온라인 안정성을 위한 랙 계산. 금속 빔 온라인 계산(계산기)

금속 구조는 복잡하고 매우 책임감 있는 주제입니다. 작은 실수에도 수십만 달러의 비용이 들 수 있습니다. 어떤 경우에는 실수의 대가가 건설 현장과 운영 중 사람들의 생명이 될 수 있습니다. 따라서 계산을 확인하고 다시 확인하는 것이 필요하고 중요합니다.

Excel을 사용하여 계산 문제를 해결하는 것은 한편으로는 새로운 것이 아니지만 동시에 매우 친숙하지 않습니다. 그러나 Excel 계산에는 부인할 수 없는 여러 이점이 있습니다.

  • 개방 상태- 이러한 각 계산은 뼈로 분해할 수 있습니다.
  • 유효성- 파일 자체는 공개 도메인에 존재하며 MK 개발자가 필요에 맞게 작성합니다.
  • 편의- 거의 모든 PC 사용자는 MS Office 패키지의 프로그램으로 작업할 수 있지만 전문 설계 솔루션은 비용이 많이 들고 마스터하는 데 상당한 노력이 필요합니다.

그들은 만병 통치약으로 간주되어서는 안됩니다. 이러한 계산을 통해 좁고 비교적 단순한 설계 문제를 해결할 수 있습니다. 그러나 그들은 전체 구조의 작업을 고려하지 않습니다. 다음과 같은 간단한 경우에 많은 시간을 절약할 수 있습니다.

  • 굽힘 빔 계산
  • 온라인 굽힘 빔 계산
  • 기둥의 강도와 안정성 계산을 확인하십시오.
  • 바 섹션의 선택을 확인하십시오.

범용 계산 파일 MK(EXCEL)

SP 16.13330.2011의 5가지 다른 점에 따른 금속 구조 섹션 선택 표
실제로 이 프로그램을 사용하여 다음 계산을 수행할 수 있습니다.

  • 단일 스팬 힌지 빔의 계산.
  • 중앙에서 압축된 요소(열)의 계산.
  • 늘어난 요소의 계산.
  • 편심 압축 또는 압축 굽힘 요소의 계산.

Excel 버전은 2010 이상이어야 합니다. 지침을 보려면 화면 왼쪽 상단의 더하기를 클릭하십시오.

메탈릭

프로그램은 매크로를 지원하는 엑셀 책입니다.
그리고 에 따라 철강 구조의 계산을위한 것입니다
SP16 13330.2013 "철골 구조물"

런 선택 및 계산

실행 선택은 언뜻보기에는 사소한 작업입니다. 실행 단계와 크기는 많은 매개변수에 따라 다릅니다. 그리고 적절한 계산을 하는 것이 좋을 것입니다. 반드시 읽어야 할 이 기사의 내용은 다음과 같습니다.

  • 가닥이 없는 런 계산
  • 한 가닥으로 실행 계산
  • 두 가닥으로 실행 계산
  • 바이모멘트를 고려한 실행 계산:

그러나 연고에 작은 파리가 있습니다. 분명히 파일에 계산 부분에 오류가 있습니다.

Excel 테이블에서 섹션의 관성 모멘트 계산

복합 단면의 관성 모멘트를 빠르게 계산해야 하거나 금속 구조가 만들어지는 GOST를 결정할 방법이 없는 경우 이 계산기가 도움이 될 것입니다. 약간의 설명은 표 하단에 있습니다. 일반적으로 작업은 간단합니다. 적절한 섹션을 선택하고 이러한 섹션의 치수를 설정하고 섹션의 주요 매개변수를 얻습니다.

  • 단면의 관성 모멘트
  • 단면계수
  • 단면의 회전 반경
  • 단면적
  • 정적 모멘트
  • 단면의 무게 중심까지의 거리입니다.

이 테이블에는 다음 유형의 섹션에 대한 계산이 포함되어 있습니다.

  • 파이프
  • 직사각형
  • 아이빔
  • 채널
  • 직사각형 파이프
  • 삼각형

랙의 높이와 힘 P의 적용 암의 길이는 도면에 따라 건설적으로 선택됩니다. 랙의 단면을 2Sh로 가정해 보겠습니다. h 0 /l=10 및 h/b=1.5-2 비율에 따라 h=450mm 및 b=300mm 이하의 단면을 선택합니다.

그림 1 - 랙과 단면을 로드하는 방식.

구조의 총 중량은 다음과 같습니다.

m= 20.1+5+0.43+3+3.2+3 = 34.73톤

8개의 랙 중 하나의 무게는 다음과 같습니다.

P \u003d 34.73 / 8 \u003d 4.34 톤 \u003d 43400N - 랙당 압력.

힘은 단면의 중심에서 작용하지 않으므로 다음과 같은 모멘트가 발생합니다.

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

두 개의 판에서 용접된 상자 섹션 스트럿을 고려하십시오.

편심의 정의:

만약 편심 t x 0.1에서 5 사이의 값을 가짐 - 편심 압축(늘어진) 랙; 만약 5에서 20 사이이면 계산에서 빔의 장력 또는 압축을 고려해야 합니다.

t x\u003d 2.5 - 편심 압축(늘어진) 랙.

랙 섹션의 크기 결정:

랙의 주요 하중은 세로 방향의 힘입니다. 따라서 단면을 선택하기 위해 인장(압축) 강도 계산이 사용됩니다.

(9)

이 방정식에서 필요한 단면적을 찾으십시오.

,mm 2 (10)

내구 작업 중 허용 응력[σ]은 강종, 단면의 응력 집중, 하중 주기 수 및 주기 비대칭에 따라 다릅니다. SNiP에서 지구력 작업 중 허용 응력은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

(11)

설계 저항 응력 집중과 재료의 항복 강도에 따라 다릅니다. 용접 조인트의 응력 집중은 대부분 용접으로 인해 발생합니다. 농도 계수의 값은 이음매의 모양, 크기 및 위치에 따라 다릅니다. 응력 집중이 높을수록 허용 응력이 낮아집니다.

작업에서 설계된 철근 구조의 가장 하중이 가해지는 부분은 벽에 부착되는 장소 근처에 있습니다. 정면 필렛 용접을 사용한 부착은 6번째 그룹에 해당하므로, RU = 45 MPa.

6번째 그룹의 경우, n = 10-6, α = 1.63;

계수 ~에사이클당 최소 응력과 최대 값의 비율과 동일한 사이클 비대칭 지수 p에 대한 허용 응력의 의존성을 반영합니다.

-1≤ρ<1,

뿐만 아니라 스트레스의 징후에서. 장력이 촉진되고 압축이 균열을 방지하므로 값 γ 동일한 ρ에 대해 σ max의 부호에 따라 다릅니다. 맥동 하중의 경우, σmin= 0, ρ=0 압축 γ=2 인장 γ = 1,67.

ρ→ ∞ γ→∞로. 이 경우 허용응력[σ]은 매우 커진다. 이는 피로파괴의 위험이 감소한다는 것을 의미하지만, 첫 번째 하중 동안 파괴가 가능하기 때문에 강도가 확보된다는 의미는 아니다. 따라서 [σ]를 결정할 때 정적 강도와 안정성의 조건을 고려할 필요가 있습니다.

정적 장력 하에서(굽힘 없음)

[σ] = Ry. (12)

항복 강도에 따른 설계 저항 R y 의 값은 다음 식에 의해 결정됩니다.

(13)

여기서 γm은 재료에 대한 신뢰성 계수입니다.

09G2S용 σ Т = 325MPa, γt = 1,25

정적 압축에서는 좌굴 위험으로 인해 허용 응력이 감소합니다.

여기서 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. 하중 적용의 작은 편심으로 φ를 취할 수 있습니다. = 0.6. 이 계수는 좌굴로 인해 봉의 압축강도가 인장강도의 60%까지 감소함을 의미한다.

우리는 공식의 데이터를 다음과 같이 대체합니다.

[ σ]의 두 값 중 가장 작은 값을 선택합니다. 그리고 앞으로는 계산될 것입니다.

허용 전압

데이터를 공식에 대입:

295.8 mm 2 는 매우 작은 단면적이므로 설계 치수와 모멘트의 크기에 따라 다음으로 늘립니다.

지역에 따라 채널 번호를 선택하겠습니다.

채널의 최소 면적은 - 60cm 2여야 합니다.

채널 번호 - 40P. 옵션이 있습니다:

h=400mm; b=115mm; s=8mm; t=13.5mm; F=18.1cm 2 ;

우리는 61.5cm 2의 2 채널로 구성된 랙의 단면적을 얻습니다.

공식 12의 데이터를 대체하고 응력을 다시 계산합니다.

=146.7 MPa

단면의 유효 응력은 금속에 대한 제한 응력보다 작습니다. 이것은 구성 재료가 적용된 하중을 견딜 수 있음을 의미합니다.

랙의 전체 안정성 검증 계산.

이러한 점검은 압축 종방향 힘의 작용 하에서만 필요합니다. 단면 중앙에 힘이 가해지면(Mx=Mu=0), 안정성 손실로 인한 랙의 정적 강도 감소는 랙의 유연성에 따라 달라지는 계수 φ로 추정됩니다.

재료 축(즉, 단면 요소와 교차하는 축)에 대한 랙의 유연성은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

(15)

어디 - 랙의 곡선 축의 반파 길이,

μ - 고정 조건에 따른 계수; 콘솔에서 = 2;

나는 min - 관성 반경은 다음 공식으로 구할 수 있습니다.

(16)

우리는 공식 20과 21의 데이터를 대체합니다.

안정성 계산은 다음 공식에 따라 수행됩니다.

(17)

계수 φ y는 표에 따라 중앙 압축과 동일한 방식으로 결정됩니다. 6 y축을 중심으로 구부릴 때 랙의 유연성에 따라 λ y(λ yo). 계수 ~에서순간의 작용으로 인한 안정성 감소를 고려합니다. 엑스.

실제로는 최대 축방향(종방향) 하중에 대한 랙 또는 기둥을 계산해야 하는 경우가 많습니다. 랙이 안정적인 상태(베어링 용량)를 잃는 힘이 중요합니다. 랙의 안정성은 랙의 끝단을 고정하는 방법에 영향을 받습니다. 구조 역학에서는 랙 끝단을 고정하기 위해 7가지 방법이 고려됩니다. 우리는 세 가지 주요 방법을 고려할 것입니다.

어느 정도 안정성을 확보하려면 다음 조건이 충족되어야 합니다.

어디에: P - 작용력;

특정 안정성 요소가 설정됩니다.

따라서 탄성 시스템을 계산할 때 임계력 Рcr의 값을 결정할 수 있어야 합니다. 랙에 가해지는 힘 P가 길이가 ι인 랙의 직선 모양에서 약간의 편차만 유발한다고 소개하면 방정식에서 결정할 수 있습니다.

여기서: E - 탄성 계수;
J_min - 단면의 최소 관성 모멘트.
M(z) - M(z) = -P ω와 동일한 굽힘 모멘트;
ω - 랙의 직선 모양과의 편차의 크기.
이 미분방정식 풀기

A 및 B 적분 상수는 경계 조건에 의해 결정됩니다.
특정 작업과 대체를 수행한 후 임계력 P에 대한 최종 표현을 얻습니다.

임계력의 가장 작은 값은 n = 1(정수)이고

랙의 탄성 선 방정식은 다음과 같습니다.

여기서: z - 최대값 z=l에서 현재 세로좌표;
임계력에 대한 허용 가능한 표현을 L. 오일러의 공식이라고 합니다. 임계력의 크기는 랙 EJ min의 강성에 정비례하고 길이 l에 반비례한다는 것을 알 수 있습니다.
언급했듯이 탄성 랙의 안정성은 고정 방법에 따라 다릅니다.
강철 스터드의 권장 안전 여유는 다음과 같습니다.
n y =1.5÷3.0; 나무의 경우 n y =2.5÷3.5; 주철의 경우 n y =4.5÷5.5
랙의 끝 부분을 고정하는 방법을 고려하기 위해 랙의 감소된 유연성 끝의 계수가 도입됩니다.


여기서: μ - 감소된 길이의 계수(표) ;
나는 최소 - 랙 (테이블) 단면의 최소 회전 반경;
ι - 랙 길이;
임계 부하 계수를 입력합니다.

, (테이블);
따라서 랙의 단면을 계산할 때 계수 μ와 ϑ를 고려해야 하며, 그 값은 랙 끝을 고정하는 방법에 따라 다르며 핸드북 표에 나와 있습니다. 강도 재료(GS Pisarenko 및 SP Fesik)
직사각형 모양의 단단한 단면의 막대 - 6 × 1 cm, 막대의 길이 ι = 2m에 대한 임계력을 계산하는 예를 들어 보겠습니다. 계획 III에 따라 끝 고정.
지불:
표에 따르면 계수 ϑ = 9.97, μ = 1을 찾습니다. 단면의 관성 모멘트는 다음과 같습니다.

임계 스트레스는 다음과 같습니다.

임계력 P cr = 247kgf는 흐름 한계(1600kgf/cm2)보다 훨씬 적은 41kgf/cm2의 막대에 응력을 일으키지만 이 힘은 막대가 구부러져 안정성이 떨어집니다.
하단에서 조이고 상단에서 힌지 연결된 원형 단면의 나무 선반을 계산하는 또 다른 예를 고려하십시오(S.P. Fesik). 스탠드 길이 4m, 압축력 N=6tf. 허용응력[σ]=100kgf/cm 2 . 압축 허용 응력의 감소 계수 φ=0.5를 받아들입니다. 랙의 단면적을 계산합니다.


랙의 직경을 결정하십시오.

단면 관성 모멘트

랙의 유연성을 계산합니다.
여기서: μ=0.7, 랙의 끝을 조이는 방법을 기준으로 합니다.
랙의 전압을 결정합니다.

분명히 랙의 응력은 100kgf/cm 2 이고 정확히 허용 응력 [σ]=100kgf/cm 2 입니다.
I-프로파일, 길이 1.5m, 압축력 50tf, 허용 응력 [σ]=1600kgf/cm 2 에서 강철 랙을 계산하는 세 번째 예를 살펴보겠습니다. 랙의 하단은 꼬집고 상단은 자유입니다(I 방식).
단면을 선택하기 위해 공식을 사용하고 계수 ϕ=0.5를 설정한 다음:

우리는 범위 I-빔 번호 36과 해당 데이터에서 F = 61.9cm 2, i min = 2.89cm를 선택합니다.
랙의 유연성을 결정합니다.

여기서: 랙이 조여지는 방식을 고려하여 테이블에서 μ, 2와 같습니다.
랙의 설계 전압은 다음과 같습니다.

허용 전압과 거의 같은 5kgf이고 엔지니어링 계산에서 허용되는 0.97% 이상입니다.
압축에서 작동하는 막대의 단면은 가장 큰 관성 반경으로 합리적입니다. 특정 회전 반경을 계산할 때
가장 최적은 얇은 벽으로 된 관형 섹션입니다. 값 ξ=1÷2.25인 경우 솔리드 또는 압연 프로파일의 경우 ξ=0.204÷0.5

결론
랙, 기둥의 강도와 안정성을 계산할 때 랙 끝을 고정하는 방법을 고려하고 권장 안전 여유를 적용해야 합니다.
임계력의 값은 랙의 곡선 중심선의 미분방정식(L. Euler)에서 구합니다.
적재된 랙을 특징짓는 모든 요소를 ​​고려하기 위해 랙 유연성 개념 - λ, 제공된 길이 계수 - μ, 응력 감소 계수 - ϕ, 임계 하중 계수 - ϑ. 해당 값은 참조 테이블(G.S. Pisarentko 및 S.P. Fesik)에서 가져옵니다.
임계력 - Рcr, 임계 응력 - σcr, 스트럿 직경 - d, 스트럿 유연성 - λ 및 기타 특성을 결정하기 위해 스트럿의 대략적인 계산이 제공됩니다.
랙과 기둥을 위한 최적의 단면은 관성 모멘트가 동일한 관형의 얇은 벽 프로파일입니다.

중고 도서:
G.S Pisarenko "재료의 강도에 대한 핸드북."
S.P. Fesik "재료 강도 핸드북".
에서 그리고. Anuryev "디자이너 - 기계 제작자의 핸드북".
SNiP II-6-74 "하중 및 충격, 설계 표준".

B필러 계산

랙은 주로 압축 및 세로 굽힘에서 작동하는 구조 요소라고 합니다.

랙을 계산할 때 강도와 안정성을 보장해야 합니다. 랙 섹션을 올바르게 선택하여 안정성을 보장합니다.

중앙 기둥의 계산 방식은 하단과 상단이 용접되기 때문에 끝에서 힌지된 수직 하중을 계산할 때 채택됩니다(그림 3 참조).

B 필러는 전체 바닥 중량의 33%를 지지합니다.

바닥의 ​​총 중량 N, kg은 눈의 무게, 풍하중, 단열재의 하중, 커버 프레임의 하중, 진공의 하중을 포함하여 결정됩니다.

N \u003d R 2g,. (3.9)

여기서 g는 총 균일 분포 하중, kg / m 2입니다.

R은 탱크의 내부 반경, m입니다.

바닥의 ​​총 중량은 다음 유형의 하중으로 구성됩니다.

  • 1. 적설 하중, g 1 . 허용 g 1 \u003d 100 kg / m 2 .;
  • 2. 단열재 하중, g 2. 허용 g 2 \u003d 45 kg / m 2;
  • 3. 풍하중, g 3 . 허용 g 3 \u003d 40 kg / m 2;
  • 4. 커버 프레임의 무게에서 하중, g 4 . 허용 g 4 \u003d 100kg / m 2
  • 5. 설치된 장비를 고려하여 g 5 . 허용 g 5 \u003d 25 kg / m 2
  • 6. 진공 하중, g 6 . 허용되는 g 6 \u003d 45 kg / m 2.

그리고 겹침의 총 중량 N, kg:

랙이 감지하는 힘은 다음과 같이 계산됩니다.

랙의 필요한 단면적은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

2, (3.12) 참조

여기서: N은 바닥의 총 중량(kg)입니다.

1600 kgf / cm 2, 강철 Vst3sp의 경우;

길이 방향 굽힘 계수는 구조적으로 허용됩니다 = 0.45.

GOST 8732-75에 따르면 외경 D h \u003d 21 cm, 내경 db \u003d 18 cm 및 벽 두께가 1.5 cm인 파이프가 선택되며 이는 파이프 공동이 콘크리트로 채워지기 때문에 허용됩니다. .

파이프 단면적, F:

프로파일의 관성 모멘트(J), 관성 반경(r)이 결정됩니다. 각기:

J = cm4, (3.14)

단면의 기하학적 특성은 어디에 있습니까?

관성 반경:

r=, cm, (3.15)

여기서 J는 프로파일의 관성 모멘트입니다.

F는 필요한 섹션의 면적입니다.

유연성:

랙의 전압은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

kgf/cm(3.17)

동시에 부록 17 (A.N. Serenko) = 0.34의 표에 따르면

랙 베이스 강도 계산

기초에 대한 설계 압력 P는 다음과 같이 결정됩니다.

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)

여기서: P "-수직 랙의 힘 P" \u003d 5885.6 kg;

R st - 중량 랙, kg;

g - 강철의 비중 g \u003d 7.85 * 10 -3 kg /.

R bs - 랙 랙에 부어 넣은 무게 콘크리트, kg;

g b - 콘크리트 등급의 비중 g b \u003d 2.4 * 10 -3 kg /.

모래 바닥에 대한 허용 압력에서 신발 판의 필요한 영역 [y] f \u003d 2 kg / cm 2:

측면이있는 슬래브가 허용됩니다 : aChb \u003d 0.65×0.65 m 슬래브의 1cm 당 분포 하중 q가 결정됩니다.

예상 굽힘 모멘트, M:

예상 저항 모멘트 W:

판 두께 d:

판 두께 d = 20mm를 취합니다.

기둥은 높은 구조물에서 기초로 하중을 전달하는 건물의 내력 구조의 수직 요소입니다.

강철 기둥을 계산할 때 SP 16.13330 "철골 구조"를 따라야 합니다.

강철 기둥의 경우 I-빔, 파이프, 정사각형 프로파일, 채널의 복합 단면, 모서리, 시트가 일반적으로 사용됩니다.

중앙 압축 기둥의 경우 파이프 또는 사각형 프로파일을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 금속 덩어리 측면에서 경제적이고 미적 외관이 아름답지만 내부 공동을 도색할 수 없으므로 이 프로파일은 기밀해야 합니다.

기둥에 넓은 선반 I-빔의 사용이 널리 퍼져 있습니다. 기둥이 한 평면에 끼일 때 이러한 유형의 프로파일이 최적입니다.

매우 중요한 것은 기초에 기둥을 고정하는 방법입니다. 기둥은 힌지, 한 평면에서는 고정 및 다른 평면에서는 경첩으로 고정되거나 2개의 평면에서 고정될 수 있습니다. 고정 선택은 건물의 구조에 따라 다르며 계산에서 더 중요하기 때문입니다. 기둥의 예상 길이는 고정 방법에 따라 다릅니다.

기둥에 도리, 벽 패널, 보 또는 트러스를 부착하는 방법도 고려해야 합니다. 기둥 측면에서 하중이 전달되는 경우 편심을 고려해야 합니다.

기둥이 기초에 끼이고 보가 기둥에 견고하게 부착된 경우 계산된 길이는 0.5l이지만 일반적으로 계산에서는 0.7l를 고려합니다. 빔은 하중의 작용으로 구부러지고 완전히 끼지 않습니다.

실제로 기둥은 별도로 고려하지 않고 프로그램에서 프레임이나 3차원 건물 모델을 모델링하여 로드하고 어셈블리에서 기둥을 계산하고 필요한 프로파일을 선택하지만 프로그램에서는 볼트 구멍에 의한 단면의 약화를 고려하기 어려우므로 단면을 수동으로 확인해야 할 수 있습니다.

기둥을 계산하려면 주요 섹션에서 발생하는 최대 압축/인장 응력 및 모멘트를 알아야 합니다. 이를 위해 응력 다이어그램을 작성합니다. 이 리뷰에서는 플로팅 없이 기둥의 강도 계산만 고려합니다.

다음 매개변수에 따라 열을 계산합니다.

1. 인장/압축 강도

2. 중심압축하에서의 안정성(2면)

3. 종방향 힘과 굽힘 모멘트의 결합 작용 하에서의 강도

4. 로드의 극한 유연성 확인(2면)

1. 인장/압축 강도

SP 16.13330 p. 7.1.1 표준 저항이 있는 강철 요소의 강도 계산에 따름 아르 자형중심 장력 또는 힘에 의한 압축의 경우 yn ≤ 440 N/mm2 N은 공식에 따라 수행되어야 합니다.

n은 순 프로파일의 단면적, 즉 구멍의 약화를 고려합니다.

아르 자형 y는 압연 강재의 설계 저항입니다(강재 등급에 따라 다름, SP 16.13330의 표 B.5 참조).

γ c는 작업 조건 계수입니다(SP 16.13330의 표 1 참조).

이 공식을 사용하여 프로파일의 최소 필수 단면적을 계산하고 프로파일을 설정할 수 있습니다. 앞으로 검증 계산에서 열의 섹션 선택은 섹션 선택 방법으로 만 수행 할 수 있으므로 여기에서 섹션보다 작을 수없는 시작점을 설정할 수 있습니다.

2. 중앙 압축하에서의 안정성

안정성 계산은 공식에 따라 SP 16.13330 항목 7.1.3에 따라 수행됩니다.

- 총 프로파일의 단면적, 즉 구멍의 약화를 고려하지 않고;

아르 자형

γ

φ 는 중심 압축하에서의 안정성 계수입니다.

보시다시피 이 공식은 이전 공식과 매우 유사하지만 여기에 계수가 나타납니다. φ , 그것을 계산하려면 먼저 막대의 조건부 유연성을 계산해야 합니다. λ (위에서 대시로 표시).

어디 아르 자형 y는 강의 설계 저항입니다.

이자형- 탄성 계수;

λ - 다음 공식으로 계산된 막대의 유연성:

어디 ef는 로드의 계산된 길이입니다.

단면의 관성 반경입니다.

유효 길이 ef 기둥(기둥)의 일정한 단면적 또는 SP 16.13330 항목 10.3.1에 따른 계단식 기둥의 개별 단면은 다음 공식에 의해 결정되어야 합니다.

어디 열의 길이입니다.

μ - 유효 길이 계수.

유효 길이 계수 μ 일정한 단면의 기둥(기둥)은 끝단 고정 조건과 하중 유형에 따라 결정되어야 합니다. 끝단과 하중 유형을 고정하는 경우 값은 μ 다음 표에 나와 있습니다.

단면의 회전 반경은 프로파일에 대한 해당 GOST에서 찾을 수 있습니다. 프로필은 미리 지정해야 하며 계산은 섹션을 열거하는 것으로 축소됩니다.

때문에 대부분의 프로파일에 대한 2개의 평면에서 회전 반경은 2개의 평면에서 다른 값을 가지며(파이프와 정사각형 프로파일만 동일한 값을 가짐) 고정이 다를 수 있으므로 계산된 길이도 다를 수 있습니다. 그런 다음 2개의 평면에 대해 안정성을 계산해야 합니다.

이제 조건부 유연성을 계산하기 위한 모든 데이터가 있습니다.

극한 유연성이 0.4보다 크거나 같으면 안정성 계수 φ 공식에 의해 계산:

계수 값 δ 다음 공식을 사용하여 계산해야 합니다.

승산 α 그리고 β 표 참조

계수 값 φ , 이 공식으로 계산하면 (7.6 / λ 2) 3.8 이상의 조건부 유연성 값에서; 섹션 유형 a, b 및 c에 대해 각각 4.4 및 5.8.

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

계수 값 φ SP 16.13330의 부록 D에 나와 있습니다.

이제 모든 초기 데이터를 알았으므로 처음에 제시된 공식에 따라 계산합니다.

위에서 언급했듯이 2개의 평면에 대해 2개의 계산이 필요합니다. 계산이 조건을 충족하지 않으면 단면의 회전 반경 값이 더 큰 새 프로파일을 선택합니다. 예를 들어 힌지 부착물을 단단한 부착물로 변경하거나 스팬의 기둥을 타이로 고정하여 로드의 예상 길이를 줄이는 등 설계 방식을 변경할 수도 있습니다.

개방형 U 자형 단면의 단단한 벽이있는 압축 요소는 판자 또는 격자로 강화하는 것이 좋습니다. 스트랩이 없는 경우 SP 16.13330의 7.1.5절에 따라 굽힘-비틀림 형태의 좌굴 안정성에 대해 안정성을 확인해야 합니다.

3. 종방향 힘과 굽힘 모멘트의 결합 작용 하에서의 강도

일반적으로 기둥에는 축 방향 압축 하중뿐만 아니라 바람과 같은 굽힘 모멘트가 가해집니다. 기둥의 중앙이 아닌 측면에서 수직하중을 가하면 모멘트가 형성된다. 이 경우 공식을 사용하여 SP 16.13330의 9.1.1항에 따라 검증 계산을 수행해야 합니다.

어디 N- 종방향 압축력;

n은 순 단면적(구멍에 의한 약화 고려)입니다.

아르 자형 y는 강의 설계 저항입니다.

γ c는 작업 조건 계수입니다(SP 16.13330의 표 1 참조).

n, Сx그리고 - SP 16.13330의 표 E.1에 따라 취한 계수

MX그리고 나의- X-X 및 Y-Y 축에 대한 모멘트

xn, min 및 yn,min - X-X 및 Y-Y 축에 대한 단면 계수(프로필의 GOST 또는 참조 책에서 찾을 수 있음);

- bimoment, SNiP II-23-81 * 이 매개변수는 계산에 포함되지 않았으며 이 매개변수는 뒤틀림을 설명하기 위해 도입되었습니다.

ω,min – 섹터 단면 계수.

처음 3가지 구성 요소에 문제가 없어야 하는 경우 바이모멘트를 설명하는 데 약간의 어려움이 있습니다.

바이 모멘트는 단면 변형의 응력 분포의 선형 영역에 도입 된 변화를 특성화하며 실제로 반대 방향으로 향하는 한 쌍의 모멘트입니다

SCAD를 포함하여 많은 프로그램이 바이모멘트를 계산할 수 없다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

4. 로드의 극한 유연성 확인

압축 요소의 유연성 λ = lef / i는 원칙적으로 한계값을 초과해서는 안 됩니다. λ 당신은 테이블에 주어진

이 공식에서 계수 α는 중앙 압축하의 안정성 계산에 따른 프로파일의 활용 계수입니다.

안정성 계산과 함께 이 계산은 2개의 평면에 대해 수행되어야 합니다.

프로파일이 맞지 않으면 단면의 회전 반경을 늘리거나 설계 방식을 변경하여 단면을 변경해야 합니다(잠금을 변경하거나 타이로 고정하여 예상 길이를 줄임).

중요한 요소가 최고의 유연성이라면 강종을 가장 작은 것으로 간주할 수 있습니다. 강철 등급은 궁극적인 유연성에 영향을 미치지 않습니다. 최적의 변형은 선택 방법으로 계산할 수 있습니다.

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