Sa pagsasagawa, madalas na kinakailangan upang kalkulahin ang rack o haligi para sa maximum na axial (paayon) na pagkarga. Ang puwersa kung saan ang strut ay nawawala ang steady state nito (load-bearing capacity) ay kritikal. Ang katatagan ng post ay naiimpluwensyahan ng paraan ng pagse-secure ng mga dulo ng post. Sa structural mechanics, pitong paraan ang isinasaalang-alang para sa pag-secure ng mga dulo ng isang rack. Isasaalang-alang namin ang tatlong pangunahing paraan:

Upang matiyak ang isang tiyak na margin ng katatagan, kinakailangan na matugunan ang sumusunod na kondisyon:

Kung saan: P - pagsisikap sa pagkilos;

Ang isang tiyak na kadahilanan ng kaligtasan ng katatagan ay itinatag

Kaya, kapag kinakalkula ang mga nababanat na sistema, kinakailangan upang matukoy ang halaga ng kritikal na puwersa na Pcr. Kung kailangan nating ipakilala na ang puwersa P na inilapat sa rack ay nagdudulot lamang ng maliliit na paglihis mula sa rectilinear form ng rack ng haba v, kung gayon maaari itong matukoy mula sa equation

kung saan: E ay ang modulus ng elasticity;
J_min- pinakamababang sandali ng pagkawalang-galaw ng seksyon;
M (z) - baluktot na sandali na katumbas ng M (z) = -P ω;
ω - ang halaga ng paglihis mula sa rectilinear na hugis ng rack;
Paglutas ng differential equation na ito

Ang A at B ay mga pare-pareho ng pagsasama, na tinutukoy ng mga kundisyon ng hangganan.
Pagkatapos magsagawa ng ilang mga aksyon at pagpapalit, nakuha namin ang pangwakas na pagpapahayag para sa kritikal na puwersa na P

Ang pinakamaliit na halaga ng kritikal na puwersa ay nasa n = 1 (integer) at

Ang equation ng nababanat na linya ng strut ay magiging ganito:

kung saan: z ay ang kasalukuyang ordinate, sa pinakamataas na halaga z = l;
Ang tinatanggap na expression para sa kritikal na puwersa ay tinatawag na formula ni Euler. Makikita na ang magnitude ng kritikal na puwersa ay nakasalalay sa higpit ng strut EJ min sa direktang proporsyon at sa haba ng strut l - inversely.
Tulad ng sinabi, ang katatagan ng nababanat na strut ay nakasalalay sa paraan ng pangkabit nito.
Ang inirerekomendang kadahilanan sa kaligtasan para sa mga poste ng bakal ay pantay
n y = 1.5 ÷ 3.0; para sa kahoy n y = 2.5 ÷ 3.5; para sa cast iron n y = 4.5 ÷ 5.5
Upang isaalang-alang ang paraan ng pag-aayos ng mga dulo ng rack, ang koepisyent ng mga dulo ng pinababang flexibility ng rack ay ipinakilala.

kung saan: μ - koepisyent ng pinababang haba (Talahanayan);
i min - ang pinakamaliit na radius ng gyration ng cross-section ng rack (table);
ι ang haba ng rack;
Ang kritikal na kadahilanan ng pagkarga ay ipinakilala:

, (talahanayan);
Kaya, kapag kinakalkula ang cross-section ng rack, kinakailangang isaalang-alang ang mga coefficient μ at ϑ na ang halaga ay nakasalalay sa paraan ng pag-aayos ng mga dulo ng rack at ibinibigay sa mga talahanayan ng reference book sa mga materyales sa lakas. (GS Pisarenko at SP Fesik)
Magbigay tayo ng isang halimbawa ng pagkalkula ng kritikal na puwersa para sa isang solidong parihabang bar - 6 × 1 cm, haba ng bar ι = 2m. Pag-fasten ng mga dulo ayon sa scheme III.
Pagbabayad:
Ayon sa talahanayan, nakita namin ang koepisyent ϑ = 9.97, μ = 1. Ang sandali ng pagkawalang-galaw ng seksyon ay magiging:

at ang kritikal na diin ay:

Malinaw, ang kritikal na puwersa P cr = 247 kgf ay magdudulot ng stress sa baras na 41 kgf / cm 2 lamang, na mas mababa kaysa sa limitasyon ng daloy (1600 kgf / cm 2), ngunit ang puwersang ito ay magiging sanhi ng pagyuko ng baras. , at samakatuwid ang pagkawala ng katatagan.
Isaalang-alang natin ang isa pang halimbawa ng pagkalkula ng isang kahoy na rack na may pabilog na cross-section na naka-clamp sa ibabang dulo at nakabitin sa itaas na dulo (S.P. Fesik). Ang haba ng rack ay 4m, ang compression force ay N = 6tf. Pinapayagan ang stress [σ] = 100kgf / cm 2. Kinukuha namin ang koepisyent ng pagpapababa ng pinapayagang compressive stress φ = 0.5. Kinakalkula namin ang cross-sectional area ng rack:

Tukuyin ang diameter ng rack:

Seksyon sandali ng pagkawalang-galaw

Pagkalkula ng flexibility ng rack:
kung saan: μ = 0.7, batay sa paraan ng pag-pinching sa mga dulo ng rack;
Tukuyin ang boltahe sa rack:

Malinaw, ang stress sa rack ay 100 kgf / cm 2 at ito ang eksaktong pinahihintulutang stress [σ] = 100 kgf / cm 2
Isaalang-alang natin ang ikatlong halimbawa ng pagkalkula ng isang steel rack na gawa sa isang I-profile, 1.5 m ang haba, compressive force 50 tf, pinapayagang stress [σ] = 1600 kgf / cm 2. Ang ibabang dulo ng rack ay pinched, at ang itaas na dulo ay libre (paraan I).
Upang piliin ang seksyon, ginagamit namin ang formula at itinakda ang koepisyent ϕ = 0.5, pagkatapos:

Pinipili namin ang I-beams No. 36 at ang data nito mula sa assortment: F = 61.9 cm 2, i min = 2.89 cm.
Tukuyin ang flexibility ng rack:

kung saan: μ mula sa talahanayan, kahit na 2, na isinasaalang-alang ang paraan ng pag-ipit ng rack;
Ang kinakalkula na rack stress ay:

5kgs, na halos eksaktong pinahihintulutang boltahe, at 0.97% pa, na pinahihintulutan sa mga kalkulasyon ng engineering.
Ang cross-section ng mga rod na gumagana sa compression ay magiging makatwiran na may pinakamalaking radius ng gyration. Kapag kinakalkula ang tiyak na radius ng gyration
ang pinakamainam ay mga tubular na seksyon, manipis na pader; kung saan ang value ξ = 1 ÷ 2.25, at para sa solid o rolled na profile ξ = 0.204 ÷ 0.5

mga konklusyon
Kapag kinakalkula ang lakas at katatagan ng mga rack, mga haligi, kinakailangang isaalang-alang ang paraan ng pag-aayos ng mga dulo ng mga rack, ilapat ang inirekumendang margin ng kaligtasan.
Ang halaga ng kritikal na puwersa ay nakuha mula sa differential equation ng curved centerline ng strut (L. Euler).
Upang isaalang-alang ang lahat ng mga kadahilanan na nagpapakilala sa naka-load na rack, ang konsepto ng flexibility ng rack - λ, ang ibinigay na kadahilanan ng haba - μ, ang kadahilanan ng pagbabawas ng boltahe - ϕ, at ang kritikal na kadahilanan ng pagkarga - ϑ ay ipinakilala. Ang kanilang mga halaga ay kinuha mula sa mga talahanayan ng sanggunian (G.S. Pisarentko at S.P. Fesik).
Ang tinatayang mga kalkulasyon ng mga rack ay ibinibigay para sa pagtukoy ng kritikal na puwersa - Ркр, kritikal na stress - σкр, diameter ng mga rack - d, flexibility ng mga rack - λ at iba pang mga katangian.
Ang pinakamainam na cross-section para sa mga post at column ay tubular thin-walled profiles na may parehong principal moments ng inertia.

Mga Gamit na Aklat:
GS Pisarenko "Handbook sa lakas ng mga materyales."
SP Fesik "Handbook sa lakas ng mga materyales."
SA AT. Anuryev "Handbook ng constructor-mechanical engineer".
SNiP II-6-74 "Mga Pag-load at Mga Epekto, Mga Pamantayan sa Disenyo".

Ang pagkalkula ng mga puwersa sa mga rack ay isinasagawa na isinasaalang-alang ang mga naglo-load na inilapat sa rack.

Mga gitnang rack

Gumagana ang gitnang mga haligi ng frame ng gusali at kinakalkula bilang mga elementong naka-center na naka-compress para sa pagkilos ng pinakamalakas na puwersa ng compressive N mula sa patay na bigat ng lahat ng istruktura ng pavement (G) at snow load at snow load (P cn).

Figure 8 - Naglo-load sa gitnang rack

Ang pagkalkula ng mga gitnang naka-compress na gitnang rack ay isinasagawa:

a) para sa lakas

kung saan ang kinakalkula na paglaban ng kahoy sa compression kasama ang butil;

Net cross-sectional area ng elemento;

b) katatagan

nasaan ang koepisyent ng buckling;

- ang kinakalkula na cross-sectional area ng elemento;

Kinokolekta ang mga load mula sa coverage area ayon sa plano, bawat isang middle rack ().

Figure 9 - Mga lugar ng kargamento sa gitna at matinding mga haligi

Matinding rack

Ang matinding strut ay nasa ilalim ng pagkilos ng mga longitudinal load na may paggalang sa strut axis (G at P cn), na kinokolekta mula sa lugar at nakahalang, at NS. Bilang karagdagan, ang isang longitudinal na puwersa ay nagmumula sa pagkilos ng hangin.

Figure 10 - Naglo-load sa panlabas na rack

Ang G ay ang pagkarga mula sa sariling bigat ng mga istruktura ng simento;

Ang X ay ang pahalang na puro puwersa na inilapat sa punto ng junction ng crossbar sa rack.

Sa kaso ng mahigpit na pagwawakas ng mga props para sa isang single-span na frame:

Figure 11 - Scheme ng mga load na may mahigpit na pinching ng mga rack sa pundasyon

kung saan ang mga pahalang na naglo-load ng hangin mula sa kaliwa at kanang hangin, ayon sa pagkakabanggit, ay inilapat sa rack sa punto kung saan ang crossbar ay nakadikit dito.

saan ang taas ng cross-section ng girder o beam.

Ang impluwensya ng mga puwersa ay magiging makabuluhan kung ang girder sa suporta ay may malaking taas.

Sa kaso ng isang pivot bearing sa pundasyon para sa isang single-span na frame:

Figure 12 - Scheme ng mga load na may pivotal support ng mga rack sa pundasyon

Para sa multi-span na mga istruktura ng frame na may hangin mula sa kaliwa p 2 at w 2, at sa hangin mula sa kanan p 1 at w 2 ay magiging katumbas ng zero.

Ang mga end post ay kinakalkula bilang mga elemento ng compression-bending. Ang mga halaga ng longitudinal force N at ang bending moment M ay kinukuha para sa naturang kumbinasyon ng mga load kung saan nangyayari ang pinakamalaking compressive stresses.

1) 0.9 (G + P c + hangin na natitira)

2) 0.9 (G + P c + hangin mula sa kanan)

Para sa rack, na bahagi ng frame, ang maximum na baluktot na sandali ay kinukuha bilang max mula sa mga kinakalkula para sa kaso ng hangin sa kaliwa M l at sa kanan M pr:

kung saan ang e ay ang eccentricity ng aplikasyon ng longitudinal force N, na kinabibilangan ng pinaka-hindi kanais-nais na kumbinasyon ng mga naglo-load G, P c, P b - bawat isa ay may sariling tanda.

Ang eccentricity para sa mga rack na may pare-pareho ang taas ng seksyon ay zero (e = 0), at para sa mga rack na may variable na taas ng seksyon ay kinuha bilang pagkakaiba sa pagitan ng geometric axis ng seksyon ng suporta at ang axis ng aplikasyon ng longitudinal force.

Ang pagkalkula ng compressed - curved end racks ay ginaganap:

a) para sa lakas:

b) para sa katatagan ng isang patag na liko sa kawalan ng pangkabit o may tinantyang haba sa pagitan ng mga punto ng pangkabit l p> 70b 2 / n ayon sa formula:

Ang mga geometric na katangian na kasama sa mga formula ay kinakalkula sa seksyon ng sanggunian. Mula sa eroplano ng frame, ang struts ay kinakalkula bilang isang centrally compressed na elemento.

Pagkalkula ng compressed at compressed-bent compound sections ay ginaganap ayon sa mga formula sa itaas, gayunpaman, kapag kinakalkula ang mga coefficient φ at ξ, ang mga formula na ito ay isinasaalang-alang ang pagtaas sa flexibility ng rack dahil sa flexibility ng mga koneksyon na nagkokonekta sa mga sanga. Ang tumaas na flexibility na ito ay tinatawag na reduced flexibility λ n.

Pagkalkula ng mga lattice rack maaaring bawasan sa pagkalkula ng mga sakahan. Sa kasong ito, ang pantay na ibinahagi na load ng hangin ay nabawasan sa puro load sa mga node ng sakahan. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga vertical na puwersa G, P c, P b ay nakikita lamang ng mga chord ng strut.

Pagkalkula ng gitnang haligi

Ang mga rack ay mga elemento ng istruktura na pangunahing gumagana sa compression at buckling.

Kapag kinakalkula ang rack, kinakailangan upang matiyak ang lakas at katatagan nito. Ang katatagan ay nakakamit sa pamamagitan ng pagpili ng tamang cross-section ng rack.

Ang disenyo ng scheme ng gitnang post ay tinatanggap kapag kinakalkula para sa vertical load, bilang hinged sa mga dulo, dahil ito ay hinangin sa ibaba at itaas sa pamamagitan ng hinang (tingnan ang Figure 3).

Ang B-pillar ay nagdadala ng 33% ng kabuuang timbang sa sahig.

Ang kabuuang bigat ng kisame N, kg ay matutukoy: kabilang ang bigat ng niyebe, pag-load ng hangin, pag-load mula sa thermal insulation, pag-load mula sa bigat ng frame ng bubong, pag-load mula sa vacuum.

N = R 2 g ,. (3.9)

kung saan ang g ay ang kabuuang pantay na ipinamamahagi na pagkarga, kg / m 2;

Ang R ay ang panloob na radius ng tangke, m.

Ang kabuuang bigat ng slab ay binubuo ng mga sumusunod na uri ng mga karga:

• 1. Pagkarga ng niyebe, g 1. Tinanggap g 1 = 100 kg / m 2 .;
• 2. Mag-load mula sa thermal insulation, g 2. Tinanggap g 2 = 45kg / m 2;
• 3. Pagkarga ng hangin, g 3. Tinanggap g 3 = 40kg / m 2;
• 4. Mag-load mula sa bigat ng takip na frame, g 4. Tinanggap g 4 = 100 kg / m 2
• 5. Isinasaalang-alang ang naka-install na kagamitan, g 5. Tinatanggap ang g 5 = 25kg / m 2
• 6. Mag-load mula sa vacuum, g 6. Tinanggap g 6 = 45kg / m 2.

At ang kabuuang bigat ng kisame N, kg:

Ang puwersa na nakikita ng rack ay kinakalkula:

Ang kinakailangang cross-sectional area ng rack ay tinutukoy gamit ang sumusunod na formula:

Tingnan ang 2, (3.12)

kung saan: N ay ang kabuuang bigat ng sahig, kg;

1600 kgf / cm 2, para sa bakal VSt3sp;

Ang buckling coefficient ay constructively na kinuha bilang = 0.45.

Ayon sa GOST 8732-75, ang isang tubo na may panlabas na diameter D h = 21 cm, isang panloob na diameter d b = 18 cm at isang kapal ng pader na 1.5 cm ay napili sa istruktura, na pinahihintulutan dahil ang pipe cavity ay mapupuno ng kongkreto.

Sectional na lugar ng pipe, F:

Ang sandali ng pagkawalang-galaw ng profile (J) at ang radius ng gyration (r) ay tinutukoy. Ayon sa pagkakabanggit:

J = cm4, (3.14)

nasaan ang mga geometric na katangian ng seksyon.

Radius ng gyration:

r =, cm, (3.15)

kung saan ang J ay ang sandali ng pagkawalang-galaw ng profile;

Ang F ay ang lugar ng kinakailangang seksyon.

Kakayahang umangkop:

Ang stress sa rack ay tinutukoy ng formula:

Kgf / cm (3.17)

Kasabay nito, ayon sa mga talahanayan sa Appendix 17 (A.N.Serenko), = 0.34

Pagkalkula ng lakas ng base ng rack

Ang disenyo ng presyon P sa pundasyon ay tinutukoy ng:

R = R "+ R st + R bs, kg, (3.18)

P st = F L g, kg, (3.19)

P bs = L g b, kg, (3.20)

kung saan: Р "ay ang puwersa ng vertical rack Р" = 5885.6 kg;

P st - rack ng timbang, kg;

g - tiyak na gravity ng bakal. g = 7.85 * 10 -3 kg /.

R BS - bigat ng kongkreto na ibinuhos sa rack ng rack, kg;

Ang g b ay ang tiyak na bigat ng brand concrete.g b = 2.4 * 10 -3 kg /.

Ang kinakailangang lugar ng plato ng sapatos sa isang pinapayagang presyon sa sandy base [y] f = 2 kg / cm 2:

Ang isang slab na may mga gilid ay tinatanggap: aChb = 0.65Ch0.65 m. Ang distributed load, q bawat 1 cm ng slab ay tinutukoy:

Disenyo ng baluktot na sandali, M:

Tinantyang sandali ng paglaban, W:

Kapal ng plato d:

Ang kapal ng slab ay ipinapalagay na d = 20 mm.

1. Pagkolekta ng load

Bago simulan ang pagkalkula ng steel beam, kinakailangan upang kolektahin ang load na kumikilos sa metal beam. Depende sa tagal ng pagkilos, ang mga load ay nahahati sa permanente at pansamantala.

• sariling bigat ng isang metal beam;
• sariling bigat ng sahig, atbp.;

• pangmatagalang load (payload, kinuha depende sa layunin ng gusali);
• panandaliang load (snow load, kinuha depende sa heograpikal na lokasyon ng gusali);
• espesyal na pagkarga (seismic, paputok, atbp. Hindi isinasaalang-alang sa calculator na ito);

Ang mga beam load ay nahahati sa dalawang uri: kalkulado at pamantayan. Ang mga pag-load ng disenyo ay ginagamit upang kalkulahin ang lakas at katatagan ng sinag (1 estado ng limitasyon). Ang mga karaniwang pag-load ay itinatag ng mga pamantayan at ginagamit upang kalkulahin ang pagpapalihis ng beam (2nd limit state). Natutukoy ang mga design load sa pamamagitan ng pagpaparami ng standard load sa load factor para sa pagiging maaasahan. Sa calculator na ito, ang disenyo ng load ay ginagamit upang matukoy ang pagpapalihis ng isang sinag sa stock.

Pagkatapos kolektahin ang pagkarga sa ibabaw sa sahig, na sinusukat sa kg / m2, kinakailangan upang kalkulahin kung gaano karami sa ibabaw na ito ang pagkarga ng sinag. Upang gawin ito, i-multiply ang pag-load sa ibabaw sa pamamagitan ng spacing ng mga beam (ang tinatawag na load strip).

Halimbawa: Kinakalkula namin na ang kabuuang load ay Qsurface = 500kg / m2, at ang spacing ng mga beam ay 2.5m. Pagkatapos ang ibinahagi na load sa metal beam ay magiging: Qdist. = 500kg / m2 * 2.5m = 1250kg / m2. Ang load na ito ay ipinasok sa calculator

Susunod, ang mga diagram ng mga sandali, nakahalang pwersa ay naka-plot. Ang diagram ay depende sa scheme ng pag-load ng beam, ang uri ng suporta ng beam. Ang diagram ay binuo alinsunod sa mga patakaran ng structural mechanics. Para sa pinakamadalas na ginagamit na mga scheme ng paglo-load at suporta, mayroong mga yari na talahanayan na may hinangong mga formula para sa mga diagram at pagpapalihis.

Pagkatapos i-plot ang mga diagram, ang pagkalkula ay ginawa para sa lakas (1 limitasyon ng estado) at pagpapalihis (2 limitasyon ng estado). Upang pumili ng isang sinag sa mga tuntunin ng lakas, kinakailangan upang mahanap ang kinakailangang sandali ng pagkawalang-kilos Wtr at pumili ng isang angkop na profile ng metal mula sa talahanayan ng assortment. Ang vertical limiting deflection fult ay kinukuha ayon sa table 19 mula sa SNiP 2.01.07-85 * (Loads and actions). Point 2.a depende sa span. Halimbawa, ang ultimate deflection fult = L / 200 na may span na L = 6m. nangangahulugan na pipiliin ng calculator ang seksyon ng pinagsamang profile (I-beam, channel o dalawang channel sa isang kahon), ang maximum na pagpapalihis na hindi lalampas sa fult = 6m / 200 = 0.03m = 30mm. Upang pumili ng isang metal na profile sa pamamagitan ng pagpapalihis, hanapin ang kinakailangang sandali ng inertia Itr, na nakuha mula sa formula para sa paghahanap ng pangwakas na pagpapalihis. At din ang isang angkop na profile ng metal ay pinili mula sa talahanayan ng assortment.

Sa dalawang resulta ng pagpili (1 at 2 na naglilimita sa estado), isang metal na profile na may malaking numero ng seksyon ang pinili.

Ang column ay isang patayong miyembro ng sumusuportang istraktura ng isang gusali na naglilipat ng mga load mula sa mga istruktura sa itaas patungo sa pundasyon.

Kapag kinakalkula ang mga haligi ng bakal, kinakailangan na magabayan ng SP 16.13330 "Mga istrukturang bakal".

Para sa isang haligi ng bakal, isang I-beam, isang pipe, isang parisukat na profile, isang pinagsama-samang seksyon ng mga channel, sulok, mga sheet ay karaniwang ginagamit.

Para sa mga sentral na naka-compress na mga haligi, pinakamainam na gumamit ng isang pipe o isang parisukat na profile - ang mga ito ay matipid sa mga tuntunin ng timbang ng metal at may magandang aesthetic na hitsura, gayunpaman, ang mga panloob na cavity ay hindi maipinta, samakatuwid ang profile na ito ay dapat na airtight.

Ang paggamit ng isang malawak na flange na I-beam para sa mga haligi ay laganap - kapag ang haligi ay naipit sa isang eroplano, ang ganitong uri ng profile ay pinakamainam.

Ang paraan ng pag-aayos ng haligi sa pundasyon ay napakahalaga. Ang column ay maaaring may bisagra, matibay sa isang eroplano at may bisagra sa isa, o matibay sa 2 eroplano. Ang pagpili ng pangkabit ay depende sa istraktura ng gusali at mas mahalaga sa pagkalkula dahil ang kinakalkula na haba ng haligi ay depende sa paraan ng pangkabit.

Kinakailangan din na isaalang-alang ang paraan ng pag-fasten ng mga purlin, mga panel ng dingding, mga beam o trusses sa haligi, kung ang pag-load ay inilipat sa gilid ng haligi, kung gayon ang eccentricity ay dapat isaalang-alang.

Kapag ang haligi ay naipit sa pundasyon at ang sinag ay mahigpit na nakakabit sa haligi, ang kinakalkula na haba ay 0.5l, gayunpaman, ito ay karaniwang itinuturing na 0.7l sa pagkalkula, dahil ang sinag ay yumuko sa ilalim ng pagkilos ng pag-load at walang kumpletong pinching.

Sa pagsasagawa, ang haligi ay hindi isinasaalang-alang nang hiwalay, ngunit ang isang frame o isang three-dimensional na modelo ng isang gusali ay na-modelo sa programa, ito ay na-load at ang haligi sa pagpupulong ay kinakalkula at ang kinakailangang profile ay pinili, ngunit maaari itong mahirap isaalang-alang ang pagpapahina ng seksyon ng mga butas ng bolt sa mga programa, kaya kung minsan ay kinakailangan na suriin nang manu-mano ang seksyon ...

Upang kalkulahin ang haligi, kailangan nating malaman ang pinakamataas na compressive / tensile stress at mga sandali na nangyayari sa mga pangunahing seksyon; para dito, ang mga plot ng stress ay itinayo. Sa pagsusuri na ito, isasaalang-alang lamang namin ang pagsusuri ng lakas ng isang hanay nang walang paglalagay ng mga diagram.

Ang column ay kinakalkula ayon sa mga sumusunod na parameter:

1. Lakas sa central tensile / compressive

2. Stability sa ilalim ng central compression (sa 2 eroplano)

3. Lakas sa ilalim ng pinagsamang pagkilos ng paayon na puwersa at mga baluktot na sandali

4. Sinusuri ang tunay na kakayahang umangkop ng baras (sa 2 eroplano)

1. Lakas sa central tensile / compressive

Ayon sa SP 16.13330 clause 7.1.1 pagkalkula ng lakas ng mga elemento ng bakal na may karaniwang pagtutol R yn ≤ 440 N / mm2 na may gitnang pag-igting o compression sa pamamagitan ng puwersa N dapat gawin ayon sa formula

A n ay ang cross-sectional area ng net profile, i.e. isinasaalang-alang ang pagpapahina ng mga butas nito;

R y - disenyo ng paglaban ng pinagsamang bakal (depende sa grado ng bakal, tingnan ang Talahanayan B.5 SP 16.13330);

γ с - koepisyent ng mga kondisyon sa pagtatrabaho (tingnan ang Talahanayan 1 SP 16.13330).

Gamit ang formula na ito, maaari mong kalkulahin ang minimum na kinakailangang cross-sectional area ng profile at itakda ang profile. Sa hinaharap, sa mga kalkulasyon ng pag-verify, ang pagpili ng seksyon ng haligi ay maaaring gawin lamang sa pamamagitan ng paraan ng pagpili ng seksyon, kaya dito maaari naming itakda ang panimulang punto, mas mababa kaysa sa kung saan ang seksyon ay hindi maaaring.

2. Katatagan sa ilalim ng gitnang compression

Ang pagkalkula para sa katatagan ay isinasagawa alinsunod sa SP 16.13330 clause 7.1.3 ayon sa formula

A- ang cross-sectional area ng gross profile, i.e. hindi kasama ang pagpapahina ng mga butas nito;

R

γ

φ - koepisyent ng katatagan sa gitnang compression.

Tulad ng nakikita mo, ang formula na ito ay halos kapareho sa nauna, ngunit narito ang koepisyent ay lilitaw φ para kalkulahin ito, kailangan muna nating kalkulahin ang conditional flexibility ng bar λ (ipinahiwatig ng isang bar sa itaas).

saan R y ay ang kinakalkula na paglaban ng bakal;

E- nababanat na modulus;

λ - ang flexibility ng bar, na kinakalkula ng formula:

saan l ef ay ang kinakalkula na haba ng bar;

i- radius ng gyration ng seksyon.

Tinatayang haba l Ang mga ef column (posts) ng pare-parehong cross-section o indibidwal na mga seksyon ng stepped column alinsunod sa SP 16.13330 clause 10.3.1 ay dapat matukoy ng formula

saan l- ang haba ng hanay;

μ - koepisyent ng kinakalkula na haba.

Epektibong mga coefficient ng haba μ Ang mga haligi (racks) ng pare-parehong cross-section ay dapat matukoy depende sa mga kondisyon para sa pag-aayos ng kanilang mga dulo at ang uri ng pagkarga. Para sa ilang mga kaso ng end fixing at uri ng load, ang mga value μ ay ipinapakita sa sumusunod na talahanayan:

Ang radius ng gyration ng seksyon ay matatagpuan sa kaukulang GOST para sa profile, i.e. ang profile ay dapat na tinukoy nang maaga, at ang pagkalkula ay nabawasan sa isang enumeration ng mga seksyon.

kasi ang radius ng gyration sa 2 eroplano para sa karamihan ng mga profile ay may magkakaibang mga halaga sa 2 eroplano (tanging ang pipe at ang parisukat na profile ay may parehong mga halaga) at ang pangkabit ay maaaring magkakaiba, at samakatuwid ang mga kinakalkula na haba ay maaari ding magkakaiba, pagkatapos ay ang ang pagkalkula ng katatagan ay dapat gawin para sa 2 eroplano.

Kaya ngayon ay mayroon na tayong lahat ng data upang kalkulahin ang conditional flexibility.

Kung ang paglilimita ng kakayahang umangkop ay mas malaki kaysa sa o katumbas ng 0.4, kung gayon ang koepisyent ng katatagan φ kinakalkula ng formula:

halaga ng koepisyent δ dapat kalkulahin gamit ang formula:

posibilidad α at β tingnan ang mesa

Mga halaga ng koepisyent φ na kinakalkula ng formula na ito ay dapat kunin ng hindi hihigit sa (7.6 / λ 2) kapag ang mga halaga ng conditional slenderness ay higit sa 3.8; 4.4 at 5.8 para sa mga uri ng seksyon a, b at c, ayon sa pagkakabanggit.

Sa mga halaga λ < 0,4 для всех типов сечений допускается принимать φ = 1.

Mga halaga ng koepisyent φ ay ibinigay sa Appendix D SP 16.13330.

Ngayong alam na ang lahat ng paunang data, kinakalkula namin gamit ang formula na ipinakita sa simula:

Tulad ng nabanggit sa itaas, kinakailangan na gumawa ng 2 kalkulasyon para sa 2 eroplano. Kung ang pagkalkula ay hindi nakakatugon sa kondisyon, pagkatapos ay pumili kami ng isang bagong profile na may mas malaking halaga ng radius ng gyration ng seksyon. Maaari mo ring baguhin ang modelo ng disenyo, halimbawa, sa pamamagitan ng pagpapalit ng hinged termination sa matibay o sa pamamagitan ng pagtali ng column sa span, maaari mong bawasan ang kinakalkula na haba ng bar.

Ang mga naka-compress na elemento na may mga solidong dingding ng isang bukas na seksyong hugis-U ay inirerekomenda na palakasin ng mga piraso o sala-sala. Kung walang mga piraso, dapat suriin ang katatagan para sa katatagan sa bending-torsional form ng buckling alinsunod sa sugnay 7.1.5 ng SP 16.13330.

3. Lakas sa ilalim ng pinagsamang pagkilos ng paayon na puwersa at mga baluktot na sandali

Bilang isang patakaran, ang haligi ay na-load hindi lamang ng isang axial compressive load, kundi pati na rin ng isang baluktot na sandali, halimbawa, mula sa hangin. Ang sandali ay nabuo din kung ang vertical load ay inilapat hindi kasama ang gitna ng haligi, ngunit mula sa gilid. Sa kasong ito, kinakailangan na gumawa ng pagkalkula ng pag-verify alinsunod sa sugnay 9.1.1 ng SP 16.13330 ayon sa formula

saan N- longitudinal compressive force;

A n - net cross-sectional area (isinasaalang-alang ang pagpapahina ng mga butas);

R y - disenyo ng steel resistance;

γ с - koepisyent ng mga kondisyon sa pagtatrabaho (tingnan ang Talahanayan 1 SP 16.13330);

n, Сx at Сy- mga coefficient na kinuha ayon sa talahanayan E.1 SP 16.13330

Mx at Aking- mga sandali tungkol sa X-X at Y-Y axes;

W xn, min at W yn, min - mga sandali ng paglaban ng seksyon na may kaugnayan sa X-X at Y-Y axes (maaaring matagpuan sa GOST sa profile o sa reference na libro);

B- bimoment, sa SNiP II-23-81 * ang parameter na ito ay hindi kasama sa mga kalkulasyon, ang parameter na ito ay ipinakilala upang isaalang-alang ang warping;

Wω, min - sektoral na sandali ng paglaban ng seksyon.

Kung dapat walang mga katanungan sa unang 3 bahagi, kung gayon ang accounting para sa bimoment ay nagdudulot ng ilang mga paghihirap.

Tinutukoy ng bimoment ang mga pagbabagong ginawa sa mga linear na lugar ng pamamahagi ng stress ng pag-warping ng seksyon at, sa katunayan, ay isang pares ng mga sandali na nakadirekta sa magkasalungat na direksyon.

Dapat pansinin na maraming mga programa ay hindi maaaring kalkulahin ang bimoment, kabilang ang SCAD ay hindi isinasaalang-alang.

4. Sinusuri ang tunay na kakayahang umangkop ng bar

Ang balingkinitan ng mga naka-compress na miyembro λ = lef / i, bilang panuntunan, ay hindi dapat lumampas sa mga halaga ng limitasyon λ binigay mo sa table

Ang coefficient α sa formula na ito ay ang koepisyent ng paggamit ng profile, ayon sa pagkalkula para sa katatagan sa ilalim ng central compression.

Pati na rin ang pagkalkula ng katatagan, ang pagkalkula na ito ay dapat gawin para sa 2 eroplano.

Kung ang profile ay hindi magkasya, kinakailangang baguhin ang seksyon sa pamamagitan ng pagtaas ng radius ng inertia ng seksyon o sa pamamagitan ng pagbabago ng modelo ng disenyo (baguhin ang mga pag-aayos o ayusin gamit ang mga kurbatang upang mabawasan ang kinakalkula na haba).

Kung ang ultimate flexibility ay isang kritikal na kadahilanan, ang pinakamaliit na grado ng bakal ay maaaring kunin. ang grado ng bakal ay hindi nakakaapekto sa sukdulang kakayahang umangkop. Ang pinakamahusay na pagpipilian ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng angkop na paraan.