Մետաղական կոնստրուկցիաները բարդ և չափազանց պատասխանատու թեմա են։ Նույնիսկ փոքր սխալը կարող է արժենալ հարյուր հազարավոր և միլիոնավոր դոլարներ: Որոշ դեպքերում սխալի գինը կարող է լինել շինհրապարակում գտնվող մարդկանց կյանքը, ինչպես նաև շահագործման ընթացքում: Այսպիսով, հաշվարկների ստուգումն ու վերստուգումը անհրաժեշտ և կարևոր է։

Excel-ի օգտագործումը հաշվարկային խնդիրներ լուծելու համար, մի կողմից, նոր բան չէ, բայց միևնույն ժամանակ այնքան էլ ծանոթ չէ: Այնուամենայնիվ, Excel-ի հաշվարկներն ունեն մի շարք անհերքելի առավելություններ.

• բացություն- յուրաքանչյուր նման հաշվարկ կարող է ապամոնտաժվել ոսկորներով:
• Հասանելիություն- ֆայլերն իրենք գոյություն ունեն հանրային սեփականությունում, գրված են MK-ի մշակողների կողմից՝ իրենց կարիքներին համապատասխան:
• Հարմարավետություն- Համակարգչի գրեթե ցանկացած օգտատեր կարող է աշխատել MS Office փաթեթի ծրագրերի հետ, մինչդեռ մասնագիտացված դիզայներական լուծումները թանկ են, և, ավելին, լուրջ ջանքեր են պահանջում տիրապետելու համար:

Նրանք չպետք է համարվեն համադարման: Նման հաշվարկները հնարավորություն են տալիս լուծել նեղ և համեմատաբար պարզ նախագծային խնդիրներ։ Բայց նրանք ընդհանրապես հաշվի չեն առնում կառույցի աշխատանքը։ Մի շարք պարզ դեպքերում նրանք կարող են շատ ժամանակ խնայել.

• Ճառագայթի հաշվարկը ճկման համար
• Առցանց ճկման համար ճառագայթի հաշվարկ
• Ստուգեք սյունակի ամրության և կայունության հաշվարկը:
• Ստուգեք բարի հատվածի ընտրությունը:

Ունիվերսալ հաշվարկային ֆայլ MK (EXCEL)

Մետաղական կոնստրուկցիաների հատվածների ընտրության աղյուսակ՝ ըստ SP 16.13330.2011 5 տարբեր կետերի.
Փաստորեն, օգտագործելով այս ծրագիրը, կարող եք կատարել հետևյալ հաշվարկները.

• մեկ բացվածքով կախովի ճառագայթի հաշվարկ.
• կենտրոնացված սեղմված տարրերի (սյուների) հաշվարկ:
• ձգված տարրերի հաշվարկ.
• էքսցենտրիկ-սեղմված կամ սեղմված-ճկված տարրերի հաշվարկ:

Excel-ի տարբերակը պետք է լինի առնվազն 2010: Հրահանգները տեսնելու համար սեղմեք էկրանի վերին ձախ անկյունում գտնվող գումարածի վրա:

ՄԵՏԱԼԻԿ

Ծրագիրը EXCEL գիրք է՝ մակրո աջակցությամբ:
Իսկ այն նախատեսված է պողպատե կոնստրուկցիաների հաշվարկի համար՝ ըստ
SP16 13330.2013 «Պողպատե կոնստրուկցիաներ»

Վազքերի ընտրություն և հաշվարկ

Վազքի ընտրությունը չնչին խնդիր է միայն առաջին հայացքից: Վազումների քայլը և դրանց չափը կախված են բազմաթիվ պարամետրերից: Եվ լավ կլիներ ձեռքի տակ ունենալ համապատասխան հաշվարկ։ Ահա թե ինչի մասին է այս պարտադիր կարդալ հոդվածը.

• վազքի հաշվարկ առանց թելերի
• վազքի հաշվարկ մեկ շղթայով
• երկու թելերով վազքի հաշվարկ
• վազքի հաշվարկը՝ հաշվի առնելով բիմոմենտը.

Բայց քսուքի մեջ մի փոքրիկ ճանճ կա - ըստ երևույթին, ֆայլում սխալներ կան հաշվարկային մասում:

Էքսել աղյուսակներում հատվածի իներցիայի մոմենտների հաշվարկը

Եթե ​​Ձեզ անհրաժեշտ է արագ հաշվարկել կոմպոզիտային հատվածի իներցիայի պահը, կամ չկա տարբերակ որոշելու ԳՕՍՏ-ը, ըստ որի պատրաստված են մետաղական կոնստրուկցիաները, ապա այս հաշվիչը կգա ձեզ օգնության։ Մի փոքր բացատրություն աղյուսակի ներքևում է: Ընդհանուր առմամբ, աշխատանքը պարզ է. մենք ընտրում ենք համապատասխան հատված, սահմանում ենք այս հատվածների չափերը և ստանում հատվածի հիմնական պարամետրերը.

• Հատվածի իներցիայի պահերը
• Բաժնի մոդուլը
• Հատվածի պտտման շառավիղը
• Խաչաձեւ հատվածի տարածքը
• ստատիկ պահ
• Հեռավորությունները դեպի հատվածի ծանրության կենտրոնը:

Աղյուսակը պարունակում է հաշվարկներ հետևյալ տեսակի բաժինների համար.

• խողովակ
• ուղղանկյուն
• I-beam
• ալիք
• ուղղանկյուն խողովակ
• եռանկյուն

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

Նկար 1 - Դարակի և խաչմերուկի բեռնման սխեմա:

Կառույցի ընդհանուր քաշը հետևյալն է.

մ= 20,1+5+0,43+3+3,2+3 = 34,73 տոննա

8 դարակներից մեկի քաշը հետևյալն է.

P \u003d 34,73 / 8 \u003d 4,34 տոննա \u003d 43400N - ճնշում մեկ դարակի վրա:

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

Mx \u003d P * L; Mx = 43400 * 5000 = 217000000 (N * մմ)

Դիտարկենք երկու թիթեղներից եռակցված տուփի հատվածի հենարան

Էքսցենտրիկության սահմանում.

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

t x\u003d 2.5 - էքսցենտրիկ սեղմված (ձգված) դարակ:

Դարակի հատվածի չափը որոշելը.

Դարակի համար հիմնական բեռը երկայնական ուժն է: Հետևաբար, հատվածը ընտրելու համար օգտագործվում է առաձգական (սեղմման) ուժի հաշվարկը.

(9)

Այս հավասարումից գտե՛ք պահանջվող լայնական հատվածի մակերեսը

մմ 2 (10)

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

(11)

Դիզայնի դիմադրություն Ռ Ուկախված է սթրեսի կոնցենտրացիայից և նյութի զիջման ուժից: Եռակցված հոդերի սթրեսի կոնցենտրացիան առավել հաճախ առաջանում է եռակցման հետևանքով: Համակենտրոնացման գործակիցի արժեքը կախված է կարերի ձևից, չափից և տեղից։ Որքան մեծ է սթրեսի կոնցենտրացիան, այնքան ցածր է թույլատրելի սթրեսը:

Աշխատանքում նախագծված բարի կառուցվածքի առավել բեռնված հատվածը գտնվում է պատին դրա ամրացման վայրի մոտ: Ճակատային ֆիլեային զոդումներով ամրացումը համապատասխանում է 6-րդ խմբին, հետևաբար. RU = 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,

ինչպես նաև սթրեսների նշանից։ Լարվածությունը նպաստում է, իսկ սեղմումը կանխում է ճաքելը, ուստի արժեքը γ քանի որ նույն ρ կախված է σ max նշանից։ Իմպուլսային բեռնման դեպքում, երբ smin= 0, ρ=0 սեղմման γ=2 լարվածության γ = 1,67.

Որպես ρ→ ∞ γ→∞: 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 հնարավոր է խափանում առաջին բեռնման ժամանակ: Ուստի [σ]-ը որոշելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել ստատիկ ամրության և կայունության պայմանները։

Ստատիկ լարվածության տակ (առանց ճկման)

[σ] = R y. (12)

Դիզայնի դիմադրության R y արժեքը ըստ ելքի ուժի որոշվում է բանաձևով

(13)

որտեղ γ m-ը նյութի հուսալիության գործակիցն է:

09G2S-ի համար ս Т = 325 ՄՊա, γ t = 1,25

Ստատիկ սեղմման դեպքում թույլատրելի լարվածությունը կրճատվում է ճկման վտանգի 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, φ կարելի է վերցնել = 0.6. Այս գործակիցը նշանակում է, որ ճկման պատճառով ձողի սեղմման ուժը կրճատվում է մինչև առաձգական ուժի 60%-ը:

Տվյալները փոխարինում ենք բանաձևով.

[ σ]-ի երկու արժեքներից ընտրեք ամենափոքրը: Իսկ հետագայում կհաշվարկվի։

Թույլատրելի լարում

Տվյալները դնելով 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: Ընտրանքներ 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:

Փոխարինեք 12-րդ բանաձևի տվյալները և կրկին հաշվարկեք լարումները.

=146,7 ՄՊա

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

Դարակների ընդհանուր կայունության ստուգման հաշվարկ:

Նման ստուգումը պահանջվում է միայն սեղմող երկայնական ուժերի գործողության ներքո: Եթե ​​հատվածի կենտրոնի վրա ուժեր են կիրառվում (Mx=Mu=0), ապա կայունության կորստի պատճառով դարակի ստատիկ ամրության նվազումը գնահատվում է φ գործակցով, որը կախված է դարակի ճկունությունից։

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

(15)

որտեղ - դարակի կոր առանցքի կիսաալիքի երկարությունը,

μ - գործակիցը կախված ամրացման պայմանից. կոնսոլում = 2;

i min - իներցիայի շառավիղ, հայտնաբերվում է բանաձևով.

(16)

Մենք փոխարինում ենք տվյալները 20 և 21 բանաձևերում.

Կայունության հաշվարկն իրականացվում է բանաձևի համաձայն.

(17)

φ y գործակիցը որոշվում է այնպես, ինչպես կենտրոնական սեղմման դեպքում՝ համաձայն աղյուսակի: 6 կախված λ y (λ yo) դարակաշարի ճկունությունից y առանցքի շուրջը ճկվելիս։ Գործակից -իցհաշվի է առնում պահի գործողության պատճառով կայունության նվազումը Մ X.

Գործնականում հաճախ անհրաժեշտ է դառնում հաշվարկել դարակ կամ սյուն առավելագույն առանցքային (երկայնական) բեռի համար: Այն ուժը, որի դեպքում դարակը կորցնում է իր կայուն վիճակը (կրող հզորությունը), կրիտիկական է: Դարակի կայունության վրա ազդում է դարակի ծայրերը ամրացնելու մեթոդը: Կառուցվածքային մեխանիկայում դիտարկվում են դարակի ծայրերը ամրացնելու յոթ մեթոդ: Մենք կքննարկենք երեք հիմնական մեթոդ.

Կայունության որոշակի սահման ապահովելու համար անհրաժեշտ է պահպանել հետևյալ պայմանը.

Որտեղ՝ P - գործող ուժ;

Սահմանված է կայունության որոշակի գործոն

Այսպիսով, առաձգական համակարգերը հաշվարկելիս անհրաժեշտ է կարողանալ որոշել Рcr կրիտիկական ուժի արժեքը։ Եթե ​​մտցնենք, որ դարակի վրա կիրառվող P ուժը միայն փոքր շեղումներ է առաջացնում ι երկարությամբ դարակի ուղղագիծ ձևից, ապա այն կարելի է որոշել հավասարումից.

որտեղ՝ E - առաձգականության մոդուլ;
J_min - հատվածի իներցիայի նվազագույն պահը;
M (z) - ճկման պահը հավասար է M (z) = -P ω;
ω - դարակի ուղղագիծ ձևից շեղման մեծությունը.
Այս դիֆերենցիալ հավասարման լուծում

Ինտեգրման A և B հաստատունները որոշվում են սահմանային պայմաններով:
Կատարելով որոշակի գործողություններ և փոխարինումներ՝ մենք ստանում ենք P կրիտիկական ուժի վերջնական արտահայտությունը

Կրիտիկական ուժի ամենափոքր արժեքը կլինի n = 1 (ամբողջ թիվ) և

Դարակի առաձգական գծի հավասարումը նման կլինի.

որտեղ՝ z - ընթացիկ օրդինատ, առավելագույն արժեքով z=l;
Կրիտիկական ուժի թույլատրելի արտահայտությունը կոչվում է Լ.Էյլերի բանաձև։ Կարելի է տեսնել, որ կրիտիկական ուժի մեծությունը կախված է դարակաշարի EJ min-ի կոշտությունից ուղիղ համամասնությամբ և դարակի երկարությունից l՝ հակադարձ համեմատական:
Ինչպես նշվեց, առաձգական դարակի կայունությունը կախված է նրանից, թե ինչպես է այն ամրացվում:
Պողպատե գամասեղների համար առաջարկվող անվտանգության սահմանն է
n y =1.5÷3.0; համար փայտե n y =2.5÷3.5; չուգունի համար n y =4.5÷5.5
Դարակի ծայրերի ամրացման եղանակը հաշվի առնելու համար ներկայացվում է դարակի կրճատված ճկունության ծայրերի գործակիցը։

որտեղ: μ - կրճատված երկարության գործակիցը (Աղյուսակ);
i min - դարակի (աղյուսակի) խաչմերուկի պտտման ամենափոքր շառավիղը.
ι - դարակի երկարությունը;
Մուտքագրեք կրիտիկական ծանրաբեռնվածության գործակիցը.

, (աղյուսակ);
Այսպիսով, դարակի խաչմերուկը հաշվարկելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել μ և ϑ գործակիցները, որոնց արժեքը կախված է դարակի ծայրերը ամրացնելու եղանակից և տրված է տեղեկատուի աղյուսակներում։ նյութերի ամրության վրա (Գ.Ս. Պիսարենկո և Ս.Պ. Ֆեսիկ)
Եկեք օրինակ բերենք ուղղանկյուն ձևի պինդ հատվածի ձողի համար կրիտիկական ուժի հաշվարկման օրինակ՝ 6 × 1 սմ, ձողի երկարությունը ι = 2 մ: Ծայրերի ամրացում III սխեմայի համաձայն:
Վճարում:
Աղյուսակի համաձայն գտնում ենք ϑ = 9,97, μ = 1 գործակիցը: Հատվածի իներցիայի պահը կլինի.

և կրիտիկական սթրեսը կլինի.

Ակնհայտ է, որ կրիտիկական ուժը P cr = 247 kgf կառաջացնի լարվածություն ձողում ընդամենը 41 կգ/սմ 2, ինչը շատ ավելի քիչ է, քան հոսքի սահմանը (1600 կգֆ/սմ 2), սակայն այդ ուժը կառաջացնի ձողը թեքվել, ինչը նշանակում է կայունության կորուստ:
Դիտարկենք շրջանաձև խաչմերուկի փայտե դարակի հաշվարկի մեկ այլ օրինակ, որը սեղմված է ստորին ծայրում և կախված է վերին ծայրում (S.P. Fesik): Հենարանի երկարությունը 4մ, սեղմման ուժը N=6tf. Թույլատրելի լարվածություն [σ]=100kgf/cm 2: Ընդունում ենք սեղմման համար թույլատրելի լարվածության նվազման գործակից φ=0.5։ Մենք հաշվարկում ենք դարակի հատվածի տարածքը.

Որոշեք դարակի տրամագիծը.

Հատվածի իներցիայի պահը

Մենք հաշվարկում ենք դարակի ճկունությունը.
որտեղ՝ μ=0,7, դարակի ծայրերը սեղմելու մեթոդի հիման վրա;
Որոշեք լարումը դարակում.

Ակնհայտ է, որ դարակաշարի լարվածությունը 100կգֆ/սմ 2 է և հենց թույլատրելի լարվածությունն է [σ]=100կգֆ/սմ 2։
Դիտարկենք I պրոֆիլից պողպատե դարակի հաշվարկի երրորդ օրինակը, 1,5 մ երկարություն, սեղմման ուժ 50 տֆ, թույլատրելի լարվածություն [σ]=1600 կգֆ/սմ 2: Դարակի ստորին ծայրը սեղմված է, իսկ վերին ծայրը ազատ է (I մեթոդ):
Բաժինն ընտրելու համար մենք օգտագործում ենք բանաձևը և սահմանում ենք ϕ=0.5 գործակիցը, այնուհետև.

Մենք ընտրում ենք I-beam No 36 միջակայքից և դրա տվյալները՝ F = 61,9 սմ 2, i min = 2,89 սմ:
Որոշեք դարակի ճկունությունը.

որտեղ՝ μ սեղանից, հավասար է 2-ի, հաշվի առնելով դարակի սեղմման ձևը.
Դարակի նախագծման լարումը կլինի.

5կգֆ, որը մոտավորապես հավասար է թույլատրելի լարմանը, և 0,97%-ով ավելի, ինչը ընդունելի է ինժեներական հաշվարկներում։
Սեղմման մեջ աշխատող ձողերի խաչմերուկը ռացիոնալ կլինի իներցիայի ամենամեծ շառավղով: Պտույտի հատուկ շառավիղը հաշվարկելիս
ամենաօպտիմալը խողովակային հատվածներն են, բարակ պատերով; որի համար ξ=1÷2.25 արժեքը, իսկ պինդ կամ գլանված պրոֆիլների համար ξ=0.204÷0.5

եզրակացություններ
Դարակաշարերի, սյուների ամրությունն ու կայունությունը հաշվարկելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել դարակների ծայրերը ամրացնելու եղանակը, կիրառել անվտանգության առաջարկվող սահմանը:
Կրիտիկական ուժի արժեքը ստացվում է դարակի կոր առանցքային գծի դիֆերենցիալ հավասարումից (Լ. Էյլեր)։
Բեռնված դարակը բնութագրող բոլոր գործոնները հաշվի առնելու համար դարակների ճկունության հայեցակարգը՝ λ, տրամադրված երկարության գործակիցը՝ μ, լարվածության նվազեցման գործակիցը՝ ϕ, կրիտիկական բեռնվածության գործակիցը՝ ϑ: Նրանց արժեքները վերցված են տեղեկատու աղյուսակներից (G.S. Pisarentko և S.P. Fesik):
Կրիտիկական ուժը որոշելու համար տրված են հենարանների մոտավոր հաշվարկներ՝ Рcr, կրիտիկական լարվածությունը՝ σcr, հենասյուների տրամագիծը՝ d, հենասյունի ճկունությունը՝ λ և այլ բնութագրիչներ։
Դարակների և սյուների օպտիմալ հատվածը խողովակային բարակ պատերով պրոֆիլներն են՝ իներցիայի նույն հիմնական պահերով:

Օգտագործված գրքեր.
Գ.Ս. Պիսարենկո «Ձեռնարկ նյութերի ամրության մասին».
S.P. Fesik «Նյութերի ամրության ձեռնարկ».
ՄԵՋ ԵՎ. Անուրևի «Դիզայներ-մեքենաշինության ձեռնարկ».
SNiP II-6-74 «Բեռներ և ազդեցություններ, նախագծման ստանդարտներ».

B-հենասյունի հաշվարկ

Դարակները կոչվում են կառուցվածքային տարրեր, որոնք աշխատում են հիմնականում սեղմման և երկայնական ճկման մեջ:

Դարակը հաշվարկելիս անհրաժեշտ է ապահովել դրա ամրությունն ու կայունությունը։ Կայունության ապահովումը ձեռք է բերվում դարակի հատվածի ճիշտ ընտրությամբ:

Կենտրոնական սյունակի հաշվարկման սխեման ընդունվում է ուղղահայաց բեռը հաշվարկելիս, ինչպես կախված է ծայրերում, քանի որ այն եռակցված է ներքևում և վերևում (տես Նկար 3):

B-սյունը կրում է հատակի ընդհանուր քաշի 33%-ը:

Հատակի ընդհանուր քաշը N, կգ որոշվում է՝ ներառյալ ձյան քաշը, քամու բեռը, ջերմամեկուսացումից բեռը, ծածկույթի շրջանակի քաշից բեռը, վակուումից բեռը:

N \u003d R 2 գ,. (3.9)

որտեղ g-ը համաչափ բաշխված ընդհանուր բեռն է, կգ / մ 2;

R-ը տանկի ներքին շառավիղն է, մ.

Հատակի ընդհանուր քաշը կազմված է հետևյալ տեսակի բեռներից.

• 1. Ձյան բեռ, գ 1: Ընդունված g 1 \u003d 100 կգ / մ 2 .;
• 2. Ջերմամեկուսացումից բեռ, գ 2. Ընդունված g 2 \u003d 45 կգ / մ 2;
• 3. Քամու ծանրաբեռնվածություն, գ 3: Ընդունված g 3 \u003d 40 կգ / մ 2;
• 4. Ծածկույթի շրջանակի ծանրությունից բեռ, գ 4: Ընդունված գ 4 \u003d 100 կգ / մ 2
• 5. Հաշվի առնելով տեղադրված սարքավորումները, g 5. Ընդունված գ 5 \u003d 25 կգ / մ 2
• 6. Վակուումային բեռ, գ 6: Ընդունված g 6 \u003d 45 կգ / մ 2:

Իսկ համընկնման ընդհանուր քաշը N, կգ.

Դարակի կողմից ընկալվող ուժը հաշվարկվում է.

Դարակի պահանջվող լայնական հատվածը որոշվում է հետևյալ բանաձևով.

Տես 2, (3.12)

որտեղ N-ը հատակի ընդհանուր քաշն է, կգ;

1600 կգ/սմ 2, պողպատի համար Vst3sp;

Կառուցվածքային առումով ընդունված է երկայնական ճկման գործակիցը = 0,45:

ԳՕՍՏ 8732-75-ի համաձայն՝ ընտրվում է արտաքին տրամագծով D h \u003d 21 սմ, ներքին տրամագծով db \u003d 18 սմ և պատի հաստությունը 1,5 սմ, ինչը ընդունելի է, քանի որ խողովակի խոռոչը կլցվի բետոնով: .

Խողովակների խաչմերուկի մակերեսը, F:

Որոշվում է պրոֆիլի իներցիայի պահը (J), իներցիայի շառավիղը (r): Համապատասխանաբար.

J = սմ4, (3.14)

որտեղ են հատվածի երկրաչափական բնութագրերը.

Իներցիայի շառավիղ.

r=, սմ, (3.15)

որտեղ J-ը պրոֆիլի իներցիայի պահն է.

F-ը պահանջվող հատվածի տարածքն է:

Ճկունություն:

Դարակի լարումը որոշվում է բանաձևով.

կգ/սմ (3,17)

Միևնույն ժամանակ, համաձայն Հավելված 17-ի աղյուսակների (Ա.Ն. Սերենկո) = 0,34

Դարակի բազայի ուժի հաշվարկ

Հիմքի վրա նախագծային ճնշումը P որոշվում է հետևյալով.

P \u003d P "+ R st + R bs, կգ, (3.18)

R st \u003d F L գ, կգ, (3.19)

R bs \u003d L g b, կգ, (3.20)

որտեղ՝ P «- ուղղահայաց դարակի ուժը P» \u003d 5885,6 կգ;

R st - քաշային դարակաշարեր, կգ;

g - պողպատի տեսակարար կշիռը.g \u003d 7,85 * 10 -3 կգ /:

R bs - քաշային բետոն, որը լցվել է դարակի մեջ, կգ;

g b - բետոնի դասի տեսակարար կշիռը g b \u003d 2.4 * 10 -3 կգ /:

Կոշիկի ափսեի պահանջվող տարածքը ավազոտ հիմքի վրա թույլատրելի ճնշման տակ [y] f \u003d 2 կգ / սմ 2:

Ընդունվում է կողային սալաքար՝ aChb \u003d 0,65×0,65 մ: Բաշխված բեռը, q սալաքարի 1 սմ-ի համար որոշվում է.

Գնահատված ճկման պահը, M:

Դիմադրության գնահատված պահը, W:

Ափսեի հաստությունը d:

Վերցված է ափսեի հաստությունը d = 20 մմ:

Սյունակը շենքի կրող կառուցվածքի ուղղահայաց տարրն է, որը բեռները տեղափոխում է ավելի բարձր կառույցներից դեպի հիմք:

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

Պողպատե սյունակի համար սովորաբար օգտագործվում են I-beam, խողովակ, քառակուսի պրոֆիլ, ալիքների, անկյունների, թիթեղների կոմպոզիտային հատված:

Կենտրոնական սեղմված սյուների համար օպտիմալ է օգտագործել խողովակ կամ քառակուսի պրոֆիլ. դրանք տնտեսական են մետաղական զանգվածի առումով և ունեն գեղեցիկ էսթետիկ տեսք, սակայն ներքին խոռոչները հնարավոր չէ ներկել, ուստի այս պրոֆիլը պետք է հերմետիկ լինի:

Սյուների համար լայնածավալ I-beam-ի օգտագործումը տարածված է. երբ սյունը սեղմվում է մեկ հարթության մեջ, այս տեսակի պրոֆիլը օպտիմալ է:

Մեծ նշանակություն ունի հիմքում սյունակի ամրացման մեթոդը։ Սյունակը կարող է կախված լինել, կոշտ լինել մի հարթության մեջ և կախված լինել մեկ այլ հարթությունում կամ կոշտ լինել 2 հարթության մեջ: Ամրակման ընտրությունը կախված է շենքի կառուցվածքից և ավելի կարևոր է հաշվարկում, քանի որ. սյունակի գնահատված երկարությունը կախված է ամրացման եղանակից:

Հարկավոր է նաև հաշվի առնել սյունին մանգաղների, պատի պանելների, ճառագայթների կամ ֆերմայի ամրացման եղանակը, եթե բեռը տեղափոխվում է սյունի կողքից, ապա պետք է հաշվի առնել էքսցենտրիսիտը։

Երբ սյունը սեղմվում է հիմքում, և ճառագայթը կոշտ ամրացված է սյունին, հաշվարկված երկարությունը կազմում է 0,5լ, բայց սովորաբար հաշվարկում դիտարկվում է 0,7լ: բեռի ազդեցության տակ ճառագայթը թեքվում է, և ամբողջական քորոց չկա:

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

Սյունակը հաշվարկելու համար մենք պետք է իմանանք առավելագույն սեղմման / առաձգական լարումները և պահերը, որոնք առաջանում են հիմնական հատվածներում, դրա համար մենք կառուցում ենք սթրեսի դիագրամներ: Այս վերանայում մենք կքննարկենք միայն սյունակի ուժի հաշվարկը առանց գծապատկերի:

Մենք հաշվարկում ենք սյունակը հետևյալ պարամետրերով.

1. առաձգական/սեղմման ուժ

2. Կայունություն կենտրոնական սեղմման տակ (2 հարթությունում)

3. Ուժը երկայնական ուժի և ճկման պահերի համակցված գործողության ներքո

4. Ձողի վերջնական ճկունության ստուգում (2 հարթությունում)

1. առաձգական/սեղմման ուժ

Համաձայն SP 16.13330 p. 7.1.1 ստանդարտ դիմադրությամբ պողպատե տարրերի ամրության հաշվարկ Ռ yn ≤ 440 N/mm2 կենտրոնական լարման կամ սեղմման դեպքում N ուժով պետք է իրականացվի բանաձևի համաձայն.

Ա n-ը ցանցի պրոֆիլի խաչմերուկի տարածքն է, այսինքն. հաշվի առնելով նրա անցքերի թուլացումը.

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

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

Օգտագործելով այս բանաձևը, դուք կարող եք հաշվարկել պրոֆիլի նվազագույն պահանջվող խաչմերուկի տարածքը և սահմանել պրոֆիլը: Հետագայում ստուգման հաշվարկներում սյունակի հատվածի ընտրությունը կարող է կատարվել միայն հատվածի ընտրությամբ, ուստի այստեղ կարող ենք սահմանել մեկնարկային կետը, որից հատվածը չի կարող պակաս լինել։

2. Կայունություն կենտրոնական սեղմման տակ

Կայունության հաշվարկն իրականացվում է SP 16.13330 7.1.3 կետի համաձայն՝ ըստ բանաձևի.

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

Ռ

γ

φ կենտրոնական սեղմման տակ կայունության գործակիցն է։

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 (վերևում նշվում է գծիկով):

որտեղ Ռ y-ը պողպատի նախագծման դիմադրությունն է.

Ե- առաձգական մոդուլ;

λ - ձողի ճկունությունը, որը հաշվարկվում է բանաձևով.

որտեղ լ ef-ը ձողի հաշվարկված երկարությունն է.

եսհատվածի իներցիայի շառավիղն է։

Արդյունավետ երկարություններ լ SP 16.13330 10.3.1 կետի համաձայն հաստատուն խաչմերուկի ef սյուները (սյուները) կամ աստիճանավոր սյուների առանձին հատվածները պետք է որոշվեն բանաձևով.

որտեղ լսյունակի երկարությունն է;

μ - արդյունավետ երկարության գործակիցը.

Արդյունավետ երկարության գործոններ μ Մշտական ​​խաչմերուկի սյուները (սյուները) պետք է որոշվեն կախված դրանց ծայրերը ամրացնելու պայմաններից և բեռի տեսակից: Ծայրերի ամրացման և բեռի տեսակի որոշ դեպքերի համար, արժեքները μ ներկայացված են հետևյալ աղյուսակում.

Բաժնի պտտման շառավիղը կարելի է գտնել պրոֆիլի համար համապատասխան ԳՕՍՏ-ում, այսինքն. պրոֆիլը պետք է նախապես հստակեցվի, և հաշվարկը կրճատվի բաժինների թվարկումով:

Որովհետեւ 2 հարթություններում պտտման շառավիղը պրոֆիլների մեծ մասի համար ունի տարբեր արժեքներ 2 հարթության վրա (միայն խողովակը և քառակուսի պրոֆիլը ունեն նույն արժեքները) և ամրացումը կարող է տարբեր լինել, հետևաբար հաշվարկված երկարությունները նույնպես կարող են տարբեր լինել, ապա կայունության համար հաշվարկը պետք է կատարվի 2 ինքնաթիռի համար։

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 հաշվարկվում է բանաձևով.

գործակցի արժեքը δ պետք է հաշվարկվի բանաձևով.

հավանականություն α Եվ β տես աղյուսակը

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

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

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

Այժմ, երբ բոլոր նախնական տվյալները հայտնի են, մենք հաշվարկում ենք սկզբում ներկայացված բանաձևի համաձայն.

Ինչպես վերը նշվեց, 2 ինքնաթիռի համար անհրաժեշտ է կատարել 2 հաշվարկ։ Եթե ​​հաշվարկը չի բավարարում պայմանին, ապա մենք ընտրում ենք նոր պրոֆիլ՝ հատվածի պտտման շառավիղի ավելի մեծ արժեքով։ Հնարավոր է նաև փոխել դիզայնի մոդելը, օրինակ՝ կախովի կցորդը կոշտի փոխելով կամ կապանքներով ամրացնելով սյունը՝ գավազանի գնահատված երկարությունը կարող է կրճատվել։

Բաց U-աձև հատվածի ամուր պատերով սեղմված տարրերը խորհուրդ է տրվում ամրապնդել տախտակներով կամ վանդակաճաղերով: Եթե ​​ժապավեններ չկան, ապա կայունությունը պետք է ստուգվի ճկման ճկվող-ոլորային ձևի կայունության համար՝ 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: Պահը ձևավորվում է նաև, եթե ուղղահայաց բեռը կիրառվում է ոչ թե սյունակի կենտրոնում, այլ կողքից։ Այս դեպքում անհրաժեշտ է ստուգման հաշվարկ կատարել SP 16.13330-ի 9.1.1 կետի համաձայն՝ օգտագործելով բանաձևը.

որտեղ Ն- երկայնական սեղմման ուժ;

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

Ռ y-ը պողպատի նախագծման դիմադրությունն է.

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

n, СxԵվ Сy- SP 16.13330-ի E.1 աղյուսակի համաձայն վերցված գործակիցները

MxԵվ իմ- պահեր X-X և Y-Y առանցքների մասին;

Վ xn, min և Վ yn,min - հատվածի մոդուլը X-X և Y-Y առանցքների համեմատ (կարելի է գտնել ԳՕՍՏ-ում պրոֆիլում կամ տեղեկատու գրքում);

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

Վω,min – հատվածային հատվածի մոդուլ:

Եթե ​​առաջին 3 բաղադրիչների հետ կապված հարցեր չպետք է լինեն, ապա բիմոմենտի հաշվառումը որոշակի դժվարություններ է առաջացնում:

Բիմոմենտը բնութագրում է հատվածի դեֆորմացիայի լարվածության բաշխման գծային գոտիներում մտցված փոփոխությունները և, ըստ էության, հակառակ ուղղություններով ուղղված մոմենտների զույգ է։

Հարկ է նշել, որ շատ ծրագրեր չեն կարող հաշվարկել բիմոմենտը, այդ թվում՝ SCAD-ը դա հաշվի չի առնում։

4. Ձողի վերջնական ճկունության ստուգում

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

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

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

Եթե ​​պրոֆիլը չի ​​տեղավորվում, անհրաժեշտ է փոխել հատվածը՝ ավելացնելով հատվածի պտտման շառավիղը կամ փոխելով նախագծման սխեման (փոխել ամրացումները կամ ամրացնել կապերով՝ գնահատված երկարությունը նվազեցնելու համար):

Եթե ​​կրիտիկական գործոնը վերջնական ճկունությունն է, ապա պողպատի դասակարգը կարելի է ընդունել որպես ամենափոքրը: պողպատի դասը չի ազդում վերջնական ճկունության վրա: Օպտիմալ տարբերակը կարելի է հաշվարկել ընտրության մեթոդով:

Տեղադրված է Նշված ,