بر اساس جدول E.1 SP 16.13330

Mxو من- لحظاتی در مورد محورهای X-X و Y-Y؛

دبلیو xn، min و دبلیو yn، min - لحظات مقاومت بخش نسبت به محورهای X-X و Y-Y (می توان در GOST در 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 تاب برداشتن معرفی شده است.

دبلیوω، min - گشتاور مقطعی مقاومت مقطع.

اگر در مورد 3 مؤلفه اول سؤالی وجود نداشته باشد، حسابداری برای bimoment مشکلاتی را ایجاد می کند.

بیممنت تغییرات ایجاد شده در نواحی توزیع تنش خطی تاب برداشتن مقطع را مشخص می کند و در واقع یک جفت گشتاور است که در جهت مخالف هدایت می شوند.

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

4. بررسی انعطاف پذیری نهایی نوار

لاغری اعضای 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، مطابق با محاسبه پایداری تحت فشار مرکزی است.

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

در صورت عدم تناسب پروفیل، لازم است با افزایش شعاع اینرسی مقطع یا با تغییر مدل طراحی، مقطع را تغییر دهید (تعویض گیره ها یا ثابت کردن با بند برای کاهش طول محاسبه شده).

اگر انعطاف پذیری نهایی یک عامل حیاتی باشد، می توان کوچکترین عیار فولاد را گرفت. درجه فولاد بر انعطاف پذیری نهایی تأثیر نمی گذارد. بهترین گزینه را می توان با روش فیتینگ محاسبه کرد.