P bina çerçevesi (Şekil 5) bir zamanlar statik olarak belirsizdir. Belirsizliği, sol ve sağ desteklerin eşit sertliği ve desteklerin menteşeli ucunun yatay yer değiştirmelerinin aynı büyüklükte olması durumuna dayanarak ortaya koyuyoruz.

Pirinç. 5. Çerçevenin tasarım şeması

5.1. Geometrik özelliklerin belirlenmesi

1. Raf bölümü yüksekliği
. Kabul edelim
.

2. Raf bölümünün genişliği, sap dikkate alınarak ürün yelpazesine göre alınır.
mm.

3. Kesit alanı
.

Bölüm direnç anı
.

Statik an
.

Bölüm atalet momenti
.

Dönme kesit yarıçapı
.

5.2. Koleksiyonu yükle

a) yatay yükler

Doğrusal rüzgar yükleri

, (N/m)

,

Nerede - değeri dikkate alan katsayı rüzgar basıncı yükseklikte (Ek Tablo 8);

- aerodinamik katsayılar (
kabul ediyorum
;
);

- yük güvenilirliği faktörü;

- Rüzgar basıncının standart değeri (belirtildiği gibi).

Rafın üst seviyesinde rüzgar yükünden kaynaklanan yoğunlaşmış kuvvetler:

,
,

Nerede - çiftliğin bir kısmını desteklemek.

b) dikey yükler

Yükleri tablo halinde toplayacağız.

Tablo 5

Yükün rafta toplanması, N

Not:

1. Kaplama panelinden gelen yük tablo 1'e göre belirlenir.

,
.

2. Kirişten gelen yük belirlenir

.

3. Kemerin kendi ağırlığı
tanımlanmış:

Üst kemer
;

Alt kemer
;

Raflar.

Tasarım yükünü elde etmek için kemer elemanları çarpılır. , metal veya ahşaba karşılık gelir.

,
,
.

Bilinmiyor
:
.

Direğin tabanında bükülme momenti
.

Yanal kuvvet
.

5.3. Doğrulama hesaplaması

Bükme düzleminde

1. Normal voltajları kontrol edin

,

Nerede - boyuna kuvvetten kaynaklanan ilave momenti hesaba katan katsayı.

;
,

Nerede - konsolidasyon katsayısı (2.2 varsayalım);
.

Düşük gerilim %20'yi geçmemelidir. Ancak kabul edilmesi halinde minimum boyutlar raflar ve
düşük voltaj %20'yi aşabilir.

2. Destek parçasının bükme sırasında kırılma açısından kontrol edilmesi

.

3. Stabilite kontrolü düz şekil deformasyon:

,

Nerede
;
(Tablo 2 ek 4).

Bükme düzleminden

4. Stabilite testi

,

Nerede
, Eğer
,
;

- rafın uzunluğu boyunca bağlantılar arasındaki mesafe. Raflar arasında bağlantı olmadığında, rafın toplam uzunluğu tahmini uzunluk olarak alınır.
.

5.4. Rafın temele takılmasının hesaplanması

Yükleri yazalım
Ve
Tablo 5'ten. Rafın temele bağlanma tasarımı Şekil 2'de gösterilmektedir. 6.

Nerede
.

Pirinç. 6. Rafı temele bağlama tasarımı

2. Basınç gerilimi
, (Pa)

Nerede
.

3. Sıkıştırılmış ve gerilmiş bölgelerin boyutları
.

4. Boyutlar Ve :

;
.

5. Ankrajlardaki maksimum çekme kuvveti

, (N)

6. Ankraj cıvatalarının gerekli alanı

,

Nerede
- iplik zayıflamasını dikkate alan katsayı;

- iplikteki stres konsantrasyonunu dikkate alan katsayı;

- iki ankrajın eşit olmayan çalışmasını dikkate alan katsayı.

7. Gerekli ankraj çapı
.

Çeşitlere göre çapı kabul ediyoruz (Ek Tablo 9).

8. Ankrajın kabul edilen çapı için traverste bir delik gerekli olacaktır
mm.

9. Çapraz genişliği (açı) Şek. En az 4 olmalı
yani
.

Çeşitlere göre ikizkenar açıyı alalım (Ek Tablo 10).

11. Rafın genişliği boyunca dağıtım yükünün büyüklüğü (Şekil 7 b).

.

12. Bükülme momenti
,

Nerede
.

13. Gerekli direnç anı
,

Nerede - çeliğin tasarım direncinin 240 MPa olduğu varsayılmaktadır.

14. Önceden benimsenmiş bir köşe için
.

Bu koşul karşılanırsa voltajı kontrol etmeye devam ederiz; değilse 10. adıma döneriz ve daha büyük bir açıyı kabul ederiz.

15. Normal gerilmeler
,

Nerede
- çalışma koşulları katsayısı.

16. Çapraz sapma
,

Nerede
Pa – çeliğin elastikiyet modülü;

- maksimum sapma (kabul et) ).

17. Yatay cıvataların çapını, rafın genişliği boyunca iki sıra halinde damar boyunca yerleştirilme durumuna göre seçin.
, Nerede
- cıvata eksenleri arasındaki mesafe. Metal cıvataları kabul edersek, o zaman
,
.

Ek tabloya göre yatay cıvataların çapını alalım. 10.

18. Bir cıvatanın en küçük yük taşıma kapasitesi:

a) En dıştaki elemanın çökme durumuna göre
.

b) bükülme durumuna göre
,

Nerede
- uygulama tablosu. 11.

19. Yatay cıvata sayısı
,

Nerede
- Madde 18'deki en küçük yük taşıma kapasitesi;
- dilim sayısı.

Cıvata sayısını çift sayı olarak kabul edelim çünkü Onları iki sıra halinde düzenliyoruz.

20. Kaplama uzunluğu
,

Nerede - lifler boyunca cıvataların eksenleri arasındaki mesafe. Cıvatalar metal ise
;

- mesafe sayısı kaplamanın uzunluğu boyunca.

1. Yük toplama

Çelik kirişin hesaplanmasına başlamadan önce metal kirişe etki eden yükü toplamak gerekir. Etki süresine bağlı olarak yükler kalıcı ve geçici olarak ayrılır.

• kendi ağırlığı metal kiriş;
• zeminin kendi ağırlığı vb.;

• uzun vadeli yük (binanın amacına bağlı olarak alınan yük);
• kısa vadeli yük ( kar yükü, binanın coğrafi konumuna bağlı olarak kabul edilir);
• özel yük (sismik, patlayıcı vb. Bu hesaplayıcıda dikkate alınmaz);

Kiriş üzerindeki yükler iki türe ayrılır: tasarım ve standart. Tasarım yükleri kirişin mukavemet ve stabilitesini hesaplamak için kullanılır (1 sınır durumu). Standart yükler standartlar tarafından belirlenir ve kirişlerin sapmaya göre hesaplanmasında kullanılır (2. sınır durumu). Tasarım yükleri, standart yükün güvenilirlik yük faktörü ile çarpılmasıyla belirlenir. Bu hesaplayıcı çerçevesinde, tasarım yükü, kirişin rezerve edilecek sapmasını belirlemek için kullanılır.

Zemindeki kg/m2 cinsinden ölçülen yüzey yükünü topladıktan sonra kirişin bu yüzey yükünün ne kadarını aldığını hesaplamanız gerekir. Bunu yapmak için, yüzey yükünü kirişlerin eğimi (yük şeridi olarak adlandırılan) ile çarpmanız gerekir.

Örneğin: Biz şunu düşündük toplam yük sonuç Qsurface = 500 kg/m2 ve kiriş aralığı 2,5 m idi.

Bu yük hesap makinesine girilir

Diyagramlar oluşturulduktan sonra dayanım (1. sınır durumu) ve sehim (2. sınır durumu) için bir hesaplama yapılır. Mukavemete dayalı bir kiriş seçmek için gerekli atalet momenti Wtr'yi bulmak ve ürün çeşidi tablosundan uygun bir metal profil seçmek gerekir.

4. Çeşitler tablosundan metal kiriş seçimi

İki seçim sonucundan (limit durumu 1 ve 2), büyük bölüm numarasına sahip bir metal profil seçilir.

1. Çubuğun maksimum esnekliğini hesaplayarak veya tabloya göre belirlemek için çubuğun malzemesi hakkında bilgi edinmek:

2. Esnekliğe bağlı olarak çubuğun kategorisini belirlemek için kesitin geometrik boyutları, uzunluğu ve uçların sabitlenme yöntemleri hakkında bilgi edinmek:

μ burada A kesit alanıdır; J m i n - minimum atalet momenti (eksenel olanlardan);

- azaltılmış uzunluk katsayısı.

3. Kritik kuvvet ve kritik gerilmeyi belirlemek için hesaplama formüllerinin seçimi.

4. Doğrulama ve sürdürülebilirlik.

Euler formülünü kullanarak hesaplama yaparken kararlılık koşulu şöyledir: F

- etkili sıkıştırma kuvveti;

Nerede - izin verilen güvenlik faktörü. Yasinsky formülünü kullanarak hesaplama yaparken

a, b - malzemeye bağlı tasarım katsayıları (katsayıların değerleri Tablo 36.1'de verilmiştir).

Stabilite koşulları sağlanamıyorsa alanın arttırılması gerekir

enine kesit

Bazen belirli bir yükte stabilite marjını belirlemek gerekir:

Stabiliteyi kontrol ederken hesaplanan dayanıklılık marjı izin verilenle karşılaştırılır:

Problem çözme örnekleri

Çözüm 1. Çubuğun esnekliği formülle belirlenir 2. Tanımlayın

minimum yarıçap bir daire için eylemsizlik.İfadeleri değiştirme Jimin Ve

1. A μ = 0,5.
2. (bölüm dairesi)

Belirli bir bağlantı şeması için uzunluk azaltma faktörüÇubuğun esnekliği şuna eşit olacaktır:

Stabiliteyi kontrol ederken hesaplanan dayanıklılık marjı izin verilenle karşılaştırılır:

Kritik kuvvet 4 kat artacak.

Örnek 3. Bir I kesitli çubuğun (Şekil 37.3a, I-kiriş No. 12) aynı alana sahip dikdörtgen kesitli bir çubukla değiştirilmesi durumunda stabilite hesaplanırken kritik kuvvet nasıl değişecektir (Şekil 37.3) B ) ? Diğer tasarım parametreleri değişmez. Euler formülünü kullanarak hesaplamayı yapın.

Stabiliteyi kontrol ederken hesaplanan dayanıklılık marjı izin verilenle karşılaştırılır:

1. Dikdörtgenin kesitinin genişliğini belirleyin, kesitin yüksekliği I-kiriş kesitinin yüksekliğine eşittir. GOST 8239-89'a göre 12 numaralı I-kirişin geometrik parametreleri aşağıdaki gibidir:

kesit alanı bir 1 = 14,7 cm2;

eksenel atalet momentlerinin minimumu.

Koşullu olarak, dikdörtgen kesit alanı I-kirişin kesit alanına eşittir. Şeridin genişliğini 12 cm yükseklikte belirleyin.

2. Eksenel atalet momentlerinin minimumunu belirleyelim.

3. Kritik kuvvet Euler formülüyle belirlenir:

4. Diğer şeyler eşit olduğunda kritik kuvvetlerin oranı minimum atalet momentlerinin oranına eşittir:

5. Dolayısıyla, 12 numaralı I kesitli bir çubuğun stabilitesi, seçilen dikdörtgen kesitli bir çubuğun stabilitesinden 15 kat daha yüksektir.

Örnek 4.Çubuğun stabilitesini kontrol edin. Bir ucundan 1 m uzunluğunda bir çubuk sıkıştırılır, kesiti 16 numaralı kanaldır, malzeme StZ'dir, stabilite marjı üç katlıdır. Çubuk 82 kN'lik bir sıkıştırma kuvveti ile yüklenmiştir (Şekil 37.4).

Stabiliteyi kontrol ederken hesaplanan dayanıklılık marjı izin verilenle karşılaştırılır:

1. Çubuk bölümünün ana geometrik parametrelerini GOST 8240-89'a göre belirleyin. Kanal No. 16: kesit alanı 18,1 cm2; minimum eksenel kesit momenti 63,3 cm4; r t bölümünün minimum dönme yarıçapı; sayı = 1,87 cm.

StZ λpre = 100 malzemesi için üstün esneklik.

Çubuğun uzunlamasına tasarım esnekliği ben = 1 m = 1000 mm

Hesaplanan çubuk oldukça esnek bir çubuktur; hesaplama Euler formülü kullanılarak gerçekleştirilir.

4. Kararlılık durumu

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

Örnek 5.Şek. Şekil 2.83, bir uçak yapısının boru şeklindeki desteğinin tasarım diyagramını göstermektedir. Standın stabilitesini şu adreste kontrol edin: [ N y] = 2,5, eğer krom-nikel çeliğinden yapılmışsa, bunun için E = 2,1*10 5 ve σ pts = 450 N/mm2.

Stabiliteyi kontrol ederken hesaplanan dayanıklılık marjı izin verilenle karşılaştırılır:

Stabiliteyi hesaplamak için belirli bir rafa yönelik kritik kuvvetin bilinmesi gerekir. Kritik kuvvetin hangi formülle hesaplanması gerektiğini belirlemek gerekir, yani. rafın esnekliğini, malzemesinin maksimum esnekliği ile karşılaştırmak gerekir.

Maksimum esnekliğin değerini hesaplıyoruz, çünkü raf malzemesi için λ, pre hakkında tablo halinde veri yok:

Hesaplanan rafın esnekliğini belirlemek için hesaplıyoruz geometrik özellikler kesiti:

Rafın esnekliğinin belirlenmesi:

ve λ olduğundan emin olun< λ пред, т. е. критическую силу можно опреде­лить ею формуле Эйлера:

Hesaplanan (gerçek) stabilite faktörünü hesaplıyoruz:

Böylece, N y > [ N y] %5,2 oranında arttı.

Örnek 2.87. Belirtilen çubuk sisteminin sağlamlığını ve stabilitesini kontrol edin (Şekil 2.86). Çubukların malzemesi St5 çeliğidir (σ t = 280 N/mm2). Gerekli güvenlik faktörleri: dayanıklılık [N]= 1,8; sürdürülebilirlik = 2.2. Çubukların dairesel bir kesiti vardır d 1 = d 2= 20mm, d3 = 28 mm.

Stabiliteyi kontrol ederken hesaplanan dayanıklılık marjı izin verilenle karşılaştırılır:

Çubukların buluştuğu düğüm noktası kesilerek ve ona etki eden kuvvetler için denge denklemleri oluşturularak (Şekil 2.86)

verilen sistemin statik olarak belirsiz olduğunu tespit ederiz (üç bilinmeyen kuvvet ve iki statik denklem). Çubukların mukavemet ve stabilitesini hesaplamak için, kesitlerinde ortaya çıkan boylamasına kuvvetlerin büyüklüğünü bilmek, yani statik belirsizliği ortaya çıkarmak gerektiği açıktır.

Yer değiştirme diyagramına dayanarak bir yer değiştirme denklemi oluşturuyoruz (Şekil 2.87):

veya çubukların uzunluklarındaki değişikliklerin değerlerini değiştirerek şunu elde ederiz:

Bu denklemi statik denklemleriyle birlikte çözdüğümüzde şunu buluruz:

Çubukların enine kesitlerindeki gerilmeler 1 İfadeleri değiştirme 2 (bkz. Şekil 2.86):

Onların güvenlik faktörü

Çubuğun stabilite güvenlik faktörünü belirlemek için 3 Kritik kuvveti hesaplamak gerekir ve bu, hangi formülün bulunacağına karar vermek için çubuğun esnekliğinin belirlenmesini gerektirir. N Kp kullanılmalıdır.

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

Güvenlik faktörü

Dolayısıyla hesaplama, stabilite güvenlik faktörünün gerekli olana yakın olduğunu ve güvenlik faktörünün gerekenden önemli ölçüde daha yüksek olduğunu, yani sistem yükü arttığında çubuğun stabilitesini kaybettiğini gösterir. 3 çubuklarda akma meydana gelmesinden daha muhtemeldir 1 İfadeleri değiştirme 2.

Kolon, bir binanın destekleyici yapısının, yükleri yukarıdaki yapılardan temele aktaran dikey bir elemanıdır.

Çelik kolonların hesaplanmasında SP 16.13330 “Çelik Yapılar” standardına göre hareket edilmesi gerekmektedir.

İçin çelik sütun Genellikle bir I-kiriş, bir boru, bir kare profil veya kanalların, açıların ve levhaların kompozit bir bölümü kullanılır.

Merkezi olarak sıkıştırılmış sütunlar için, bir boru veya kare profil kullanmak en uygunudur - metal ağırlığı açısından ekonomiktirler ve güzel bir estetik görünüme sahiptirler, ancak iç boşluklar boyanamaz, bu nedenle bu profilin hava geçirmez şekilde kapatılması gerekir.

Kolonlar için geniş flanşlı I-kirişlerin kullanımı yaygındır - kolon bir düzlemde sıkıştırıldığında bu tip profil optimaldir.

Sütunun temele sabitlenme yöntemi büyük önem taşımaktadır. Kolon, bir düzlemde rijit ve diğer düzlemde mafsallı veya 2 düzlemde rijit olan menteşeli bir bağlantıya sahip olabilir. Sabitleme seçimi binanın yapısına bağlıdır ve hesaplamada daha önemlidir çünkü Kolonun tasarım uzunluğu, sabitleme yöntemine bağlıdır.

Aşıkların sabitlenme yöntemini de dikkate almak gerekir, duvar panelleri, bir kolon üzerindeki kirişler veya kafes kirişler, eğer yük kolonun yanından aktarılıyorsa, dışmerkezlik dikkate alınmalıdır.

Kolon temele sıkıştırıldığında ve kiriş kolona sağlam bir şekilde bağlandığında, hesaplanan uzunluk 0,5 l'dir, ancak hesaplamada genellikle 0,7 l olarak kabul edilir çünkü kiriş yükün etkisi altında bükülür ve tam bir sıkışma olmaz.

Uygulamada kolon ayrı ele alınmaz, programda binanın bir çerçevesi veya 3 boyutlu modeli modellenir, yüklenir ve montajdaki kolon hesaplanır ve gerekli profil seçilir ancak programlarda Cıvata deliklerinden dolayı bölümün zayıflamasını hesaba katmak zor olabilir, bu nedenle bazen bölümün manuel olarak kontrol edilmesi gerekebilir.

Bir kolonu hesaplamak için anahtar kesitlerde meydana gelen maksimum basınç/çekme gerilmelerini ve momentleri bilmemiz gerekir; bunun için gerilme diyagramları oluşturulur. Bu incelememizde diyagramlar oluşturulmadan sadece kolonun mukavemet hesabını ele alacağız.

Sütunu aşağıdaki parametreleri kullanarak hesaplıyoruz:

1. Merkezi çekme/basınç dayanımı

2. Merkezi sıkıştırma altında stabilite (2 düzlemde)

3. Boyuna kuvvet ve eğilme momentlerinin birleşik etkisi altındaki mukavemet

4. Çubuğun maksimum esnekliğinin kontrol edilmesi (2 düzlemde)

1. Merkezi çekme/basınç dayanımı

SP 16.13330 madde 7.1.1'e göre standart dirençli çelik elemanların mukavemet hesabı R yn ≤ 440 N/mm2 merkezi çekme veya kuvvetle sıkıştırma ile N formüle göre yerine getirilmelidir

A n, profilin net kesit alanıdır, yani. deliklerden dolayı zayıflaması dikkate alınarak;

R y haddelenmiş çeliğin tasarım direncidir (çelik kalitesine bağlı olarak bkz. Tablo B.5 SP 16.13330);

γ c, çalışma koşulları katsayısıdır (bkz. Tablo 1 SP 16.13330).

Bu formülü kullanarak profilin gerekli minimum kesit alanını hesaplayabilir ve profili ayarlayabilirsiniz. Gelecekte doğrulama hesaplamalarında kolon kesitinin seçimi sadece kesit seçme yöntemi kullanılarak yapılabilecek, yani burada kesitin daha küçük olamayacağı bir başlangıç ​​noktası belirleyebileceğiz.

2. Merkezi sıkıştırma altında stabilite

Stabilite hesaplamaları SP 16.13330 madde 7.1.3'e uygun olarak aşağıdaki formül kullanılarak gerçekleştirilir:

A- profilin brüt kesit alanı, yani deliklerden kaynaklanan zayıflama dikkate alınmadan;

R

γ

φ - merkezi sıkıştırma altında stabilite katsayısı.

Gördüğünüz gibi bu formül öncekine çok benziyor ama burada katsayı ortaya çıkıyor φ Bunu hesaplamak için öncelikle çubuğun koşullu esnekliğini hesaplamamız gerekir. λ (yukarıda bir çizgiyle belirtilmiştir).

Nerede R y - çeliğin hesaplanan direnci;

e- elastikiyet modülü;

λ - aşağıdaki formülle hesaplanan çubuğun esnekliği:

Nerede ben ef, çubuğun tasarım uzunluğudur;

Ben— kesitin dönme yarıçapı.

Tahmini uzunluklar ben SP 16.13330 madde 10.3.1'e göre sabit kesitli sütunların (rafların) veya kademeli sütunların ayrı bölümlerinin ef'si formülle belirlenmelidir.

Nerede ben— sütun uzunluğu;

μ - etkin uzunluk katsayısı.

Etkili uzunluk katsayıları μ Sabit kesitli sütunlar (raflar), uçlarının sabitlenmesi koşullarına ve yük tipine bağlı olarak belirlenmelidir. Bazı durumlarda uçların ve yük tipinin sabitlenmesi için değerler μ aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Bölümün atalet yarıçapı profil için ilgili GOST'ta bulunabilir, yani. profil önceden belirtilmiş olmalıdır ve hesaplama, bölümlerin numaralandırılmasına indirgenmiştir.

Çünkü çoğu profil için 2 düzlemdeki dönme yarıçapı farklı anlamlar 2 düzlemde (sadece boru ve kare profil aynı değerlerdedir) ve sabitlemelerin farklı olabileceği ve buna bağlı olarak tasarım uzunluklarının da farklı olabileceği durumlarda 2 düzlem için stabilite hesaplamalarının yapılması gerekmektedir.

Artık koşullu esnekliği hesaplamak için gerekli tüm verilere sahibiz.

Nihai esneklik 0,4'ten büyük veya ona eşitse stabilite katsayısı φ formülle hesaplanır:

katsayı değeri δ aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanmalıdır:

ihtimaller α Ve β tabloya bakın

Katsayı değerleri φ Bu formül kullanılarak hesaplanan en fazla (7,6/ λ 2) koşullu esneklik değerleri 3,8'in üzerinde olan; a, b ve c kesit tipleri için sırasıyla 4.4 ve 5.8.

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

Katsayı değerleri φ Ek D SP 16.13330'da verilmiştir.

Artık tüm başlangıç ​​verileri bilindiğine göre, başlangıçta sunulan formülü kullanarak hesaplamayı gerçekleştiriyoruz:

Yukarıda da bahsettiğimiz gibi 2 uçak için 2 hesaplama yapmak gerekiyor. Hesaplama koşulu karşılamıyorsa, daha fazlasına sahip yeni bir profil seçeriz. büyük değer bölümün dönme yarıçapı. Ayrıca değiştirebilirsiniz tasarım şemasıörneğin, menteşeli contayı sert bir contayla değiştirerek veya kolonu açıklıktaki bağlarla sabitleyerek çubuğun tasarım uzunluğunu azaltabilirsiniz.

Sıkıştırılmış elemanların, U şeklinde açık bir bölümün masif duvarlarıyla tahta veya ızgaralarla güçlendirilmesi tavsiye edilir. Şerit yoksa, SP 16.13330'un 7.1.5 maddesi uyarınca eğilme-burulma burkulması durumunda stabilite açısından stabilite kontrol edilmelidir.

3. Boyuna kuvvet ve eğilme momentlerinin birleşik etkisi altındaki mukavemet

Kural olarak, kolon yalnızca eksenel bir sıkıştırma yüküyle değil aynı zamanda örneğin rüzgardan kaynaklanan bir bükülme momentiyle de yüklenir. Dikey yükün kolonun ortasına değil yandan uygulanması durumunda da bir moment oluşur. Bu durumda, aşağıdaki formülü kullanarak madde 9.1.1 SP 16.13330'a uygun olarak bir doğrulama hesaplaması yapmak gerekir.

Nerede N- boyuna sıkıştırma kuvveti;

A n net kesit alanıdır (deliklerden kaynaklanan zayıflama dikkate alınarak);

R y — tasarım çeliği direnci;

γ c, çalışma koşulları katsayısıdır (bkz. Tablo 1 SP 16.13330);

n, Cx Ve Evet- Tablo E.1 SP 16.13330'a göre kabul edilen katsayılar

Mx Ve Benim- göreceli anlar eksenler X-X ve Y-Y;

W xn,min ve W yn,min - bölümün X-X ve Y-Y eksenlerine göre direnç momentleri (profil için GOST'ta veya referans kitabında bulunabilir);

B— bimoment, SNiP II-23-81*'de bu parametre hesaplamalara dahil edilmemiştir, bu parametre açıklamayı hesaba katmak için eklenmiştir;

Wω,min – bölümün sektörel direnç momenti.

İlk 3 bileşende soru olmaması gerekiyorsa iki anı dikkate almak bazı zorluklara neden olur.

İki moment, kesit açıklığının doğrusal gerilim dağılım bölgelerine uygulanan değişiklikleri karakterize eder ve aslında zıt yönlere yönlendirilmiş bir çift momenttir.

SCAD de dahil olmak üzere birçok programın ikili torku hesaplayamayacağını belirtmekte fayda var.

4. Çubuğun maksimum esnekliğinin kontrol edilmesi

Sıkıştırılmış elemanların esnekliği λ = lef/i kural olarak sınır değerleri aşmamalıdır λ tabloda verdin

Bu formüldeki α katsayısı, merkezi sıkıştırma altında stabilite hesaplamasına göre profil kullanım katsayısıdır.

Stabilite hesabı gibi bu hesaplamanın da 2 düzlem için yapılması gerekmektedir.

Profil uygun değilse, bölümün dönme yarıçapını artırarak veya tasarım şemasını değiştirerek bölümü değiştirmek gerekir (bağlantıları değiştirin veya tasarım uzunluğunu azaltmak için bağlarla sabitleyin).

Kritik faktör aşırı esneklikse, o zaman en düşük çelik kalitesi alınabilir çünkü Çelik kalitesi nihai esnekliği etkilemez. En iyi seçenek seçim yöntemi kullanılarak hesaplanabilir.

Standın yüksekliği ve kuvvet uygulama kolunun P uzunluğu çizime göre yapıcı olarak seçilir. Rafın kesitini 2Ш olarak alalım. h 0 /l=10 ve h/b=1.5-2 oranına göre h=450mm ve b=300mm'den büyük olmayan bir kesit seçiyoruz.

Şekil 1 - Raf yükleme şeması ve kesiti.

Yapının toplam ağırlığı:

m= 20,1+5+0,43+3+3,2+3 = 34,73 ton

8 raftan birine gelen ağırlık:

P = 34,73 / 8 = 4,34 ton = 43400N – tek raf üzerindeki basınç.

Kuvvet kesitin merkezine etki etmez, dolayısıyla şuna eşit bir momente neden olur:

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

İki plakadan kaynaklanmış kutu kesitli bir rafı düşünelim

Eksantrikliğin tanımı:

Eğer eksantriklik teşekkürler 0,1 ila 5 arasında bir değere sahiptir - eksantrik olarak sıkıştırılmış (gerilmiş) raf; Eğer T 5'ten 20'ye kadar ise hesaplamada kirişin gerilimi veya sıkışması dikkate alınmalıdır.

teşekkürler=2,5 - eksantrik olarak sıkıştırılmış (gerilmiş) stand.

Raf bölümünün boyutunun belirlenmesi:

Rafın ana yükü boyuna kuvvettir. Bu nedenle, bir kesit seçmek için çekme (basınç) mukavemeti hesaplamaları kullanılır:

Bu denklemden gerekli kesit alanı bulunur

, mm 2 (10)

Dayanıklılık çalışması sırasında izin verilen gerilim [σ] çeliğin kalitesine, kesitteki gerilim konsantrasyonuna, yükleme çevrimlerinin sayısına ve çevrimin asimetrisine bağlıdır. SNiP'de dayanıklılık çalışması sırasında izin verilen stres formülle belirlenir.

(11)

Tasarım direnci R U malzemenin gerilme konsantrasyonuna ve akma dayanımına bağlıdır. Kaynaklı bağlantılardaki gerilim yoğunlaşmaları çoğunlukla kaynak dikişlerinden kaynaklanır. Konsantrasyon katsayısının değeri dikişlerin şekline, boyutuna ve konumuna bağlıdır. Stres konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, izin verilen stres de o kadar düşük olur.

Çalışmada tasarlanan çubuk yapısının en yüklü kısmı duvara bağlandığı yerin yakınında bulunmaktadır. Ön köşe kaynaklarıyla bağlantı grup 6'ya karşılık gelir, bu nedenle RU = 45 MPa.

6. grup için ise n = 10-6, a = 1.63;

Katsayı en izin verilen streslerin döngü asimetri indeksi p'ye bağımlılığını yansıtır; bu, döngü başına minimum stresin maksimuma oranına eşittir, yani;

-1≤ρ<1,

ve ayrıca streslerin işareti üzerinde. Gerilme artar ve sıkıştırma çatlakların oluşmasını engeller, dolayısıyla değer γ aynı zamanda ρ, σ max'ın işaretine bağlıdır. Darbeli yükleme durumunda, ne zaman σ dk= 0, ρ=0 sıkıştırma için γ=2 gerilim için γ = 1,67.

ρ→ ∞ γ→∞ için. Bu durumda izin verilen gerilim [σ] çok büyük olur. Bu, yorulma arızası riskinin azaldığı anlamına gelir, ancak ilk yükleme sırasında arıza mümkün olduğundan mukavemetin sağlandığı anlamına gelmez. Bu nedenle [σ] belirlenirken statik dayanım ve stabilite koşullarının dikkate alınması gerekir.

Statik esneme ile (bükülmeden)

[σ] = R y. (12)

Akma dayanımına göre hesaplanan direnç R y'nin değeri formülle belirlenir.

(13)

burada γ m malzemenin güvenilirlik katsayısıdır.

09G2S için σT = 325MPa, γt = 1,25

Statik sıkıştırma sırasında stabilite kaybı riski nedeniyle izin verilen gerilim azaltılır:

nerede 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. Yük uygulamasının küçük bir dışmerkezliği ile φ'yi alabilirsiniz. = 0.6. Bu katsayı, stabilite kaybına bağlı olarak çubuğun basınç dayanımının, çekme dayanımının %60'ına düştüğü anlamına gelir.

Verileri formülde değiştirin:

İki değerden [σ] en küçüğünü seçiyoruz. Ve gelecekte hesaplamalar buna göre yapılacaktır.

İzin verilen voltaj

Verileri formüle koyarız:

295,8 mm2 son derece küçük bir kesit alanı olduğundan, tasarım boyutlarına ve anın büyüklüğüne bağlı olarak bunu şu şekilde artırıyoruz:

Kanal numarasını bölgeye göre seçeceğiz.

Kanalın minimum alanı 60 cm2 olmalıdır

Kanal numarası – 40P. Parametreleri var:

h=400 mm; b=115mm; s=8mm; t=13,5 mm; F=18,1 cm2;

61,5 cm2 - 2 kanaldan oluşan rafın kesit alanını elde ediyoruz.

Verileri formül 12'ye koyalım ve gerilimleri tekrar hesaplayalım:

=146,7 MPa

Kesitteki efektif gerilmeler metal için sınırlayıcı gerilmelerden daha azdır. Bu, yapının malzemesinin uygulanan yüke dayanabileceği anlamına gelir.

Rafların genel stabilitesinin doğrulanması hesaplaması.

Böyle bir kontrol yalnızca boylamasına sıkıştırma kuvvetleri uygulandığında gereklidir. Kesitin merkezine kuvvetler uygulanırsa (Mx=My=0), stabilite kaybına bağlı olarak dikmenin statik mukavemetindeki azalma, dikmenin esnekliğine bağlı olan φ katsayısı ile tahmin edilir.

Rafın malzeme eksenine (yani kesit elemanlarıyla kesişen eksen) göre esnekliği aşağıdaki formülle belirlenir:

(15)

Nerede – standın kavisli ekseninin yarım dalga boyu,

μ – sabitleme durumuna bağlı katsayı; konsolda = 2;

i min - formülle bulunan atalet yarıçapı:

(16)

Verileri formül 20 ve 21'de değiştiriyoruz:

Stabilite hesaplamaları aşağıdaki formül kullanılarak gerçekleştirilir:

(17)

φ y katsayısı, tabloya göre merkezi sıkıştırmayla aynı şekilde belirlenir. 6, y ekseni etrafında bükülürken desteğin λ у (λ уо) esnekliğine bağlı olarak. Katsayı İle Tork nedeniyle stabilitedeki azalma dikkate alınır M X.