Le costruzioni in metallo sono un argomento complesso ed estremamente responsabile. Anche un piccolo errore può costare centinaia di migliaia e milioni di dollari. In alcuni casi, il prezzo di un errore può essere la vita delle persone in un cantiere edile, così come durante il funzionamento. Quindi, controllare e ricontrollare i calcoli è necessario e importante.

L'utilizzo di Excel per risolvere problemi di calcolo, da un lato, non è una novità, ma allo stesso tempo non è del tutto familiare. Tuttavia, i calcoli di Excel presentano una serie di innegabili vantaggi:

• apertura- ciascuno di questi calcoli può essere smontato dalle ossa.
• Disponibilità- i file stessi esistono nel pubblico dominio, sono scritti dagli sviluppatori di MK per soddisfare le loro esigenze.
• Convenienza- quasi tutti gli utenti di PC sono in grado di lavorare con i programmi del pacchetto MS Office, mentre le soluzioni di progettazione specializzate sono costose e, inoltre, richiedono un serio sforzo per essere padroneggiate.

Non dovrebbero essere considerati una panacea. Tali calcoli consentono di risolvere problemi di progettazione ristretti e relativamente semplici. Ma non tengono conto del lavoro della struttura nel suo insieme. In alcuni casi semplici, possono risparmiare molto tempo:

• Calcolo di una trave per flessione
• Calcolo di una trave da piegare in linea
• Verificare il calcolo della resistenza e della stabilità della colonna.
• Verifica la selezione della sezione della barra.

File di calcolo universale MK (EXCEL)

Tabella per la selezione delle sezioni delle strutture metalliche, secondo 5 diversi punti della SP 16.13330.2011
In realtà, utilizzando questo programma, puoi eseguire i seguenti calcoli:

• calcolo di una trave incernierata a campata unica.
• calcolo degli elementi compressi centralmente (colonne).
• calcolo degli elementi allungati.
• calcolo di elementi eccentrici compressi o compressi piegati.

La versione di Excel deve essere almeno 2010. Per visualizzare le istruzioni, fare clic sul segno più nell'angolo in alto a sinistra dello schermo.

METALLICO

Il programma è un libro EXCEL con supporto per le macro.
Ed è inteso per il calcolo delle strutture in acciaio secondo
SP16 13330.2013 "Strutture in acciaio"

Selezione e calcolo delle corse

La selezione di una corsa è un compito banale solo a prima vista. Il passo delle corse e la loro dimensione dipendono da molti parametri. E sarebbe bello avere a portata di mano un calcolo appropriato. Ecco di cosa tratta questo articolo da leggere:

• calcolo di una corsa senza trefoli
• calcolo di una corsa con un filo
• calcolo di una corsa con due fili
• calcolo della corsa tenendo conto del bimomento:

Ma c'è una piccola mosca nell'unguento: a quanto pare nel file ci sono errori nella parte di calcolo.

Calcolo dei momenti di inerzia di una sezione in tabelle excel

Se hai bisogno di calcolare rapidamente il momento di inerzia di una sezione composita o non c'è modo di determinare il GOST in base al quale sono realizzate le strutture metalliche, allora questo calcolatore verrà in tuo aiuto. Una piccola spiegazione è in fondo alla tabella. In generale, il lavoro è semplice: selezioniamo una sezione adatta, impostiamo le dimensioni di queste sezioni e otteniamo i parametri principali della sezione:

• Momenti di inerzia della sezione
• Modulo di sezione
• Raggio di rotazione della sezione
• Area della sezione trasversale
• momento statico
• Distanze dal baricentro della sezione.

La tabella contiene i calcoli per i seguenti tipi di sezioni:

• tubo
• rettangolo
• Io-fascio
• canale
• tubo rettangolare
• triangolo

L'altezza della cremagliera e la lunghezza del braccio dell'applicazione della forza P sono selezionate in modo costruttivo, secondo il disegno. Prendiamo la sezione del rack come 2Sh. In base al rapporto h 0 /l=10 e h/b=1.5-2, selezioniamo una sezione non superiore a h=450mm e b=300mm.

Figura 1 - Schema di carico della scaffalatura e sezione trasversale.

Il peso totale della struttura è:

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

Il peso che arriva ad uno degli 8 rack è:

P \u003d 34,73 / 8 \u003d 4,34 tonnellate \u003d 43400N - pressione per rack.

La forza non agisce al centro della sezione, quindi provoca un momento pari a:

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

Considera un puntone a sezione scatolata saldato da due piastre

Definizione di eccentricità:

Se l'eccentricità tx ha un valore compreso tra 0,1 e 5 - cremagliera (allungata) eccentricamente compressa; Se T da 5 a 20, nel calcolo si deve tenere conto della tensione o della compressione della trave.

tx\u003d 2.5 - cremagliera (allungata) compressa eccentricamente.

Determinazione della dimensione della sezione del rack:

Il carico principale per la cremagliera è la forza longitudinale. Pertanto, per selezionare la sezione, viene utilizzato il calcolo della resistenza a trazione (compressione):

(9)

Da questa equazione trovare l'area della sezione trasversale richiesta

,mm 2 (10)

La sollecitazione ammissibile [σ] durante il lavoro di resistenza dipende dal tipo di acciaio, dalla concentrazione delle sollecitazioni nella sezione, dal numero di cicli di carico e dall'asimmetria del ciclo. In SNiP, lo stress consentito durante il lavoro di resistenza è determinato dalla formula

(11)

Resistenza di progetto RU dipende dalla concentrazione delle sollecitazioni e dal carico di snervamento del materiale. La concentrazione delle sollecitazioni nei giunti saldati è spesso causata dalle saldature. Il valore del coefficiente di concentrazione dipende dalla forma, dimensione e posizione delle cuciture. Maggiore è la concentrazione di sollecitazione, minore è la sollecitazione ammissibile.

La sezione più caricata della struttura dell'asta progettata nell'opera si trova vicino al punto del suo fissaggio al muro. L'attacco con saldature d'angolo frontali corrisponde al 6° gruppo, quindi RU = 45 MPa.

Per il 6° girone, con n = 10 -6, α = 1,63;

Coefficiente a riflette la dipendenza delle sollecitazioni ammissibili dall'indice di asimmetria del ciclo p, pari al rapporto tra la sollecitazione minima per ciclo e la massima, cioè

-1≤ρ<1,

così come dal segno delle sollecitazioni. La tensione promuove e la compressione previene la rottura, quindi il valore γ per lo stesso ρ dipende dal segno di σ max. In caso di carico pulsante, quando min= 0, ρ=0 in compressione γ=2 in trazione γ = 1,67.

Come ρ→ ∞ γ→∞. In questo caso, la sollecitazione ammissibile [σ] diventa molto grande. Ciò significa che il rischio di rottura per fatica è ridotto, ma non significa che la resistenza sia assicurata, poiché è possibile la rottura durante il primo carico. Pertanto, nel determinare [σ], è necessario tenere conto delle condizioni di resistenza statica e stabilità.

Sotto tensione statica (nessuna flessione)

[σ] = R y. (12)

Il valore della resistenza di progetto R y in base al carico di snervamento è determinato dalla formula

(13)

dove γ m è il fattore di affidabilità del materiale.

Per 09G2S σ Т = 325 MPa, γt = 1,25

Nella compressione statica, la sollecitazione ammissibile si riduce a causa del rischio di instabilità:

dove 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. Con una piccola eccentricità dell'applicazione del carico, si può prendere φ = 0.6. Questo coefficiente significa che la resistenza alla compressione dell'asta a causa dell'instabilità è ridotta al 60% della resistenza alla trazione.

Sostituiamo i dati nella formula:

Dei due valori di [ σ] scegli il più piccolo. E in futuro verrà calcolato.

Tensione ammissibile

Inserendo i dati nella formula:

Poiché 295,8 mm 2 è un'area della sezione trasversale estremamente piccola, in base alle dimensioni di progetto e all'entità del momento, la aumentiamo a

Selezioneremo il numero del canale in base all'area.

L'area minima del canale dovrebbe essere - 60 cm 2

Numero del canale - 40P. Ha opzioni:

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

Otteniamo l'area della sezione trasversale del rack, composta da 2 canali - 61,5 cm 2.

Sostituisci i dati nella formula 12 e calcola nuovamente le sollecitazioni:

=146,7 MPa

Le sollecitazioni effettive nella sezione sono inferiori alle sollecitazioni limite per il metallo. Ciò significa che il materiale di costruzione può sopportare il carico applicato.

Calcolo di verifica della stabilità complessiva delle scaffalature.

Tale controllo è richiesto solo sotto l'azione di forze longitudinali di compressione. Se vengono applicate forze al centro della sezione (Mx=Mu=0), la riduzione della resistenza statica della cremagliera dovuta alla perdita di stabilità è stimata dal coefficiente φ, che dipende dalla flessibilità della cremagliera.

La flessibilità della cremagliera rispetto all'asse del materiale (cioè l'asse che interseca gli elementi della sezione) è determinata dalla formula:

(15)

dove - la lunghezza della semionda dell'asse curvo della cremagliera,

μ - coefficiente a seconda delle condizioni di fissaggio; alla console = 2;

i min - raggio di inerzia, si trova dalla formula:

(16)

Sostituiamo i dati nella formula 20 e 21:

Il calcolo della stabilità viene effettuato secondo la formula:

(17)

Il coefficiente φ y è determinato allo stesso modo della compressione centrale, secondo la tabella. 6 a seconda della flessibilità della cremagliera λ y (λ yo) quando si piega attorno all'asse y. Coefficiente da tiene conto della diminuzione della stabilità dovuta all'azione del momento m X.

In pratica, diventa spesso necessario calcolare una cremagliera o una colonna per il massimo carico assiale (longitudinale). La forza alla quale la cremagliera perde il suo stato stabile (capacità portante) è critica. La stabilità del rack è influenzata dal metodo di fissaggio delle estremità del rack. Nella meccanica strutturale, vengono presi in considerazione sette metodi per fissare le estremità del rack. Considereremo tre metodi principali:

Per garantire un certo margine di stabilità è necessario che sia soddisfatta la seguente condizione:

Dove: P - forza agente;

Viene impostato un certo fattore di stabilità

Pertanto, quando si calcolano i sistemi elastici, è necessario essere in grado di determinare il valore della forza critica Рcr. Se introduciamo che la forza P applicata alla cremagliera provoca solo piccole deviazioni dalla forma rettilinea della cremagliera di lunghezza ι, allora può essere determinata dall'equazione

dove: E - modulo elastico;
J_min - momento d'inerzia minimo della sezione;
M(z) - momento flettente uguale a M(z) = -P ω;
ω - l'entità della deviazione dalla forma rettilinea del rack;
Risolvere questa equazione differenziale

Le costanti di integrazione A e B sono determinate dalle condizioni al contorno.
Dopo aver eseguito determinate azioni e sostituzioni, otteniamo l'espressione finale per la forza critica P

Il valore più piccolo della forza critica sarà a n = 1 (intero) e

L'equazione della linea elastica del rack sarà simile a:

dove: z - ordinata corrente, al valore massimo z=l;
L'espressione ammissibile per la forza critica è chiamata formula di L. Eulero. Si può notare che l'entità della forza critica dipende dalla rigidità della cremagliera EJ min in proporzione diretta e dalla lunghezza della cremagliera l - inversamente proporzionale.
Come accennato, la stabilità della cremagliera elastica dipende da come viene fissata.
Il margine di sicurezza consigliato per i prigionieri in acciaio è
n y =1,5÷3,0; per legno n y =2,5÷3,5; per ghisa n y =4,5÷5,5
Per tenere conto del metodo di fissaggio delle estremità della cremagliera, viene introdotto il coefficiente delle estremità della ridotta flessibilità della cremagliera.

dove: μ - coefficiente di lunghezza ridotta (Tabella) ;
i min - il raggio di rotazione più piccolo della sezione trasversale del rack (tabella);
ι - lunghezza del rack;
Immettere il fattore di carico critico:

, (tavolo);
Pertanto, quando si calcola la sezione trasversale della cremagliera, è necessario tenere conto dei coefficienti μ e ϑ, il cui valore dipende dal metodo di fissaggio delle estremità della cremagliera ed è riportato nelle tabelle del libro di riferimento sulla resistenza dei materiali (GS Pisarenko e SP Fesik)
Diamo un esempio di calcolo della forza critica per un'asta di sezione solida di forma rettangolare - 6 × 1 cm, la lunghezza dell'asta ι = 2m. Fissaggio delle estremità secondo lo schema III.
Pagamento:
Secondo la tabella, troviamo il coefficiente ϑ = 9,97, μ = 1. Il momento d'inerzia della sezione sarà:

e lo stress critico sarà:

È ovvio che la forza critica P cr = 247 kgf provocherà una sollecitazione nello stelo di soli 41 kgf / cm 2, che è molto inferiore al limite di flusso (1600 kgf / cm 2), tuttavia questa forza provocherà il asta da piegare, il che significa perdita di stabilità.
Considera un altro esempio di calcolo di una cremagliera di legno di sezione circolare, pizzicata all'estremità inferiore e incernierata all'estremità superiore (S.P. Fesik). Lunghezza supporto 4 m, forza di compressione N=6tf. Sollecitazione ammissibile [σ]=100kgf/cm 2 . Accettiamo il fattore di riduzione della sollecitazione ammissibile per la compressione φ=0,5. Calcoliamo l'area della sezione della cremagliera:

Determina il diametro della cremagliera:

Momento d'inerzia di sezione

Calcoliamo la flessibilità del rack:
dove: μ=0,7, in base al metodo di pizzicare le estremità della cremagliera;
Determina la tensione nel rack:

Ovviamente la sollecitazione nel rack è 100kgf/cm 2 ed è esattamente la sollecitazione ammissibile [σ]=100kgf/cm 2
Consideriamo il terzo esempio di calcolo di una cremagliera in acciaio da un profilo a I, lungo 1,5 m, forza di compressione 50 tf, sollecitazione ammissibile [σ]=1600 kgf/cm 2 . L'estremità inferiore del rack è pizzicata e l'estremità superiore è libera (metodo I).
Per selezionare la sezione utilizziamo la formula e impostiamo il coefficiente ϕ=0,5, quindi:

Selezioniamo dalla gamma I-beam n. 36 e dai suoi dati: F = 61,9 cm 2, i min = 2,89 cm.
Determina la flessibilità del rack:

dove: μ dal tavolo, pari a 2, tenendo conto del modo in cui viene pizzicata la cremagliera;
La tensione di progetto nel rack sarà:

5 kgf, che è approssimativamente uguale alla tensione consentita e lo 0,97% in più, che è accettabile nei calcoli ingegneristici.
La sezione trasversale delle aste che lavorano in compressione sarà razionale con il raggio di inerzia maggiore. Quando si calcola il raggio di rotazione specifico
la più ottimale sono le sezioni tubolari, a parete sottile; per cui il valore ξ=1÷2,25, e per profili pieni o laminati ξ=0,204÷0,5

conclusioni
Quando si calcola la resistenza e la stabilità di cremagliere, colonne, è necessario tenere conto del metodo di fissaggio delle estremità delle cremagliere, applicare il margine di sicurezza raccomandato.
Il valore della forza critica si ottiene dall'equazione differenziale della linea centrale curva della cremagliera (L. Euler).
Per tenere conto di tutti i fattori che caratterizzano la scaffalatura caricata, il concetto di flessibilità della scaffalatura - λ, fattore di lunghezza previsto - μ, fattore di riduzione delle sollecitazioni - ϕ, fattore di carico critico - ϑ. I loro valori sono tratti da tabelle di riferimento (G.S. Pisarentko e S.P. Fesik).
Vengono forniti calcoli approssimativi dei montanti per determinare la forza critica - Рcr, la sollecitazione critica - σcr, il diametro del montante - d, la flessibilità del montante - λ e altre caratteristiche.
La sezione ottimale per cremagliere e colonne è costituita da profili tubolari a parete sottile con gli stessi momenti di inerzia principali.

Libri usati:
G.S Pisarenko "Manuale sulla forza dei materiali".
SP Fesik "Manuale di resistenza dei materiali".
IN E. Anuryev "Manuale del progettista-costruttore di macchine".
SNiP II-6-74 "Carichi e impatti, standard di progettazione".

Calcolo del pilastro B

I rack sono chiamati elementi strutturali che lavorano principalmente in compressione e flessione longitudinale.

Quando si calcola il rack, è necessario garantirne la forza e la stabilità. La garanzia della stabilità si ottiene selezionando correttamente la sezione del rack.

Lo schema di calcolo del palo centrale viene adottato per il calcolo del carico verticale, in quanto incernierato alle estremità, poiché saldato in basso e in alto (vedi Figura 3).

Il montante B sostiene il 33% del peso totale del pavimento.

Il peso totale del pavimento N, kg è determinato da: compreso il peso della neve, il carico del vento, il carico dell'isolamento termico, il carico del peso del telaio di copertura, il carico del vuoto.

N \u003d R 2 g,. (3.9)

dove g è il carico totale uniformemente distribuito, kg / m 2;

R è il raggio interno del serbatoio, m.

Il peso totale del pavimento è costituito dalle seguenti tipologie di carichi:

• 1. Carico di neve, g 1 . Accettato g 1 \u003d 100 kg / m 2 .;
• 2. Carico dell'isolamento termico, g 2. Accettato g 2 \u003d 45 kg / m 2;
• 3. Carico del vento, g 3 . Accettato g 3 \u003d 40 kg / m 2;
• 4. Carico dal peso del telaio di copertura, g 4 . Accettato g 4 \u003d 100 kg / m 2
• 5. Tenendo conto delle apparecchiature installate, g 5 . Accettato g 5 \u003d 25 kg / m 2
• 6. Carico di vuoto, g 6 . Accettato g 6 \u003d 45 kg / m 2.

E il peso totale della sovrapposizione N, kg:

La forza percepita dalla cremagliera viene calcolata:

L'area della sezione trasversale richiesta del rack è determinata dalla seguente formula:

Vedi 2, (3.12)

dove: N è il peso totale del pavimento, kg;

1600 kgf/cm 2, per acciaio Vst3sp;

Il coefficiente di flessione longitudinale è strutturalmente accettato = 0,45.

Secondo GOST 8732-75, viene selezionato un tubo con un diametro esterno D h \u003d 21 cm, un diametro interno db \u003d 18 cm e uno spessore della parete di 1,5 cm, il che è accettabile poiché la cavità del tubo sarà riempita di cemento .

Area della sezione del tubo, F:

Si determina il momento d'inerzia del profilo (J), il raggio d'inerzia (r). Rispettivamente:

J = cm4, (3.14)

dove sono le caratteristiche geometriche della sezione.

Raggio di inerzia:

r=, cm, (3.15)

dove J è il momento d'inerzia del profilo;

F è l'area della sezione richiesta.

Flessibilità:

La tensione nel rack è determinata dalla formula:

kgf/cm (3,17)

Allo stesso tempo, secondo le tabelle dell'Appendice 17 (A.N. Serenko) = 0,34

Calcolo della forza della base del rack

La pressione di progetto P sulla fondazione è determinata da:

P \u003d P "+ R st + R bs, kg, (3,18)

R st \u003d F L g, kg, (3,19)

R bs \u003d L g b, kg, (3,20)

dove: P "-forza della cremagliera verticale P" \u003d 5885,6 kg;

R st - portapesi, kg;

g - peso specifico dell'acciaio g \u003d 7,85 * 10 -3 kg /.

R bs - calcestruzzo di peso versato nella cremagliera, kg;

g b - peso specifico del grado di calcestruzzo g b \u003d 2,4 * 10 -3 kg /.

L'area richiesta della piastra della scarpa alla pressione consentita sulla base sabbiosa [y] f \u003d 2 kg / cm 2:

È accettata una lastra con i lati: aChb \u003d 0,65×0,65 M. Viene determinato il carico distribuito, q per 1 cm della lastra:

Momento flettente stimato, M:

Momento di resistenza stimato, W:

Spessore piastra d:

Viene preso lo spessore della lastra d = 20 mm.

Una colonna è un elemento verticale della struttura portante di un edificio che trasferisce i carichi dalle strutture più alte alla fondazione.

Quando si calcolano le colonne d'acciaio, è necessario essere guidati da SP 16.13330 "Strutture in acciaio".

Per una colonna in acciaio, vengono solitamente utilizzati una trave a I, un tubo, un profilo quadrato, una sezione composita di canali, angoli, lastre.

Per le colonne compresse centralmente, è ottimale utilizzare un tubo o un profilo quadrato: sono economici in termini di massa metallica e hanno un bell'aspetto estetico, tuttavia le cavità interne non possono essere verniciate, quindi questo profilo deve essere ermetico.

L'uso di una trave a I a scaffale largo per le colonne è diffuso: quando la colonna viene pizzicata su un piano, questo tipo di profilo è ottimale.

Di grande importanza è il metodo di fissaggio della colonna nella fondazione. La colonna può essere incernierata, rigida su un piano e incernierata su un altro, oppure rigida su 2 piani. La scelta del fissaggio dipende dalla struttura dell'edificio ed è più importante nel calcolo, perché. la lunghezza stimata della colonna dipende dal metodo di fissaggio.

È inoltre necessario tenere conto del metodo di fissaggio di arcarecci, pannelli a parete, travi o capriate alla colonna, se il carico viene trasferito dal lato della colonna, è necessario tenere conto dell'eccentricità.

Quando la colonna è schiacciata nella fondazione e la trave è fissata rigidamente alla colonna, la lunghezza calcolata è 0,5 l, ma nel calcolo di solito viene considerato 0,7 l. la trave si piega sotto l'azione del carico e non vi è alcun pizzicamento completo.

In pratica il pilastro non viene considerato separatamente, ma nel programma viene modellato un telaio o un modello di edificio tridimensionale, viene caricato e calcolato il pilastro nell'assieme e selezionato il profilo desiderato, ma nei programmi può essere difficile tenere conto dell'indebolimento della sezione da parte dei fori dei bulloni, quindi potrebbe essere necessario controllare la sezione manualmente.

Per calcolare la colonna, dobbiamo conoscere le massime sollecitazioni di compressione/trazione e i momenti che si verificano nelle sezioni chiave, per questo costruiamo diagrammi di sollecitazione. In questa recensione, considereremo solo il calcolo della resistenza della colonna senza tracciare.

Calcoliamo la colonna in base ai seguenti parametri:

1. Resistenza a trazione/compressione

2. Stabilità sotto compressione centrale (su 2 piani)

3. Forza sotto l'azione combinata di forza longitudinale e momenti flettenti

4. Verifica della massima flessibilità dell'asta (su 2 piani)

1. Resistenza a trazione/compressione

Secondo SP 16.13330 p.7.1.1 calcolo della resistenza di elementi in acciaio con resistenza standard R yn ≤ 440 N/mm2 in caso di trazione centrale o compressione con forza N da eseguire secondo la formula

UN n è l'area della sezione trasversale del profilo netto, cioè tenendo conto dell'indebolimento dei suoi buchi;

R y è la resistenza di progetto dell'acciaio laminato (dipende dalla qualità dell'acciaio, vedere la tabella B.5 di SP 16.13330);

γ c è il coefficiente delle condizioni di lavoro (vedi tabella 1 di SP 16.13330).

Utilizzando questa formula, è possibile calcolare l'area della sezione trasversale minima richiesta del profilo e impostare il profilo. In futuro, nei calcoli di verifica, la selezione della sezione della colonna può essere effettuata solo con il metodo di selezione della sezione, quindi qui possiamo impostare il punto di partenza, a cui la sezione non può essere inferiore.

2. Stabilità sotto compressione centrale

Il calcolo della stabilità viene effettuato secondo SP 16.13330 clausola 7.1.3 secondo la formula

UN- l'area della sezione trasversale del profilo lordo, cioè senza tener conto dell'indebolimento dei suoi fori;

R

γ

φ è il coefficiente di stabilità sotto compressione centrale.

Come puoi vedere, questa formula è molto simile alla precedente, ma qui compare il coefficiente φ , per calcolarlo, dobbiamo prima calcolare la flessibilità condizionale dell'asta λ (indicato con un trattino sopra).

dove R y è la resistenza di progetto dell'acciaio;

e- modulo elastico;

λ - la flessibilità dell'asta, calcolata con la formula:

dove l ef è la lunghezza calcolata dell'asta;

ioè il raggio di inerzia della sezione.

Lunghezze efficaci l ef colonne (pilastri) di sezione trasversale costante o singole sezioni di colonne a gradini in conformità con SP 16.13330 punto 10.3.1 devono essere determinate dalla formula

dove lè la lunghezza della colonna;

μ - coefficiente di lunghezza effettivo.

Fattori di lunghezza effettivi μ le colonne (pilastri) di sezione trasversale costante devono essere determinate in base alle condizioni per il fissaggio delle loro estremità e al tipo di carico. Per alcuni casi di fissaggio delle estremità e del tipo di carico, i valori μ sono riportati nella tabella seguente:

Il raggio di rotazione della sezione può essere trovato nel GOST corrispondente per il profilo, ad es. il profilo deve essere predeterminato e il calcolo si riduce all'enumerazione delle sezioni.

Perché il raggio di rotazione su 2 piani per la maggior parte dei profili ha valori diversi su 2 piani (solo il tubo e il profilo quadrato hanno gli stessi valori) e il fissaggio può essere diverso, quindi anche le lunghezze calcolate possono essere diverse, quindi il calcolo della stabilità deve essere effettuato per 2 piani.

Quindi ora abbiamo tutti i dati per calcolare la flessibilità condizionale.

Se la flessibilità massima è maggiore o uguale a 0,4, allora il coefficiente di stabilità φ calcolato con la formula:

valore del coefficiente δ dovrebbe essere calcolato con la formula:

probabilità α e β consultare tabella

Valori di coefficiente φ , calcolato con questa formula, non deve essere preso più di (7.6 / λ 2) a valori di flessibilità condizionale superiori a 3,8; 4.4 e 5.8 rispettivamente per i tipi di sezione a, b e c.

Per i valori λ < 0,4 для всех типов сечений допускается принимать φ = 1.

Valori di coefficiente φ sono riportati nell'appendice D a SP 16.13330.

Ora che tutti i dati iniziali sono noti, calcoliamo secondo la formula presentata all'inizio:

Come accennato in precedenza, è necessario fare 2 calcoli per 2 piani. Se il calcolo non soddisfa la condizione, selezioniamo un nuovo profilo con un valore maggiore del raggio di rotazione della sezione. È anche possibile modificare il modello di progetto, ad esempio cambiando l'attacco a cerniera in uno rigido o fissando la colonna nella campata con tiranti, è possibile ridurre la lunghezza stimata dell'asta.

Si consiglia di rinforzare gli elementi compressi con pareti solide a sezione aperta a forma di U con assi o grigliati. Se non ci sono cinghie, è necessario verificare la stabilità nella forma flesso-torsionale dell'instabilità in conformità con la clausola 7.1.5 di SP 16.13330.

3. Forza sotto l'azione combinata di forza longitudinale e momenti flettenti

Di norma, la colonna viene caricata non solo con un carico di compressione assiale, ma anche con un momento flettente, ad esempio dal vento. Il momento si forma anche se il carico verticale viene applicato non al centro della colonna, ma lateralmente. In questo caso è necessario effettuare un calcolo di verifica secondo la clausola 9.1.1 di SP 16.13330 utilizzando la formula

dove n- forza di compressione longitudinale;

UN n è l'area della sezione trasversale netta (tenendo conto dell'indebolimento dei fori);

R y è la resistenza di progetto dell'acciaio;

γ c è il coefficiente delle condizioni di lavoro (vedi tabella 1 di SP 16.13330);

n, Сx e Sì- coefficienti presi secondo la tabella E.1 di SP 16.13330

Mx e Il mio- momenti sugli assi X-X e Y-Y;

w xn,min e w yn,min - modulo di sezione relativo agli assi X-X e Y-Y (si trova in GOST sul profilo o nel libro di riferimento);

B- bimomento, in SNiP II-23-81 * questo parametro non è stato incluso nei calcoli, questo parametro è stato introdotto per tenere conto della deformazione;

wω,min – modulo di sezione settoriale.

Se non ci dovrebbero essere domande con i primi 3 componenti, la contabilizzazione del bimomento causa alcune difficoltà.

Il bimomento caratterizza le variazioni introdotte nelle zone lineari della distribuzione delle sollecitazioni della deformazione della sezione e, infatti, è una coppia di momenti diretti in direzioni opposte

Vale la pena notare che molti programmi non possono calcolare il bimomento, incluso SCAD non lo tiene conto.

4. Verifica della massima flessibilità della canna

Flessibilità degli elementi compressi λ = lef / i, di norma, non deve superare i valori limite λ hai dato nella tabella

Il coefficiente α in questa formula è il fattore di utilizzo del profilo, secondo il calcolo della stabilità sotto compressione centrale.

Oltre al calcolo della stabilità, questo calcolo deve essere eseguito per 2 piani.

Se il profilo non si adatta, è necessario modificare la sezione aumentando il raggio di rotazione della sezione o modificando lo schema di progettazione (modificare i fissaggi o fissare con fascette per ridurre la lunghezza stimata).

Se il fattore critico è la massima flessibilità, il grado di acciaio può essere considerato il più piccolo. il grado di acciaio non pregiudica la massima flessibilità. La variante ottimale può essere calcolata con il metodo di selezione.

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