Metalinės konstrukcijos – sudėtinga ir itin atsakinga tema. Net ir nedidelė klaida gali kainuoti šimtus tūkstančių ir milijonus dolerių. Kai kuriais atvejais klaidos kaina gali būti žmonių gyvybė statybvietėje, taip pat eksploatacijos metu. Taigi, skaičiavimų tikrinimas ir pakartotinis patikrinimas yra būtinas ir svarbus.

„Excel“ naudojimas sprendžiant skaičiavimo problemas, viena vertus, nėra naujas dalykas, bet kartu ir ne visai pažįstamas. Tačiau „Excel“ skaičiavimai turi keletą neabejotinų pranašumų:

• atvirumas- kiekvieną tokį skaičiavimą galima išardyti kaulais.
• Prieinamumas- patys failai yra viešajame domene, yra parašyti MK kūrėjų, kad atitiktų jų poreikius.
• Patogumas- beveik bet kuris asmeninio kompiuterio vartotojas gali dirbti su programomis iš MS Office paketo, o specializuoti dizaino sprendimai yra brangūs, o be to, juos įvaldyti reikia rimtų pastangų.

Jų nereikėtų laikyti panacėja. Tokie skaičiavimai leidžia išspręsti siauras ir gana paprastas projektavimo problemas. Tačiau jie neatsižvelgia į visos struktūros darbą. Kai kuriais paprastais atvejais jie gali sutaupyti daug laiko:

• Sijos apskaičiavimas lenkimui
• Sijos skaičiavimas lenkimui internetu
• Patikrinkite kolonėlės stiprumo ir stabilumo apskaičiavimą.
• Patikrinkite juostos dalies pasirinkimą.

Universalus skaičiavimo failas MK (EXCEL)

Metalinių konstrukcijų pjūvių parinkimo lentelė pagal 5 skirtingus SP 16.13330.2011 punktus
Tiesą sakant, naudodamiesi šia programa galite atlikti šiuos skaičiavimus:

• vieno tarpatramio šarnyrinės sijos skaičiavimas.
• centralizuotai suspaustų elementų (stulpelių) skaičiavimas.
• ištemptų elementų skaičiavimas.
• ekscentriškai suspaustų arba suspaustų-lenktų elementų skaičiavimas.

„Excel“ versija turi būti bent 2010. Norėdami pamatyti instrukcijas, spustelėkite pliusą viršutiniame kairiajame ekrano kampe.

METALINIS

Programa yra EXCEL knyga su makrokomandų palaikymu.
Ir jis skirtas plieninių konstrukcijų skaičiavimui pagal
SP16 13330.2013 „Plieninės konstrukcijos“

Bėjimų parinkimas ir skaičiavimas

Bėgimo pasirinkimas yra nereikšminga užduotis tik iš pirmo žvilgsnio. Bėjimų žingsnis ir jų dydis priklauso nuo daugelio parametrų. Ir būtų malonu turėti atitinkamą skaičiavimą po ranka. Štai apie ką šis straipsnis, kurį būtina perskaityti:

• bėgimo be sruogų skaičiavimas
• bėgimo su viena gija apskaičiavimas
• bėgimo su dviem vijomis apskaičiavimas
• bėgimo apskaičiavimas atsižvelgiant į bimomentą:

Bet yra maža musė tepaluose - matyt faile yra klaidų skaičiavimo dalyje.

Atkarpos inercijos momentų skaičiavimas Excel lentelėse

Jei jums reikia greitai apskaičiuoti sudėtinės sekcijos inercijos momentą arba nėra galimybės nustatyti GOST, pagal kurį gaminamos metalinės konstrukcijos, tada šis skaičiuotuvas jums padės. Nedidelis paaiškinimas yra lentelės apačioje. Apskritai darbas paprastas – parenkame tinkamą sekciją, nustatome šių sekcijų matmenis ir gauname pagrindinius sekcijos parametrus:

• Pjūvio inercijos momentai
• Atkarpos modulis
• Sekcijos sukimosi spindulys
• Skerspjūvio plotas
• statinis momentas
• Atstumai iki atkarpos svorio centro.

Lentelėje pateikiami šių sekcijų tipų skaičiavimai:

• vamzdis
• stačiakampis
• Aš spindulys
• kanalas
• stačiakampis vamzdis
• trikampis

Stovo aukštis ir jėgos P taikymo peties ilgis parenkami konstruktyviai, pagal brėžinį. Paimkime stelažo sekciją kaip 2Sh. Pagal santykį h 0 /l=10 ir h/b=1,5-2, parenkame atkarpą ne daugiau h=450mm ir b=300mm.

1 paveikslas - stelažo ir skerspjūvio pakrovimo schema.

Bendras konstrukcijos svoris yra:

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

Vieno iš 8 lentynų svoris yra:

P \u003d 34,73 / 8 \u003d 4,34 tonos \u003d 43400N - slėgis viename stove.

Jėga neveikia pjūvio centre, todėl sukelia momentą, lygų:

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

Apsvarstykite dėžės profilio statramstį, suvirintą iš dviejų plokščių

Ekscentricijų apibrėžimas:

Jei ekscentriškumas t x turi reikšmę nuo 0,1 iki 5 - ekscentriškai suspaustas (ištemptas) stovas; jeigu T nuo 5 iki 20, tada skaičiuojant reikia atsižvelgti į sijos įtempimą arba suspaudimą.

t x\u003d 2,5 - ekscentriškai suspaustas (ištemptas) stovas.

Stovo sekcijos dydžio nustatymas:

Pagrindinė stelažo apkrova yra išilginė jėga. Todėl, norint pasirinkti sekciją, naudojamas tempimo (gniuždymo) stiprio skaičiavimas:

(9)

Iš šios lygties raskite reikiamą skerspjūvio plotą

,mm 2 (10)

Leistinas įtempis [σ] atliekant patvarumo darbus priklauso nuo plieno markės, įtempių koncentracijos pjūvyje, apkrovos ciklų skaičiaus ir ciklo asimetrijos. SNiP leistinas įtempis ištvermingo darbo metu nustatomas pagal formulę

(11)

Dizaino atsparumas R U priklauso nuo įtempių koncentracijos ir nuo medžiagos takumo ribos. Įtempių koncentraciją suvirintose jungtyse dažniausiai sukelia suvirinimo siūlės. Koncentracijos koeficiento reikšmė priklauso nuo siūlių formos, dydžio ir vietos. Kuo didesnė įtempių koncentracija, tuo mažesnis leistinas įtempis.

Labiausiai apkrauta darbe suprojektuota strypo konstrukcijos dalis yra šalia jos tvirtinimo prie sienos vietos. Tvirtinimas priekinėmis siūlėmis atitinka 6 grupę, todėl RU = 45 MPa.

6 grupei, su n = 10 -6, α = 1,63;

Koeficientas adresu atspindi leistinų įtempių priklausomybę nuo ciklo asimetrijos indekso p, lygią mažiausio ciklo įtempio ir didžiausio santykiui, t.y.

-1≤ρ<1,

taip pat nuo įtempimų ženklo. Įtempimas skatina, o suspaudimas neleidžia įtrūkti, todėl vertė γ tam pačiam ρ priklauso nuo σ max ženklo. Pulsuojančios apkrovos atveju, kai σmin= 0, ρ=0 gniuždant γ=2 esant įtempimui γ = 1,67.

Kaip ρ→ ∞ γ→∞. Tokiu atveju leistinas įtempis [σ] tampa labai didelis. Tai reiškia, kad sumažėja nuovargio gedimo rizika, bet nereiškia, kad užtikrinamas stiprumas, nes galimas gedimas pirmos apkrovos metu. Todėl nustatant [σ] būtina atsižvelgti į statinio stiprumo ir stabilumo sąlygas.

Esant statinei įtampai (be lenkimo)

[σ] = R y. (12)

Projektinės varžos R y reikšmė pagal takumo ribą nustatoma pagal formulę

(13)

kur γ m yra medžiagos patikimumo koeficientas.

09G2S σ Т = 325 MPa, γ t = 1,25

Statinio suspaudimo metu leistinas įtempis sumažėja dėl sulenkimo pavojaus:

kur 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. Esant nedideliam apkrovos ekscentriciškumui, galima imti φ = 0.6. Šis koeficientas reiškia, kad strypo stipris gniuždant sumažėja iki 60% tempimo stiprio dėl lenkimo.

Duomenis pakeičiame formulėje:

Iš dviejų [σ] reikšmių pasirinkite mažiausią. Ir ateityje jis bus skaičiuojamas.

Leidžiama įtampa

Duomenų įtraukimas į formulę:

Kadangi 295,8 mm 2 yra labai mažas skerspjūvio plotas, atsižvelgiant į projektinius matmenis ir momento dydį, padidiname jį iki

Kanalo numerį parinksime pagal sritį.

Mažiausias kanalo plotas turi būti - 60 cm2

Kanalo numeris - 40P. Yra parinktys:

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

Mes gauname stelažo, susidedančio iš 2 kanalų, skerspjūvio plotą - 61,5 cm 2.

Pakeiskite 12 formulės duomenis ir dar kartą apskaičiuokite įtempius:

=146,7 MPa

Efektyvūs įtempiai pjūvyje yra mažesni už ribinius metalo įtempius. Tai reiškia, kad konstrukcijos medžiaga gali atlaikyti taikomą apkrovą.

Bendro stelažų stabilumo patikros skaičiavimas.

Toks patikrinimas reikalingas tik veikiant gniuždomosioms išilginėms jėgoms. Jeigu jėgos veikia pjūvio centrą (Mx=Mu=0), tai stovo statinio stiprumo sumažėjimas dėl stabilumo praradimo įvertinamas koeficientu φ, kuris priklauso nuo stelažo lankstumo.

Stovo lankstumas medžiagos ašies (ty ašies, kertančios pjūvio elementus) atžvilgiu, nustatomas pagal formulę:

(15)

kur - stovo išlenktos ašies pusės bangos ilgis,

μ - koeficientas, priklausantis nuo tvirtinimo būklės; prie pulto = 2;

i min - inercijos spindulys, randamas pagal formulę:

(16)

Duomenis pakeičiame 20 ir 21 formulėse:

Stabilumo apskaičiavimas atliekamas pagal formulę:

(17)

Koeficientas φ y nustatomas taip pat, kaip ir centrinio suspaudimo atveju, pagal lentelę. 6 priklausomai nuo stovo lankstumo λ y (λ yo) lenkiant aplink y ašį. Koeficientas iš atsižvelgiama į stabilumo sumažėjimą dėl momento veikimo M X.

Praktikoje dažnai reikia apskaičiuoti stovą arba koloną maksimaliai ašinei (išilginei) apkrovai. Jėga, kuriai esant stovas praranda stabilią būseną (laikomoji galia), yra labai svarbi. Stovo stabilumui įtakos turi stelažo galų tvirtinimo būdas. Konstrukcinėje mechanikoje svarstomi septyni stelažo galų tvirtinimo būdai. Mes apsvarstysime tris pagrindinius metodus:

Norint užtikrinti tam tikrą stabilumo ribą, būtina, kad būtų įvykdyta ši sąlyga:

Kur: P – veikianti jėga;

Nustatomas tam tikras stabilumo koeficientas

Taigi, skaičiuojant tampriąsias sistemas, reikia mokėti nustatyti kritinės jėgos Рcr reikšmę. Jei įvesime, kad jėga P, veikiama stovo, sukelia tik nedidelius nukrypimus nuo stovo, kurio ilgis ι, tiesinės formos, tada ją galima nustatyti pagal lygtį

čia: E - tamprumo modulis;
J_min - mažiausias pjūvio inercijos momentas;
M(z) - lenkimo momentas lygus M(z) = -P ω;
ω - nuokrypio nuo tiesios stovo formos dydis;
Šios diferencialinės lygties sprendimas

Integracijos A ir B konstantos nustatomos ribinėmis sąlygomis.
Atlikę tam tikrus veiksmus ir keitimus, gauname galutinę kritinės jėgos P išraišką

Mažiausia kritinės jėgos reikšmė bus n = 1 (sveikasis skaičius) ir

Stovo elastinės linijos lygtis atrodys taip:

čia: z - srovės ordinatės, esant didžiausiai reikšmei z=l;
Kritinės jėgos leistina išraiška vadinama L. Eulerio formule. Matyti, kad kritinės jėgos reikšmė priklauso nuo stovo standumo EJ min tiesiogiai proporcingai ir nuo stelažo ilgio l - atvirkščiai proporcinga.
Kaip minėta, elastinio stovo stabilumas priklauso nuo to, kaip jis pritvirtintas.
Rekomenduojama plieninių smeigių saugos riba yra
n y =1,5÷3,0; mediniams n y =2,5÷3,5; ketui n y =4,5÷5,5
Siekiant atsižvelgti į stovo galų tvirtinimo būdą, įvedamas sumažinto stelažo lankstumo galų koeficientas.

čia: μ - sumažinto ilgio koeficientas (lentelė) ;
i min - mažiausias stovo (lentelės) skerspjūvio sukimo spindulys;
ι - stovo ilgis;
Įveskite kritinį apkrovos koeficientą:

, (lentelė);
Taigi, skaičiuojant stelažo skerspjūvį, būtina atsižvelgti į koeficientus μ ir ϑ, kurių reikšmė priklauso nuo stovo galų tvirtinimo būdo ir yra pateikta žinyno lentelėse. dėl medžiagų stiprumo (GS Pisarenko ir SP Fesik)
Pateiksime kritinės jėgos apskaičiavimo pavyzdį stačiakampio formos kieto pjūvio strypui - 6 × 1 cm, strypo ilgis ι = 2m. Galų tvirtinimas pagal III schemą.
Mokėjimas:
Pagal lentelę randame koeficientą ϑ = 9,97, μ = 1. Pjūvio inercijos momentas bus:

ir kritinis stresas bus:

Akivaizdu, kad kritinė jėga P cr = 247 kgf sukels tik 41 kgf / cm 2 strypo įtempimą, kuris yra daug mažesnis už srauto ribą (1600 kgf / cm 2), tačiau ši jėga sukels strypas sulenkti, o tai reiškia, kad prarandamas stabilumas.
Apsvarstykite kitą apvalaus skerspjūvio medinio stovo, suspausto apatiniame gale ir atlenkiamo viršutiniame gale, apskaičiavimo pavyzdį (S.P. Fesik). Stovo ilgis 4m, suspaudimo jėga N=6tf. Leistinas įtempis [σ]=100kgf/cm 2 . Priimame suspaudimo leistino įtempio mažinimo koeficientą φ=0,5. Mes apskaičiuojame stovo pjūvio plotą:

Nustatykite stovo skersmenį:

Pjūvio inercijos momentas

Apskaičiuojame stovo lankstumą:
čia: μ=0,7, remiantis stovo galų suspaudimo metodu;
Nustatykite stelažo įtampą:

Akivaizdu, kad stelažo įtempis yra 100 kgf/cm 2 ir tai yra būtent leistinas įtempis [σ]=100 kgf/cm 2
Panagrinėkime trečiąjį plieninio stovo iš I profilio skaičiavimo pavyzdį, 1,5 m ilgio, suspaudimo jėga 50 tf, leistinas įtempis [σ]=1600 kgf/cm 2 . Apatinis stovo galas suspaustas, o viršutinis laisvas (I metodas).
Norėdami pasirinkti skyrių, naudojame formulę ir nustatome koeficientą ϕ=0,5, tada:

Parenkame iš diapazono I-siją Nr.36 ir jo duomenis: F = 61,9 cm 2, i min = 2,89 cm.
Nustatykite stovo lankstumą:

čia: μ nuo lentelės, lygi 2, atsižvelgiant į stovo suspaudimo būdą;
Projektinė įtampa stove bus:

5kgf, kuri yra maždaug lygi leistinai įtampai ir 0,97% daugiau, kas yra priimtina inžineriniais skaičiavimais.
Strypų, dirbančių gniuždant, skerspjūvis bus racionalus su didžiausiu inercijos spinduliu. Skaičiuojant specifinį sukimosi spindulį
optimaliausias yra vamzdinės sekcijos, plonasienės; kurių vertė ξ=1÷2,25, o vientisiems arba valcuotiems profiliams ξ=0,204÷0,5

išvadas
Skaičiuojant stelažų, kolonų tvirtumą ir stabilumą, būtina atsižvelgti į stelažų galų tvirtinimo būdą, taikyti rekomenduojamą saugos ribą.
Kritinės jėgos reikšmė gaunama iš stelažo lenktos ašinės linijos diferencialinės lygties (L. Euleris).
Atsižvelgiant į visus apkrautą stelažą apibūdinančius veiksnius, stelažo lankstumo samprata - λ, numatytas ilgio koeficientas - μ, įtempių mažinimo koeficientas - ϕ, kritinės apkrovos koeficientas - ϑ. Jų vertės paimtos iš etaloninių lentelių (G.S. Pisarenko ir S.P. Fesik).
Pateikiami apytiksliai statramsčių skaičiavimai kritinei jėgai – Рcr, kritiniam įtempimui – σcr, statramsčio skersmeniui – d, statramsčio lankstumui – λ ir kitoms charakteristikoms nustatyti.
Optimali lentynų ir kolonų sekcija yra vamzdiniai plonasieniai profiliai su vienodais pagrindiniais inercijos momentais.

Naudotos knygos:
G.S. Pisarenko "Medžiagų stiprumo vadovas".
S.P.Fesik „Medžiagų stiprumo vadovas“.
Į IR. Anurjevas „Dizaineris-mašinų kūrėjo vadovas“.
SNiP II-6-74 „Apkrovos ir smūgiai, projektavimo standartai“.

B ramsčio skaičiavimas

Lentynos vadinamos konstrukciniais elementais, kurie daugiausia veikia suspaudimo ir išilginio lenkimo metu.

Skaičiuojant stelažą, būtina užtikrinti jo tvirtumą ir stabilumą. Stabilumas užtikrinamas tinkamai parinkus stelažo sekciją.

Centrinio stulpo projektavimo schema taikoma skaičiuojant vertikalią apkrovą, nes jis yra suvirintas apačioje ir viršuje (žr. 3 pav.).

B statramstis tenka 33% viso grindų svorio.

Bendras grindų svoris N, kg nustatomas pagal: įskaitant sniego svorį, vėjo apkrovą, apkrovą nuo šilumos izoliacijos, apkrovą nuo dengiamojo rėmo svorio, apkrovą iš vakuumo.

N \u003d R 2 g,. (3.9)

čia g yra visa tolygiai paskirstyta apkrova, kg / m 2;

R yra vidinis bako spindulys, m.

Bendras grindų svoris susideda iš šių tipų apkrovų:

• 1. Sniego apkrova, g 1 . Priimta g 1 \u003d 100 kg / m 2 .;
• 2. Šilumos izoliacijos apkrova, g 2. Priimta g 2 \u003d 45 kg / m 2;
• 3. Vėjo apkrova, g 3 . Priimta g 3 \u003d 40 kg / m 2;
• 4. Apkrova nuo dengiamojo rėmo svorio, g 4 . Priimta g 4 \u003d 100 kg / m 2
• 5. Atsižvelgiant į sumontuotą įrangą, g 5 . Priimta g 5 \u003d 25 kg / m 2
• 6. Vakuuminė apkrova, g 6 . Priimta g 6 \u003d 45 kg / m 2.

Ir bendras persidengimo svoris N, kg:

Stovo suvokiama jėga apskaičiuojama:

Reikalingas stovo skerspjūvio plotas nustatomas pagal šią formulę:

Žr. 2 , (3.12)

čia: N – bendras grindų svoris, kg;

1600 kgf / cm 2, plienui Vst3sp;

Konstrukciškai priimtas išilginio lenkimo koeficientas = 0,45.

Pagal GOST 8732-75 pasirenkamas vamzdis, kurio išorinis skersmuo D h \u003d 21 cm, vidinis skersmuo db \u003d 18 cm ir sienelės storis 1,5 cm, o tai priimtina, nes vamzdžio ertmė bus užpildyta betonu. .

Vamzdžio skerspjūvio plotas, F:

Nustatomas profilio inercijos momentas (J), inercijos spindulys (r). Atitinkamai:

J = cm4, (3,14)

kur yra pjūvio geometrinės charakteristikos.

Inercijos spindulys:

r=, cm, (3,15)

čia J yra profilio inercijos momentas;

F yra reikiamos sekcijos plotas.

Lankstumas:

Įtampa stove nustatoma pagal formulę:

kgf/cm (3,17)

Tuo pačiu metu pagal 17 priedo lenteles (A.N. Serenko) = 0,34

Stovo pagrindo stiprumo apskaičiavimas

Projektinis slėgis P ant pamato nustatomas taip:

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)

kur: P "-vertikalaus stovo jėga P" \u003d 5885,6 kg;

R st - svorio lentynos, kg;

g - savitasis plieno svoris.g \u003d 7,85 * 10 -3 kg /.

R bs - į stelažo stovą pilamas betono svoris, kg;

g b - betono klasės savitasis svoris g b \u003d 2,4 * 10 -3 kg /.

Reikiamas batų plokštės plotas esant leistinam slėgiui ant smėlio pagrindo [y] f \u003d 2 kg / cm 2:

Priimama plokštė su bortais: aChb \u003d 0,65×0,65 m Paskirstyta apkrova, q 1 cm plokštės nustatoma:

Numatomas lenkimo momentas, M:

Numatomas pasipriešinimo momentas, W:

Plokštės storis d:

Imamas plokštės storis d = 20 mm.

Kolona – tai vertikalus pastato laikančiosios konstrukcijos elementas, perkeliantis apkrovas iš aukštesnių konstrukcijų į pamatus.

Skaičiuojant plienines kolonas, būtina vadovautis SP 16.13330 „Plieninės konstrukcijos“.

Plieninei kolonai dažniausiai naudojama I formos sija, vamzdis, kvadratinis profilis, kompozitinė kanalų sekcija, kampai, lakštai.

Centriškai suspaustoms kolonoms optimalu naudoti vamzdį arba kvadratinį profilį - jie yra ekonomiški metalo masės atžvilgiu ir turi gražią estetinę išvaizdą, tačiau vidinių ertmių negalima dažyti, todėl šis profilis turi būti sandarus.

Plačios lentynos I sijos naudojimas kolonoms yra plačiai paplitęs - kai kolona suspaudžiama vienoje plokštumoje, tokio tipo profilis yra optimalus.

Didelę reikšmę turi kolonos tvirtinimo prie pamatų metodas. Kolona gali būti šarnyrinė, standi vienoje plokštumoje ir šarnyrinė kitoje arba standi 2 plokštumose. Tvirtinimo pasirinkimas priklauso nuo pastato konstrukcijos ir yra svarbesnis skaičiuojant, nes. numatomas kolonos ilgis priklauso nuo tvirtinimo būdo.

Taip pat reikia atsižvelgti į stulpų, sienų plokščių, sijų ar santvarų tvirtinimo būdą prie kolonos, jei apkrova perkeliama iš kolonos pusės, tada reikia atsižvelgti į ekscentriškumą.

Kai kolona įspaudžiama pamatuose, o sija standžiai pritvirtinta prie kolonos, skaičiuojamas ilgis 0,5l, tačiau skaičiuojant dažniausiai atsižvelgiama į 0,7l. veikiant apkrovai sija sulinksta ir nėra visiško suspaudimo.

Praktikoje kolona nenagrinėjama atskirai, o programoje sumodeliuojamas karkasas arba 3 dimensijos pastato modelis, jis užkraunamas ir komplektacijoje apskaičiuojama kolonėlė bei pasirenkamas reikiamas profilis, tačiau programose jį galima sunku atsižvelgti į sekcijos susilpnėjimą varžtų skylėmis, todėl gali prireikti sekciją patikrinti rankiniu būdu.

Norėdami apskaičiuoti stulpelį, turime žinoti didžiausius gniuždymo / tempimo įtempius ir momentus, kurie atsiranda pagrindinėse sekcijose, tam sudarome įtempių diagramas. Šioje apžvalgoje mes apsvarstysime tik stulpelio stiprumo skaičiavimą be braižymo.

Stulpelį apskaičiuojame pagal šiuos parametrus:

1. Tempimo/gniuždymo stipris

2. Stabilumas esant centriniam suspaudimui (2 plokštumose)

3. Stiprumas kartu veikiant išilginei jėgai ir lenkimo momentams

4. Didžiausio strypo lankstumo patikrinimas (2 plokštumose)

1. Tempimo/gniuždymo stipris

Pagal SP 16.13330 p 7.1.1 standartinio atsparumo plieninių elementų stiprumo skaičiavimas R yn ≤ 440 N/mm2 esant centrinei įtampai arba suspaudimui jėga N turėtų būti atlikta pagal formulę

A n yra tinklo profilio skerspjūvio plotas, t.y. atsižvelgiant į jo skylių susilpnėjimą;

R y – projektinis valcuoto plieno atsparumas (priklauso nuo plieno rūšies, žr. SP 16.13330 lentelę B.5);

γ c – darbo sąlygų koeficientas (žr. SP 16.13330 1 lentelę).

Naudodami šią formulę galite apskaičiuoti minimalų reikalingą profilio skerspjūvio plotą ir nustatyti profilį. Ateityje patikros skaičiavimuose stulpelio atkarpos parinkimas gali būti atliekamas tik atkarpos parinkimo būdu, todėl čia galime nustatyti atspirties tašką, už kurį atkarpa negali būti mažesnė.

2. Stabilumas esant centriniam suspaudimui

Stabilumo apskaičiavimas atliekamas pagal SP 16.13330 7.1.3 punktą pagal formulę

A- stambiojo profilio skerspjūvio plotas, t.y. neatsižvelgiant į jo skylių susilpnėjimą;

R

γ

φ yra stabilumo koeficientas esant centriniam suspaudimui.

Kaip matote, ši formulė labai panaši į ankstesnę, tačiau čia pasirodo koeficientas φ , norėdami jį apskaičiuoti, pirmiausia turime apskaičiuoti sąlyginį strypo lankstumą λ (žymimas brūkšneliu aukščiau).

kur R y yra plieno projektinis atsparumas;

E- tamprumo modulis;

λ - strypo lankstumas, apskaičiuojamas pagal formulę:

kur l ef yra apskaičiuotas strypo ilgis;

i yra atkarpos inercijos spindulys.

Efektyvūs ilgiai l ef pastovaus skerspjūvio kolonos (stulpai) arba atskiri laiptuotų kolonų pjūviai pagal SP 16.13330 10.3.1 punktą turėtų būti nustatomi pagal formulę

kur l yra stulpelio ilgis;

μ - efektyvusis ilgio koeficientas.

Efektyvūs ilgio faktoriai μ pastovaus skerspjūvio stulpeliai (stulpai) turi būti nustatomi atsižvelgiant į jų galų tvirtinimo sąlygas ir apkrovos tipą. Kai kuriems galų tvirtinimo atvejams ir apkrovos tipui – reikšmės μ rodomi šioje lentelėje:

Sekcijos sukimo spindulį galima rasti atitinkamame profilio GOST, t.y. profilis turi būti iš anksto nurodytas, o skaičiavimas sumažinamas iki sekcijų surašymo.

Nes sukimo spindulys 2 plokštumose daugeliui profilių turi skirtingas reikšmes 2 plokštumose (tik vamzdžio ir kvadratinio profilio reikšmės yra vienodos), o tvirtinimas gali skirtis, todėl skaičiuojami ilgiai taip pat gali skirtis, tada stabilumo skaičiavimas turi būti atliktas 2 plokštumoms.

Taigi dabar turime visus duomenis sąlyginiam lankstumui apskaičiuoti.

Jei didžiausias lankstumas yra didesnis arba lygus 0,4, tada stabilumo koeficientas φ apskaičiuojamas pagal formulę:

koeficiento vertė δ reikia apskaičiuoti pagal formulę:

šansai α Ir β žr. lentelę

Koeficientų reikšmės φ , apskaičiuotas pagal šią formulę, turėtų būti imtas ne daugiau kaip (7,6 / λ 2) kai sąlyginio lankstumo vertė viršija 3,8; 4.4 ir 5.8 atitinkamai a, b ir c sekcijų tipams.

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

Koeficientų reikšmės φ yra pateiktos SP 16.13330 D priede.

Dabar, kai žinomi visi pradiniai duomenys, apskaičiuojame pagal pradžioje pateiktą formulę:

Kaip minėta aukščiau, 2 plokštumoms reikia atlikti 2 skaičiavimus. Jei skaičiavimas netenkina sąlygos, tada pasirenkame naują profilį su didesne atkarpos sukimosi spindulio verte. Taip pat galima keisti projektavimo schemą, pavyzdžiui, pakeičiant šarnyrinį tvirtinimą į standų arba stulpą tarpatramyje fiksuojant raiščiais, galima sumažinti numatomą strypo ilgį.

Suspaustus elementus su vientisomis atviros U formos sekcijos sienelėmis rekomenduojama sutvirtinti lentomis arba grotelėmis. Jei diržų nėra, pagal SP 16.13330 7.1.5 punktą turi būti patikrintas stabilumas lenkimo-sukimo formoje.

3. Stiprumas kartu veikiant išilginei jėgai ir lenkimo momentams

Paprastai kolona apkraunama ne tik ašine gniuždymo apkrova, bet ir lenkimo momentu, pavyzdžiui, nuo vėjo. Momentas taip pat susidaro, jei vertikali apkrova veikiama ne kolonos centre, o iš šono. Tokiu atveju būtina atlikti patikros skaičiavimą pagal SP 16.13330 9.1.1 punktą naudojant formulę

kur N- išilginė gniuždymo jėga;

A n yra grynasis skerspjūvio plotas (atsižvelgiant į susilpnėjimą skylėmis);

R y yra plieno projektinis atsparumas;

γ c – darbo sąlygų koeficientas (žr. SP 16.13330 1 lentelę);

n, Сx Ir Сy- koeficientai, paimti pagal SP 16.13330 E.1 lentelę

Mx Ir mano- momentai apie ašis X-X ir Y-Y;

W xn,min ir W yn,min - sekcijos modulis, palyginti su X-X ir Y-Y ašimis (galima rasti GOST profilyje arba žinyne);

B- bimomentas, SNiP II-23-81 * šis parametras nebuvo įtrauktas į skaičiavimus, šis parametras buvo įvestas siekiant atsižvelgti į deformaciją;

Wω,min – sektoriaus atkarpos modulis.

Jei dėl pirmųjų 3 komponentų klausimų neturėtų kilti, tada bimomento apskaičiavimas sukelia tam tikrų sunkumų.

Bimomentas apibūdina pokyčius, įvestus į pjūvio deformacijos įtempių pasiskirstymo tiesines zonas, ir iš tikrųjų yra momentų pora, nukreipta priešingomis kryptimis.

Verta paminėti, kad daugelis programų negali apskaičiuoti bimomento, įskaitant SCAD, į jį neatsižvelgiama.

4. Meškerykočio galutinio lankstumo patikrinimas

Suspaustų elementų lankstumas λ = lef / i, kaip taisyklė, neturėtų viršyti ribinių verčių λ u pateikta lentelėje

Koeficientas α šioje formulėje yra profilio panaudojimo koeficientas pagal stabilumo apskaičiavimą esant centriniam suspaudimui.

Be stabilumo skaičiavimo, šis skaičiavimas turi būti atliktas 2 plokštumoms.

Jei profilis netelpa, reikia pakeisti sekciją padidinant sekcijos sukimo spindulį arba keičiant projektavimo schemą (keisti tvirtinimus arba pritvirtinti raiščiais, kad sumažintumėte numatomą ilgį).

Jei kritinis veiksnys yra didžiausias lankstumas, tada plieno rūšį galima laikyti mažiausia. plieno klasė neturi įtakos galutiniam lankstumui. Optimalų variantą galima apskaičiuoti pasirinkimo metodu.

Paskelbta žymėta ,