Պ շենքի շրջանակը (նկ. 5) մեկ անգամ ստատիկորեն անորոշ է: Մենք բացահայտում ենք անորոշությունը՝ հիմնվելով ձախ և աջ հենարանների հավասար կոշտության և հենարանների կախովի ծայրի հորիզոնական տեղաշարժերի նույն մեծության պայմանի վրա։

Բրինձ. 5. Շրջանակի նախագծման դիագրամ

5.1. Երկրաչափական բնութագրերի որոշում

1. Դարակի հատվածի բարձրությունը
. Եկեք ընդունենք
.

2. Դարակի հատվածի լայնությունը վերցված է ըստ տեսականի՝ հաշվի առնելով սրունքը
մմ .

3. Սեկցիոն տարածք
.

Դիմադրության հատվածի պահը
.

Ստատիկ պահ
.

Իներցիայի հատվածի պահը
.

Շրջանառության հատվածի շառավիղը
.

5.2. Բեռնման հավաքածու

ա) հորիզոնական բեռներ

Գծային քամու բեռներ

, (N/m)

,

Որտեղ - գործակիցը հաշվի առնելով արժեքը քամու ճնշումըբարձրության վրա (Հավելված Աղյուսակ 8);

- աերոդինամիկ գործակիցներ (at
մ ընդունում
;
);

- բեռնվածքի հուսալիության գործակից;

- քամու ճնշման ստանդարտ արժեքը (ինչպես նշված է):

Քամու բեռի կենտրոնացված ուժերը դարակի վերին մասի մակարդակում.

,
,

Որտեղ - ֆերմայի աջակցող մասը.

բ) ուղղահայաց բեռներ

Մենք կհավաքենք բեռները աղյուսակային տեսքով:

Աղյուսակ 5

Դարակի վրա բեռի հավաքում, Ն

Նշում.

1. Ծածկույթի վահանակից բեռը որոշվում է ըստ աղյուսակ 1-ի

,
.

2. Ճառագայթից բեռը որոշվում է

.

3. Կամարի սեփական քաշը
սահմանված:

Վերին գոտի
;

Ներքևի գոտի
;

Դարակաշարեր.

Դիզայնի բեռը ստանալու համար կամարային տարրերը բազմապատկվում են , համապատասխան մետաղի կամ փայտի։

,
,
.

Անհայտ
:
.

Կռում պահը սյունակի հիմքում
.

Կողային ուժ
.

5.3. Ստուգման հաշվարկ

Կռացող հարթության մեջ

1. Ստուգեք նորմալ լարումների առկայությունը

,

Որտեղ - գործակից՝ հաշվի առնելով երկայնական ուժից հավելյալ մոմենտը.

;
,

Որտեղ - համախմբման գործակիցը (ենթադրենք 2.2);
.

Թերի լարումը չպետք է գերազանցի 20%-ը: Այնուամենայնիվ, եթե ընդունվի նվազագույն չափերըդարակներ և
, ապա թերլարումը կարող է գերազանցել 20%-ը։

2. Կռանալու ժամանակ կրող մասի ճեղքման ստուգում

.

3. Կայունության ստուգում հարթ ձևդեֆորմացիա:

,

Որտեղ
;
(Աղյուսակ 2 հավելված. 4):

Կռացող հարթությունից

4. Կայունության թեստ

,

Որտեղ
, Եթե
,
;

- դարակի երկարությամբ միացումների միջև հեռավորությունը. Դարակների միջև կապերի բացակայության դեպքում դարակի ընդհանուր երկարությունը վերցվում է որպես գնահատված երկարություն
.

5.4. Դարակը հիմքին ամրացնելու հաշվարկ

Եկեք դուրս գրենք բեռները
Եվ
Աղյուսակ 5-ից. Դարակը հիմքին ամրացնելու նախագիծը ներկայացված է Նկ. 6.

Որտեղ
.

Բրինձ. 6. Դարակը հիմքին ամրացնելու նախագիծ

2. Կոմպրեսիվ սթրես
, (Պա)

Որտեղ
.

3. Սեղմված և ձգված գոտիների չափերը
.

4. Չափերը Եվ :

;
.

5. Առավելագույն առաձգական ուժ խարիսխներում

, (N)

6. Խարիսխի պտուտակների պահանջվող տարածքը

,

Որտեղ
- գործակից՝ հաշվի առնելով թելերի թուլացումը.

- գործակից՝ հաշվի առնելով լարվածության կոնցենտրացիան թելի մեջ.

- գործակից՝ հաշվի առնելով երկու խարիսխների անհավասար աշխատանքը.

7. Պահանջվող խարիսխի տրամագիծը
.

Տրամագիծն ընդունում ենք ըստ տեսականու (Հավելված Աղյուսակ 9):

8. Խարիսխի ընդունված տրամագծի համար կպահանջվի անցք անցքի վրա
մմ

9. Տրավերսի լայնությունը (անկյուն) նկ. 4-ը պետք է լինի առնվազն
, այսինքն.
.

Վերցնենք հավասարաչափ անկյուն՝ ըստ տեսականու (Հավելված Աղյուսակ 10):

11. Դարակի լայնության երկայնքով բաշխման բեռի մեծությունը (նկ. 7 բ).

.

12. Ճկման պահը
,

Որտեղ
.

13. Դիմադրության պահանջվող պահը
,

Որտեղ - պողպատի նախագծման դիմադրությունը ենթադրվում է 240 ՄՊա:

14. Նախապես ընդունված անկյունի համար
.

Եթե ​​այս պայմանը բավարարված է, մենք անցնում ենք լարման ստուգմանը, եթե ոչ, մենք վերադառնում ենք քայլ 10 և ընդունում ենք ավելի մեծ անկյուն:

15. Նորմալ լարումներ
,

Որտեղ
- աշխատանքային պայմանների գործակիցը.

16. Թրավերսի շեղում
,

Որտեղ
Pa - պողպատի առաձգականության մոդուլ;

- առավելագույն շեղում (ընդունել ).

17. Հորիզոնական պտուտակների տրամագիծը ընտրեք դարակի լայնության երկայնքով երկու շարքով հատիկի վրայով դրանց տեղադրման պայմանից:
, Որտեղ
- պտուտակների առանցքների միջև հեռավորությունը. Եթե ​​ընդունենք մետաղական պտուտակներ, ապա
,
.

Վերցնենք հորիզոնական պտուտակների տրամագիծը՝ համաձայն հավելվածի աղյուսակի: 10.

18. Հեղույսի ամենափոքր կրող հզորությունը.

ա) ըստ արտաքին տարրի փլուզման պայմանի
.

բ) ըստ ճկման վիճակի
,

Որտեղ
- դիմումի աղյուսակ. 11.

19. Հորիզոնական պտուտակների քանակը
,

Որտեղ
- 18-րդ կետից ամենափոքր կրող հզորությունը.
- կտորների քանակը.

Հեղույսների թիվը համարենք զույգ թիվ, քանի որ Մենք դրանք դասավորում ենք երկու շարքով։

20. Ծածկույթի երկարությունը
,

Որտեղ - մանրաթելերի երկայնքով պտուտակների առանցքների միջև հեռավորությունը: Եթե ​​պտուտակները մետաղական են
;

- հեռավորությունների քանակը ծածկույթի երկարությամբ:

1. Բեռի հավաքածու

Նախքան պողպատե ճառագայթի հաշվարկը սկսելը, անհրաժեշտ է հավաքել մետաղական փնջի վրա ազդող բեռը: Կախված գործողության տևողությունից, բեռները բաժանվում են մշտական ​​և ժամանակավոր:

• սեփական քաշը մետաղական ճառագայթ;
• հատակի սեփական քաշը և այլն;

• երկարաժամկետ բեռ (բեռնատար, վերցված կախված շենքի նպատակից);
• կարճաժամկետ բեռ ( ձյան ծանրաբեռնվածություն, ընդունվում է կախված շենքի աշխարհագրական դիրքից);
• հատուկ ծանրաբեռնվածություն (սեյսմիկ, պայթուցիկ և այլն: Այս հաշվիչը հաշվի չի առնվում);

Փնջի վրա բեռները բաժանվում են երկու տեսակի՝ դիզայն և ստանդարտ: Դիզայնի բեռները օգտագործվում են ճառագայթի ամրության և կայունության համար հաշվարկելու համար (1 սահմանային վիճակ) Ստանդարտ բեռները սահմանվում են ստանդարտներով և օգտագործվում են ճառագայթների շեղման համար (2-րդ սահմանային վիճակ): Նախագծային բեռները որոշվում են ստանդարտ բեռը բազմապատկելով հուսալիության բեռի գործակցով: Այս հաշվիչի շրջանակներում նախագծային բեռը օգտագործվում է ճառագայթի շեղումը դեպի պահուստ որոշելու համար:

Հատակին մակերեսային ծանրաբեռնվածությունը հավաքելուց հետո, որը չափվում է կգ/մ2-ով, պետք է հաշվարկեք, թե այս մակերեսային ծանրաբեռնվածությունից որքան է վերցնում ճառագայթը: Դա անելու համար հարկավոր է բազմապատկել մակերևույթի ծանրաբեռնվածությունը ճառագայթների քայլով (այսպես կոչված բեռնվածքի շերտով):

Օրինակ՝ մենք այդպես մտածեցինք ընդհանուր բեռըարդյունքը եղել է Qsurface = 500 կգ/մ2, իսկ ճառագայթների տարածությունը՝ 2,5 մ:

Այս բեռը մուտքագրվում է հաշվիչի մեջ

Դիագրամները կառուցելուց հետո հաշվարկվում է ամրությունը (1-ին սահմանային վիճակ) և շեղումը (2-րդ սահմանային վիճակ): Հզորության վրա հիմնված ճառագայթ ընտրելու համար անհրաժեշտ է գտնել Wtr իներցիայի պահանջվող մոմենտը և տեսականու աղյուսակից ընտրել համապատասխան մետաղական պրոֆիլ:

4. Տեսականու աղյուսակից մետաղական ճառագայթի ընտրություն

Ընտրության երկու արդյունքներից (սահմանային վիճակ 1 և 2) ընտրվում է մեծ հատվածի համարով մետաղական պրոֆիլ:

1. Ձողի նյութի մասին տեղեկատվության ստացում` գավազանի առավելագույն ճկունությունը որոշելու համար հաշվարկով կամ ըստ աղյուսակի.

2. Տեղեկություն ստանալով խաչմերուկի երկրաչափական չափերի, երկարության և ծայրերի ամրացման եղանակների մասին՝ ճկունությունից կախված ձողի կատեգորիան որոշելու համար.

μ որտեղ A-ն խաչմերուկի տարածքն է. J m i n - իներցիայի նվազագույն պահը (առանցքայիններից);

- կրճատված երկարության գործակիցը.

3. Կրիտիկական ուժի և կրիտիկական սթրեսի որոշման հաշվարկային բանաձևերի ընտրություն:

4. Ստուգում և կայունություն:

Էյլերի բանաձևով հաշվարկելիս կայունության պայմանը հետևյալն է.Ֆ

- արդյունավետ սեղմման ուժ;

Որտեղ - թույլատրելի անվտանգության գործոն.Երբ հաշվարկվում է Յասինսկու բանաձևով

ա, բ - նախագծման գործակիցները կախված նյութից (գործակիցների արժեքները տրված են Աղյուսակ 36.1-ում).

Եթե ​​կայունության պայմանները չեն պահպանվում, ապա անհրաժեշտ է մեծացնել տարածքը

խաչաձեւ հատվածը

Երբեմն անհրաժեշտ է որոշել կայունության սահմանը տվյալ բեռի դեպքում.

Կայունությունը ստուգելիս հաշվարկված դիմացկունության սահմանը համեմատվում է թույլատրելիի հետ.

Խնդիրների լուծման օրինակներ

Լուծում 1. Ձողի ճկունությունը որոշվում է բանաձեւով 2. Սահմանել

նվազագույն շառավիղը իներցիա շրջանագծի համար.Արտահայտությունների փոխարինում ՋմինԵվ

1. Ա μ = 0,5.
2. (հատվածի շրջան)

Երկարության կրճատման գործակիցը տվյալ ամրացման սխեմայի համարՁողի ճկունությունը հավասար կլինի

Կայունությունը ստուգելիս հաշվարկված դիմացկունության սահմանը համեմատվում է թույլատրելիի հետ.

Կրիտիկական ուժը կավելանա 4 անգամ։

Օրինակ 3.Ինչպե՞ս կփոխվի կրիտիկական ուժը կայունությունը հաշվարկելիս, եթե I-հատվածի ձողը (նկ. 37.3ա, I-ճառագայթ թիվ 12) փոխարինվի նույն տարածքի ուղղանկյուն հատվածի ձողով (նկ. 37.3): բ ) ? Դիզայնի այլ պարամետրերը չեն փոխվում: Կատարե՛ք հաշվարկը՝ օգտագործելով Էյլերի բանաձևը.

Կայունությունը ստուգելիս հաշվարկված դիմացկունության սահմանը համեմատվում է թույլատրելիի հետ.

1. Որոշեք ուղղանկյան հատվածի լայնությունը, հատվածի բարձրությունը հավասար է I-ճառագայթի հատվածի բարձրությանը։ I-beam No 12-ի երկրաչափական պարամետրերը ըստ ԳՕՍՏ 8239-89-ի հետեւյալն են.

խաչմերուկի տարածքը A 1 = 14,7 սմ 2;

իներցիայի առանցքային մոմենտների նվազագույնը.

Ըստ պայմանի, ուղղանկյուն խաչմերուկի մակերեսը հավասար է I-beam-ի խաչմերուկի մակերեսին: Որոշեք շերտի լայնությունը 12 սմ բարձրության վրա:

2. Որոշենք իներցիայի առանցքային մոմենտների նվազագույնը։

3. Կրիտիկական ուժը որոշվում է Էյլերի բանաձևով.

4. Այլ հավասար պայմաններում կրիտիկական ուժերի հարաբերակցությունը հավասար է իներցիայի նվազագույն մոմենտների հարաբերակցությանը.

5. Այսպիսով, I-հատվածով թիվ 12 ձողի կայունությունը 15 անգամ գերազանցում է ընտրված ուղղանկյուն խաչմերուկի ձողի կայունությունը։

Օրինակ 4.Ստուգեք գավազանի կայունությունը: Մի ծայրում սեղմված է 1 մ երկարությամբ ձող, խաչմերուկը՝ թիվ 16 ալիք, նյութը՝ StZ, կայունության եզրը՝ եռապատիկ։ Ձողը բեռնված է 82 կՆ սեղմման ուժով (նկ. 37.4):

Կայունությունը ստուգելիս հաշվարկված դիմացկունության սահմանը համեմատվում է թույլատրելիի հետ.

1. Որոշեք գավազանի հատվածի հիմնական երկրաչափական պարամետրերը ըստ ԳՕՍՏ 8240-89-ի: Թիվ 16 ալիք՝ խաչմերուկի մակերեսը 18,1 սմ 2; նվազագույն առանցքային հատվածի պահը 63.3 սմ 4; r t հատվածի պտտման նվազագույն շառավիղը; n = 1,87 սմ:

Վերջնական ճկունություն նյութի համար StZ λpre = 100:

Ձողի դիզայնի ճկունությունը երկարությամբ լ = 1 մ = 1000 մմ

Հաշվարկվող ձողը բարձր ճկուն ձող է, որն իրականացվում է Էյլերի բանաձևով:

4. Կայունության վիճակ

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

Օրինակ 5.Նկ. Նկար 2.83-ը ցույց է տալիս ինքնաթիռի կառուցվածքի խողովակաձև հենարանի նախագծման դիագրամը: Ստուգեք տակդիրի կայունությունը [ n y] = 2,5, եթե այն պատրաստված է քրոմ-նիկելային պողպատից, որի համար E = 2,1*10 5 և σ pts = 450 Ն/մմ 2:

Կայունությունը ստուգելիս հաշվարկված դիմացկունության սահմանը համեմատվում է թույլատրելիի հետ.

Կայունությունը հաշվարկելու համար պետք է հայտնի լինի տվյալ դարակի կրիտիկական ուժը: Պետք է սահմանել, թե ինչ բանաձեւով պետք է հաշվարկվի կրիտիկական ուժը, այսինքն՝ անհրաժեշտ է համեմատել դարակի ճկունությունը դրա նյութի առավելագույն ճկունության հետ։

Մենք հաշվարկում ենք առավելագույն ճկունության արժեքը, քանի որ դարակաշարի նյութի համար λ-ի վերաբերյալ աղյուսակային տվյալներ չկան.

Հաշվարկված դարակի ճկունությունը որոշելու համար մենք հաշվարկում ենք երկրաչափական բնութագրերըդրա խաչմերուկը.

Դարակի ճկունության որոշում.

և համոզվեք, որ λ< λ пред, т. е. критическую силу можно опреде­лить ею формуле Эйлера:

Մենք հաշվարկում ենք հաշվարկված (իրական) կայունության գործակիցը.

Այսպիսով, n y > [ n y] 5,2%-ով:

Օրինակ 2.87. Ստուգեք նշված ձողերի համակարգի ամրությունը և կայունությունը (նկ. 2.86 Ձողերի նյութը St5 պողպատ է (σ t = 280 N/mm 2): Անվտանգության պահանջվող գործոններ՝ ուժ [n]= 1,8; կայունություն = 2.2. Ձողերն ունեն շրջանաձև խաչմերուկ d 1 = d 2= 20 մմ, դ 3 = 28 մմ:

Կայունությունը ստուգելիս հաշվարկված դիմացկունության սահմանը համեմատվում է թույլատրելիի հետ.

Ձողերի հանդիպող հանգույցը կտրելով և դրա վրա ազդող ուժերի համար հավասարակշռության հավասարումներ կազմելով (նկ. 2.86)

մենք հաստատում ենք, որ տվյալ համակարգը ստատիկորեն անորոշ է (երեք անհայտ ուժեր և երկու ստատիկ հավասարումներ): Հասկանալի է, որ ձողերը ամրության և կայունության համար հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է իմանալ դրանց խաչմերուկներում առաջացող երկայնական ուժերի մեծությունը, այսինքն՝ անհրաժեշտ է բացահայտել ստատիկ անորոշությունը:

Տեղաշարժման դիագրամի հիման վրա ստեղծում ենք տեղաշարժման հավասարում (նկ. 2.87).

կամ, փոխարինելով ձողերի երկարությունների փոփոխությունների արժեքները, մենք ստանում ենք

Լուծելով այս հավասարումը ստատիկական հավասարումների հետ միասին՝ մենք գտնում ենք.

Լարումները ձողերի խաչմերուկներում 1 Արտահայտությունների փոխարինում 2 (տես նկ. 2.86):

Նրանց անվտանգության գործոնը

Ձողի կայունության անվտանգության գործակիցը որոշելու համար 3 անհրաժեշտ է հաշվարկել կրիտիկական ուժը, և դրա համար անհրաժեշտ է որոշել ձողի ճկունությունը, որպեսզի որոշվի, թե ինչ բանաձև գտնել Ն Կպպետք է օգտագործվի.

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

Անվտանգության գործոն

Այսպիսով, հաշվարկը ցույց է տալիս, որ կայունության անվտանգության գործոնը մոտ է պահանջվողին, և անվտանգության գործոնը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան պահանջվողը, այսինքն, երբ համակարգի ծանրաբեռնվածությունը մեծանում է, ձողը կորցնում է կայունությունը: 3 ավելի հավանական է, քան ձողերում բերքատվության առաջացումը 1 Արտահայտությունների փոխարինում 2.

Սյունը շենքի կրող կառուցվածքի ուղղահայաց տարրն է, որը բեռները փոխանցում է վերևի կառույցներից դեպի հիմք:

Պողպատե սյուները հաշվարկելիս անհրաժեշտ է առաջնորդվել SP 16.13330 «Պողպատե կոնստրուկցիաներ»:

Համար պողպատե սյունակՍովորաբար օգտագործվում է I-beam, խողովակ, քառակուսի պրոֆիլ կամ ալիքների, անկյունների և թիթեղների կոմպոզիտային հատված:

Կենտրոնական սեղմված սյուների համար օպտիմալ է օգտագործել խողովակ կամ քառակուսի պրոֆիլ. դրանք տնտեսական են մետաղի քաշի առումով և ունեն գեղեցիկ էսթետիկ տեսք, այնուամենայնիվ, ներքին խոռոչները հնարավոր չէ ներկել, ուստի այս պրոֆիլը պետք է հերմետիկորեն կնքված լինի:

Սյուների համար լայն եզրային I-ճառագայթների օգտագործումը տարածված է, երբ սյունը սեղմվում է մեկ հարթության մեջ այս տեսակըպրոֆիլը օպտիմալ է:

Մեծ նշանակություն ունի հիմքում սյունակի ամրացման եղանակը։ Սյունը կարող է ունենալ կախովի ամրացում՝ կոշտ մի հարթությունում, իսկ մյուսում՝ կոշտ կամ 2 հարթությունում կոշտ: Ամրացման ընտրությունը կախված է շենքի կառուցվածքից և ավելի կարևոր է հաշվարկում, քանի որ Սյունակի դիզայնի երկարությունը կախված է ամրացման եղանակից:

Հարկավոր է նաև հաշվի առնել մանգաղների ամրացման եղանակը, պատի վահանակներ, սյունակի վրա ճառագայթներ կամ ֆերմերներ, եթե բեռը փոխանցվում է սյունակի կողքից, ապա պետք է հաշվի առնել էքսցենտրիկությունը։

Երբ սյունը սեղմվում է հիմքում, և ճառագայթը կոշտ ամրացված է սյունին, հաշվարկված երկարությունը կազմում է 0,5լ, սակայն, հաշվարկում այն ​​սովորաբար համարվում է 0,7լ, քանի որ. բեռի ազդեցության տակ ճառագայթը թեքվում է, և ամբողջական քորոց չկա:

Գործնականում սյունակը չի դիտարկվում առանձին, բայց ծրագրում մոդելավորվում է շենքի շրջանակ կամ եռաչափ մոդել, այն բեռնվում է և հավաքման մեջ գտնվող սյունակը հաշվարկվում է և ընտրվում է պահանջվող պրոֆիլը, սակայն ծրագրերում այն կարող է դժվար լինել հաշվի առնել հատվածի թուլացումը պտուտակների անցքերով, ուստի երբեմն անհրաժեշտ է լինում ձեռքով ստուգել հատվածը:

Սյունակը հաշվարկելու համար մենք պետք է իմանանք առավելագույն սեղմման/առաձգական լարումները և պահերը, որոնք տեղի են ունենում առանցքային հատվածներում, դրա համար կառուցված են լարվածության դիագրամներ. Այս վերանայում մենք կքննարկենք միայն սյունակի ուժի հաշվարկը առանց դիագրամների կառուցման:

Մենք հաշվարկում ենք սյունակը հետևյալ պարամետրերով.

1. Կենտրոնական առաձգական / սեղմման ուժ

2. Կայունություն կենտրոնական սեղմման տակ (2 հարթությունում)

3. Ուժը երկայնական ուժի և ճկման պահերի համակցված գործողության ներքո

4. Ձողի առավելագույն ճկունության ստուգում (2 հարթությունում)

1. Կենտրոնական առաձգական / սեղմման ուժ

Համաձայն SP 16.13330 7.1.1 կետի, ստանդարտ դիմադրությամբ պողպատե տարրերի ամրության հաշվարկ Ռ yn ≤ 440 N/mm2 կենտրոնական լարվածությամբ կամ սեղմումով N ուժով պետք է կատարվի ըստ բանաձևի.

Ա n-ը պրոֆիլի զուտ խաչմերուկի տարածքն է, այսինքն. հաշվի առնելով դրա թուլացումը անցքերով;

Ռ y-ը գլորված պողպատի նախագծման դիմադրությունն է (կախված պողպատի դասակարգից, տես Աղյուսակ B.5 SP 16.13330);

γ c-ն աշխատանքային պայմանների գործակիցն է (տես Աղյուսակ 1 SP 16.13330):

Օգտագործելով այս բանաձևը, կարող եք հաշվարկել պրոֆիլի նվազագույն պահանջվող խաչմերուկը և սահմանել պրոֆիլը: Հետագայում, ստուգման հաշվարկներում, սյունակի հատվածի ընտրությունը կարող է կատարվել միայն հատվածի ընտրության մեթոդով, այնպես որ այստեղ մենք կարող ենք սահմանել ելակետ, որից պակաս հատվածը չի կարող լինել:

2. Կայունություն կենտրոնական սեղմման տակ

Կայունության հաշվարկներն իրականացվում են SP 16.13330 7.1.3 կետի համաձայն՝ օգտագործելով բանաձևը.

Ա- պրոֆիլի համախառն խաչմերուկի տարածքը, այսինքն, առանց հաշվի առնելու դրա թուլացումը անցքերով.

Ռ

γ

φ — կայունության գործակիցը կենտրոնական սեղմման տակ:

Ինչպես տեսնում եք, այս բանաձեւը շատ նման է նախորդին, բայց այստեղ գործակիցը հայտնվում է φ , այն հաշվարկելու համար նախ պետք է հաշվարկել ձողի պայմանական ճկունությունը λ (նշված է վերևի տողով):

Որտեղ Ռ y - պողպատի հաշվարկված դիմադրություն;

Ե- առաձգականության մոդուլ;

λ - ձողի ճկունությունը, որը հաշվարկվում է բանաձևով.

Որտեղ լ ef-ը ձողի դիզայնի երկարությունն է;

ես— հատվածի պտտման շառավիղը.

Գնահատված երկարությունները լՀաստատուն խաչմերուկի սյուների (դարակների) էֆը կամ աստիճանավոր սյուների առանձին հատվածները ըստ SP 16.13330 10.3.1 կետի պետք է որոշվեն բանաձևով.

Որտեղ լ- սյունակի երկարությունը;

μ — արդյունավետ երկարության գործակիցը.

Արդյունավետ երկարության գործակիցներ μ Մշտական ​​խաչմերուկի սյուները (դարակաշարերը) պետք է որոշվեն՝ կախված դրանց ծայրերի ամրացման պայմաններից և բեռի տեսակից: Ծայրերի ամրացման որոշ դեպքերի և բեռի տեսակի համար, արժեքները μ տրված են հետևյալ աղյուսակում.

Բաժնի իներցիայի շառավիղը կարելի է գտնել պրոֆիլի համար համապատասխան ԳՕՍՏ-ում, այսինքն. պրոֆիլը պետք է արդեն նախապես ճշտված լինի, և հաշվարկը կրճատվի բաժինների թվարկումով:

Որովհետև պտտման շառավիղը 2 հարթություններում պրոֆիլների մեծ մասի համար կազմում է տարբեր իմաստներ 2 հարթության վրա (միայն խողովակն ու քառակուսի պրոֆիլն ունեն նույն արժեքները) և ամրացումը կարող է տարբեր լինել, հետևաբար նախագծային երկարությունները նույնպես կարող են տարբեր լինել, ապա 2 հարթության համար պետք է կատարել կայունության հաշվարկներ։

Այսպիսով, այժմ մենք ունենք բոլոր տվյալները պայմանական ճկունությունը հաշվարկելու համար:

Եթե ​​վերջնական ճկունությունը մեծ է կամ հավասար է 0,4-ին, ապա կայունության գործակիցը φ հաշվարկված բանաձևով.

գործակցի արժեքը δ պետք է հաշվարկվի բանաձևով.

հավանականություն α Եվ β տես աղյուսակը

Գործակիցների արժեքները φ , այս բանաձևով հաշվարկված, պետք է ընդունվի ոչ ավելի, քան (7.6/ λ 2) 3,8-ից բարձր պայմանական ճկունության արժեքներով. 4.4 և 5.8 բաժինների a, b և c տեսակների համար համապատասխանաբար:

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

Գործակիցների արժեքները φ տրված են Հավելված D SP 16.13330-ում:

Այժմ, երբ բոլոր նախնական տվյալները հայտնի են, մենք հաշվարկը կատարում ենք՝ օգտագործելով սկզբում ներկայացված բանաձևը.

Ինչպես վերը նշվեց, 2 ինքնաթիռի համար անհրաժեշտ է կատարել 2 հաշվարկ։ Եթե ​​հաշվարկը չի բավարարում պայմանին, ապա մենք ընտրում ենք նոր պրոֆիլ՝ ավելին մեծ արժեքհատվածի պտտման շառավիղը: Դուք նույնպես կարող եք փոխել դիզայնի սխեմա, օրինակ, կախովի կնիքը կոշտի փոխելով կամ կապանքներով ամրացնելով սյունը միջանցքում, կարող եք կրճատել ձողի դիզայնի երկարությունը:

Սեղմված տարրերը խորհուրդ է տրվում ամրացնել բաց U-աձև հատվածի ամուր պատերով՝ տախտակներով կամ վանդակաճաղերով։ Եթե ​​չկան ժապավեններ, ապա պետք է ստուգել կայունությունը ճկուն-ոլորումային ծալման դեպքում՝ համաձայն SP 16.13330-ի 7.1.5 կետի:

3. Ուժը երկայնական ուժի և ճկման պահերի համակցված գործողության ներքո

Որպես կանոն, սյունը բեռնվում է ոչ միայն առանցքային սեղմման բեռով, այլև ճկման պահով, օրինակ՝ քամուց։ Պահ է ձևավորվում նաև, եթե ուղղահայաց բեռը կիրառվում է ոչ թե սյունակի կենտրոնում, այլ կողքից։ Այս դեպքում անհրաժեշտ է ստուգման հաշվարկ կատարել 9.1.1 SP 16.13330 կետի համաձայն՝ օգտագործելով բանաձևը.

Որտեղ Ն- երկայնական սեղմման ուժ;

Ա n-ը զուտ խաչմերուկի տարածքն է (հաշվի առնելով անցքերով թուլացումը);

Ռ y - դիզայնի պողպատի դիմադրություն;

γ c-ն աշխատանքային պայմանների գործակիցն է (տես Աղյուսակ 1 SP 16.13330);

n, CxԵվ Сy— գործակիցներն ընդունված են ըստ աղյուսակի E.1 SP 16.13330

MxԵվ իմ- պահեր հարաբերական axes X-Xև Y-Y;

Վ xn, min և Վ yn,min - X-X և Y-Y առանցքների նկատմամբ հատվածի դիմադրության պահերը (կարելի է գտնել ԳՕՍՏ-ում պրոֆիլի համար կամ տեղեկատու գրքում);

Բ— բիմոմենտ, SNiP II-23-81*-ում այս պարամետրը ներառված չի եղել հաշվարկներում, այս պարամետրը ներդրվել է դեպլանտացիան հաշվի առնելու համար.

Վω,min – հատվածի դիմադրության սեկտորային մոմենտը:

Եթե ​​առաջին 3 բաղադրիչների հետ կապված հարցեր չպետք է լինեն, ապա բիմոմենտը հաշվի առնելը որոշակի դժվարություններ է առաջացնում։

Բիմոմենտը բնութագրում է հատվածի հեռացման լարվածության գծային բաշխման գոտիներում կատարված փոփոխությունները և, ըստ էության, հակառակ ուղղություններով ուղղված մոմենտի զույգ է։

Հարկ է նշել, որ շատ ծրագրեր չեն կարող հաշվարկել երկմոմենտ, այդ թվում՝ SCAD-ը, որը հաշվի չի առնում այն:

4. Ձողի առավելագույն ճկունության ստուգում

Սեղմված տարրերի ճկունություն λ = lef / i, որպես կանոն, չպետք է գերազանցի սահմանային արժեքները λ u տրված է աղյուսակում

α գործակիցը այս բանաձևում պրոֆիլի օգտագործման գործակիցն է՝ ըստ կենտրոնական սեղմման տակ կայունության հաշվարկի։

Ինչպես կայունության հաշվարկը, այնպես էլ այս հաշվարկը պետք է կատարվի 2 ինքնաթիռի համար։

Եթե ​​պրոֆիլը հարմար չէ, ապա անհրաժեշտ է փոխել հատվածը՝ ավելացնելով հատվածի պտտման շառավիղը կամ փոխելով նախագծման սխեման (փոխել ամրացումները կամ ամրացնել կապերով՝ դիզայնի երկարությունը նվազեցնելու համար):

Եթե ​​կրիտիկական գործոնը ծայրահեղ ճկունությունն է, ապա կարելի է վերցնել պողպատի ամենացածր դասը, քանի որ Պողպատի դասը չի ազդում վերջնական ճկունության վրա: Լավագույն տարբերակըկարելի է հաշվարկել՝ օգտագործելով ընտրության մեթոդը:

Հենարանի բարձրությունը և ուժի կիրառման թևի երկարությունը P ընտրվում են կառուցողականորեն՝ ըստ գծագրի: Վերցնենք դարակի հատվածը որպես 2Ш։ h 0 /l=10 և h/b=1.5-2 հարաբերակցության հիման վրա ընտրում ենք h=450 մմ և b=300 մմ-ից ոչ մեծ հատված։

Նկար 1 – Դարակի բեռնման դիագրամ և խաչմերուկ:

Կառույցի ընդհանուր քաշը հետևյալն է.

մ= 20,1+5+0,43+3+3,2+3 = 34,73 տոննա

8 դարակաշարերից մեկին հասնող քաշը հետևյալն է.

P = 34,73 / 8 = 4,34 տոննա = 43400N - ճնշում մեկ դարակի վրա:

Ուժը չի գործում հատվածի կենտրոնում, ուստի այն առաջացնում է մոմենտ, որը հավասար է.

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

Դիտարկենք տուփի հատվածի դարակ, որը զոդված է երկու թիթեղներից

Էքսցենտրիկության սահմանում.

Եթե ​​էքսցենտրիկություն t xունի 0,1-ից 5 արժեք - էքսցենտրիկ սեղմված (ձգված) դարակ; Եթե Տ 5-ից 20-ը, ապա հաշվարկում պետք է հաշվի առնել ճառագայթի լարվածությունը կամ սեղմումը:

t x=2.5 - էքսցենտրիկ սեղմված (ձգված) կանգառ:

Դարակի հատվածի չափը որոշելը.

Դարակի հիմնական բեռը երկայնական ուժն է: Հետևաբար, խաչմերուկ ընտրելու համար օգտագործվում են առաձգական (սեղմման) ուժի հաշվարկներ.

Այս հավասարումից հայտնաբերվում է պահանջվող խաչմերուկի մակերեսը

մմ 2 (10)

Տոկուն աշխատանքի ընթացքում թույլատրելի լարվածությունը [σ] կախված է պողպատի դասակարգից, հատվածում լարվածության կոնցենտրացիայից, բեռնման ցիկլերի քանակից և ցիկլի անհամաչափությունից։ SNiP-ում տոկուն աշխատանքի ընթացքում թույլատրելի սթրեսը որոշվում է բանաձևով

(11)

Դիզայնի դիմադրություն Ռ Ուկախված է սթրեսի կոնցենտրացիայից և նյութի թողունակությունից: Եռակցված հոդերի սթրեսի կոնցենտրացիան առավել հաճախ առաջանում է եռակցման կարերի պատճառով: Համակենտրոնացման գործակիցի արժեքը կախված է կարերի ձևից, չափից և տեղակայությունից: Որքան մեծ է սթրեսի կոնցենտրացիան, այնքան ցածր է թույլատրելի սթրեսը:

Աշխատանքում նախագծված ձողային կառուցվածքի առավել բեռնված հատվածը գտնվում է պատին դրա ամրացման վայրի մոտ: Ճակատային ֆիլեի եռակցման հետ կապված ամրացումը համապատասխանում է 6-րդ խմբին, հետևաբար. R U = 45ՄՊա:

6-րդ խմբի համար՝ հետ n = 10 -6, α = 1,63;

Գործակից ժամըարտացոլում է թույլատրելի լարումների կախվածությունը ցիկլի անհամաչափության ցուցանիշից p, որը հավասար է մեկ ցիկլի նվազագույն լարվածության հարաբերակցությանը առավելագույնին, այսինքն.

-1≤ր<1,

և նաև սթրեսների նշանի վրա: Լարվածությունը նպաստում է, իսկ սեղմումը կանխում է ճաքերի առաջացումը, ուստի արժեքը γ միաժամանակ ρ կախված է σ max նշանից։ Իմպուլսային բեռնման դեպքում, երբ σ min= 0, ρ=0 սեղմման γ=2 լարման γ = 1,67.

ρ→ ∞ γ→∞-ի համար: Այս դեպքում թույլատրելի լարվածությունը [σ] դառնում է շատ մեծ։ Սա նշանակում է, որ հոգնածության ձախողման վտանգը նվազում է, բայց չի նշանակում, որ ամրությունն ապահովված է, քանի որ ձախողումը հնարավոր է առաջին բեռի ժամանակ: Ուստի [σ]-ը որոշելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել ստատիկ ամրության և կայունության պայմանները։

Ստատիկ ձգումով (առանց ճկման)

[σ] = R y. (12)

Հաշվարկված դիմադրության R y արժեքը ելքի ուժով որոշվում է բանաձևով

(13)

որտեղ γ m-ը նյութի հուսալիության գործակիցն է:

09G2S-ի համար σ T = 325 ՄՊա, γ t = 1,25

Ստատիկ սեղմման ժամանակ թույլատրելի լարվածությունը նվազում է կայունության կորստի ռիսկի պատճառով.

որտեղ 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. Բեռի կիրառման փոքր էքսցենտրիկությամբ դուք կարող եք վերցնել φ = 0.6. Այս գործակիցը նշանակում է, որ կայունության կորստի պատճառով ձողի սեղմման ուժը կրճատվում է մինչև առաձգական ուժի 60%-ը։

Տվյալները փոխարինեք բանաձևով.

Երկու [σ] արժեքներից մենք ընտրում ենք ամենափոքրը: Եվ հետագայում դրա հիման վրա հաշվարկներ կարվեն։

Թույլատրելի լարում

Մենք տվյալները դնում ենք բանաձևի մեջ.

Քանի որ 295,8 մմ 2-ը չափազանց փոքր խաչմերուկ է, ելնելով նախագծային չափերից և պահի մեծությունից, մենք այն մեծացնում ենք մինչև

Մենք կընտրենք ալիքի համարը՝ ըստ տարածքի։

Ալիքի նվազագույն մակերեսը պետք է լինի 60 սմ 2

Ալիքի համարը – 40P: Պարամետրեր ունի.

h=400 մմ; b=115 մմ; s=8 մմ; t=13,5 մմ; F=18,1 սմ 2;

Մենք ստանում ենք դարակի խաչմերուկի տարածքը, որը բաղկացած է 2 ալիքից՝ 61,5 սմ 2:

Եկեք տվյալները փոխարինենք 12-րդ բանաձևով և նորից հաշվենք լարումները.

= 146,7 ՄՊա

Հատվածում արդյունավետ լարումները պակաս են մետաղի սահմանափակող լարումներից: Սա նշանակում է, որ կառուցվածքի նյութը կարող է դիմակայել կիրառվող բեռին:

Դարակների ընդհանուր կայունության ստուգման հաշվարկ:

Նման ստուգումը պահանջվում է միայն այն դեպքում, երբ կիրառվում են սեղմման երկայնական ուժեր: Եթե ​​հատվածի կենտրոնի վրա ուժեր են կիրառվում (Mx=My=0), ապա կայունության կորստի պատճառով հենարանի ստատիկ ամրության նվազումը գնահատվում է φ գործակցով, որը կախված է հենարանի ճկունությունից:

Դարակի ճկունությունը նյութի առանցքի նկատմամբ (այսինքն՝ հատվածի տարրերը հատող առանցքը) որոշվում է բանաձևով.

(15)

Որտեղ – կանգնակի կոր առանցքի կիսաալիքի երկարությունը,

μ – գործակից՝ կախված ամրացման պայմաններից. կոնսոլում = 2;

i min - իներցիայի շառավիղ, որը գտնվել է բանաձևով.

(16)

Տվյալները փոխարինեք 20 և 21 բանաձևերով.

Կայունության հաշվարկներն իրականացվում են բանաձևով.

(17)

φ y գործակիցը որոշվում է այնպես, ինչպես կենտրոնական սեղմման դեպքում՝ համաձայն աղյուսակի: 6 կախված հենարանի ճկունությունից λ у (λ уо) y առանցքի շուրջը թեքվելիս: Գործակից Հետհաշվի է առնում մոմենտով պայմանավորված կայունության նվազումը Մ X.