Construcțiile metalice sunt o temă complexă și extrem de responsabilă. Chiar și o mică greșeală poate costa sute de mii și milioane de dolari. În unele cazuri, prețul unei greșeli poate fi viața oamenilor de pe șantier, precum și în timpul funcționării. Deci, verificarea și reverificarea calculelor este necesară și importantă.

Utilizarea Excel pentru a rezolva probleme de calcul nu este, pe de o parte, un lucru nou, dar, în același timp, deloc familiar. Cu toate acestea, calculele Excel au o serie de avantaje incontestabile:

• deschidere- fiecare astfel de calcul poate fi dezasamblat prin oase.
• Disponibilitate- fișierele în sine există în domeniul public, sunt scrise de dezvoltatorii MK pentru a se potrivi nevoilor lor.
• Comoditate- aproape orice utilizator de PC este capabil să lucreze cu programe din pachetul MS Office, în timp ce soluțiile de design specializate sunt costisitoare și, în plus, necesită un efort serios pentru a stăpâni.

Ele nu ar trebui considerate un panaceu. Astfel de calcule fac posibilă rezolvarea problemelor de proiectare înguste și relativ simple. Dar nu iau în considerare munca structurii în ansamblu. Într-un număr de cazuri simple, acestea pot economisi mult timp:

• Calculul unei grinzi pentru îndoire
• Calculul unei grinzi pentru îndoire online
• Verificați calculul rezistenței și stabilității coloanei.
• Verificați selecția secțiunii bar.

Fișier de calcul universal MK (EXCEL)

Tabel pentru selectarea secțiunilor structurilor metalice, conform 5 puncte diferite din SP 16.13330.2011
De fapt, folosind acest program, puteți efectua următoarele calcule:

• calculul unei grinzi articulate cu o singură travă.
• calculul elementelor (coloane) comprimate central.
• calculul elementelor întinse.
• calculul elementelor excentric-comprimate sau comprimate-îndoite.

Versiunea de Excel trebuie să fie cel puțin 2010. Pentru a vedea instrucțiunile, faceți clic pe plus din colțul din stânga sus al ecranului.

METALIC

Programul este o carte EXCEL cu suport macro.
Și este destinat calculului structurilor de oțel conform
SP16 13330.2013 „Structuri din oțel”

Selectarea și calcularea curselor

Alegerea unei alergări este o sarcină banală doar la prima vedere. Etapa curselor și dimensiunea acestora depind de mulți parametri. Și ar fi bine să aveți un calcul adecvat la îndemână. Iată despre ce este vorba în acest articol de citit obligatoriu:

• calculul unei alergări fără fire
• calculul unei rulări cu un singur fir
• calculul unei rulări cu două fire
• calculul cursei ținând cont de bimoment:

Dar există o mică muscă în unguent - se pare că în dosar există erori în partea de calcul.

Calculul momentelor de inerție a unei secțiuni în tabele excel

Dacă trebuie să calculați rapid momentul de inerție al unei secțiuni compozite sau nu există nicio modalitate de a determina GOST în funcție de care sunt realizate structurile metalice, atunci acest calculator vă va veni în ajutor. O mică explicație este în partea de jos a tabelului. În general, munca este simplă - selectam o secțiune potrivită, setăm dimensiunile acestor secțiuni și obținem parametrii principali ai secțiunii:

• Momentele de inerție ale secțiunii
• Modulul secțiunii
• Raza de rotație a secțiunii
• Arie a secțiunii transversale
• moment static
• Distanțele până la centrul de greutate al secțiunii.

Tabelul conține calcule pentru următoarele tipuri de secțiuni:

• teava
• dreptunghi
• I-beam
• canal
• teava dreptunghiulara
• triunghi

Înălțimea cremalierului și lungimea brațului de aplicare a forței P se selectează constructiv, conform desenului. Să luăm secțiunea raftului ca 2Sh. Pe baza raportului h 0 /l=10 și h/b=1,5-2, alegem o secțiune nu mai mare de h=450mm și b=300mm.

Figura 1 - Schema de încărcare a raftului și secțiunea transversală.

Greutatea totală a structurii este:

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

Greutatea care vine la unul dintre cele 8 rafturi este:

P \u003d 34,73 / 8 \u003d 4,34 tone \u003d 43400N - presiune pe raft.

Forța nu acționează în centrul secțiunii, deci provoacă un moment egal cu:

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

Luați în considerare o bară cu secțiune cutie sudată din două plăci

Definiția excentricităților:

Dacă excentricitatea t x are o valoare de la 0,1 la 5 - rack comprimat (întins) excentric; dacă t de la 5 la 20, atunci tensiunea sau compresia fasciculului trebuie luată în considerare în calcul.

t x\u003d 2,5 - rack comprimat (întins) excentric.

Determinarea dimensiunii secțiunii raftului:

Sarcina principală pentru rack este forța longitudinală. Prin urmare, pentru a selecta secțiunea, se utilizează calculul pentru rezistența la tracțiune (la compresiune):

(9)

Din această ecuație găsiți aria secțiunii transversale necesară

,mm 2 (10)

Efortul admisibil [σ] în timpul lucrului de anduranță depinde de calitatea oțelului, concentrația tensiunii în secțiune, numărul de cicluri de încărcare și asimetria ciclului. În SNiP, stresul admisibil în timpul lucrului de anduranță este determinat de formulă

(11)

Rezistenta de proiectare R U depinde de concentrația tensiunilor și de limita de curgere a materialului. Concentrarea tensiunilor în îmbinările sudate este cel mai adesea cauzată de suduri. Valoarea coeficientului de concentrare depinde de forma, dimensiunea și locația cusăturilor. Cu cât concentrația de stres este mai mare, cu atât stresul admisibil este mai mic.

Secțiunea cea mai încărcată a structurii tijei proiectată în lucrare este situată în apropierea locului de atașare a acesteia pe perete. Atașarea cu suduri frontale file corespunde grupei a 6-a, prin urmare, RU = 45 MPa.

Pentru grupa a 6-a, cu n = 10-6, a = 1,63;

Coeficient la reflectă dependența tensiunilor admisibile de indicele de asimetrie a ciclului p, egal cu raportul dintre solicitarea minimă pe ciclu și cea maximă, i.e.

-1≤ρ<1,

cât şi din semnul stresului. Tensiunea promovează, iar compresia previne fisurarea, deci valoarea γ pentru același ρ depinde de semnul lui σ max. În cazul încărcării pulsative, când σmin= 0, ρ=0 în compresie γ=2 în tensiune γ = 1,67.

Ca ρ→ ∞ γ→∞. În acest caz, tensiunea admisibilă [σ] devine foarte mare. Aceasta înseamnă că riscul de defectare prin oboseală este redus, dar nu înseamnă că rezistența este asigurată, deoarece este posibilă defectarea în timpul primei încărcări. Prin urmare, la determinarea [σ], este necesar să se țină cont de condițiile de rezistență și stabilitate statică.

Sub tensiune statică (fără îndoire)

[σ] = R y. (12)

Valoarea rezistenței de proiectare R y în funcție de limita de curgere este determinată de formula

(13)

unde γ m este factorul de fiabilitate pentru material.

Pentru 09G2S σ Т = 325 MPa, γ t = 1,25

În compresia statică, tensiunea admisă este redusă datorită riscului de flambaj:

unde 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. Cu o excentricitate mică a aplicării sarcinii, se poate lua φ = 0,6. Acest coeficient înseamnă că rezistența la compresiune a tijei este redusă la 60% din rezistența la tracțiune din cauza flambajului.

Inlocuim datele din formula:

Dintre cele două valori ale lui [ σ] alegeți cea mai mică. Și în viitor, va fi calculat.

Tensiune admisibilă

Introducerea datelor în formula:

Deoarece 295,8 mm 2 este o suprafață a secțiunii transversale extrem de mică, pe baza dimensiunilor de proiectare și a mărimii momentului, o creștem la

Vom selecta numărul canalului în funcție de zonă.

Suprafața minimă a canalului ar trebui să fie - 60 cm 2

Numărul canalului - 40P. Are optiuni:

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

Obținem aria secțiunii transversale a rackului, constând din 2 canale - 61,5 cm 2.

Înlocuiți datele din formula 12 și calculați din nou tensiunile:

=146,7 MPa

Tensiunile efective în secțiune sunt mai mici decât tensiunile limită pentru metal. Aceasta înseamnă că materialul de construcție poate rezista la sarcina aplicată.

Calcul de verificare a stabilității generale a rafturilor.

O astfel de verificare este necesară numai sub acțiunea forțelor longitudinale de compresiune. Dacă în centrul secțiunii sunt aplicate forțe (Mx=Mu=0), atunci reducerea rezistenței statice a cremalierului din cauza pierderii stabilității este estimată prin coeficientul φ, care depinde de flexibilitatea cremalierului.

Flexibilitatea raftului în raport cu axa materialului (adică axa care intersectează elementele secțiunii) este determinată de formula:

(15)

Unde - lungimea semi-undă a axei curbe a rackului,

μ - coeficient în funcție de starea de fixare; la consola = 2;

i min - raza de inerție, se găsește prin formula:

(16)

Inlocuim datele din formula 20 si 21:

Calculul stabilității se efectuează după formula:

(17)

Coeficientul φ y se determină la fel ca la compresia centrală, conform tabelului. 6 în funcție de flexibilitatea suportului λ y (λ yo) la îndoirea în jurul axei y. Coeficient cu ia in calcul scaderea stabilitatii datorita actiunii momentului M X.

În practică, adesea devine necesar să se calculeze un rack sau o coloană pentru sarcina maximă axială (longitudinală). Forța la care suportul își pierde starea stabilă (capacitatea portantă) este critică. Stabilitatea raftului este influențată de metoda de fixare a capetelor raftului. În mecanica structurală, sunt luate în considerare șapte metode pentru asigurarea capetelor raftului. Vom lua în considerare trei metode principale:

Pentru a asigura o anumită marjă de stabilitate, este necesar să fie îndeplinită următoarea condiție:

Unde: P - forța care acționează;

Este setat un anumit factor de stabilitate

Astfel, la calcularea sistemelor elastice, este necesar să se poată determina valoarea forței critice Рcr. Dacă introducem că forța P aplicată pe rafturi provoacă doar mici abateri de la forma rectilinie a raftului cu lungimea ι, atunci se poate determina din ecuație

unde: E - modulul de elasticitate;
J_min - momentul minim de inerție al secțiunii;
M(z) - momentul încovoietor egal cu M(z) = -P ω;
ω - mărimea abaterii de la forma rectilinie a raftului;
Rezolvarea acestei ecuații diferențiale

Constantele de integrare A și B sunt determinate de condițiile la limită.
După ce au efectuat anumite acțiuni și substituții, obținem expresia finală pentru forța critică P

Cea mai mică valoare a forței critice va fi la n = 1 (întreg) și

Ecuația liniei elastice a raftului va arăta astfel:

unde: z - ordonata curentului, la valoarea maxima z=l;
Expresia admisibilă pentru forța critică se numește formula lui L. Euler. Se poate observa că valoarea forței critice depinde de rigiditatea cremalierei EJ min în proporție directă și de lungimea cremalierei l - invers proporțională.
După cum am menționat, stabilitatea suportului elastic depinde de modul în care este fixat.
Marja de siguranță recomandată pentru știfturile din oțel este
n y =1,5÷3,0; pentru lemn n y =2,5÷3,5; pentru fontă n y =4,5÷5,5
Pentru a ține cont de metoda de fixare a capetelor raftului, se introduce coeficientul capetelor de flexibilitate redusă a raftului.

unde: μ - coeficient de lungime redusă (Tabel) ;
i min - cea mai mică rază de rotație a secțiunii transversale a rackului (tabelului);
ι - lungimea raftului;
Introduceți factorul de sarcină critic:

, (masa);
Astfel, atunci când se calculează secțiunea transversală a raftului, este necesar să se țină cont de coeficienții μ și ϑ, a căror valoare depinde de metoda de fixare a capetelor raftului și este dată în tabelele cărții de referință. asupra rezistenței materialelor (G.S. Pisarenko și S.P. Fesik)
Să dăm un exemplu de calcul al forței critice pentru o tijă de secțiune solidă de formă dreptunghiulară - 6 × 1 cm, lungimea tijei ι = 2m. Fixarea capetelor conform schemei III.
Calcul:
Conform tabelului, găsim coeficientul ϑ = 9,97, μ = 1. Momentul de inerție al secțiunii va fi:

iar stresul critic va fi:

Este evident că forța critică P cr = 247 kgf va provoca o solicitare în tijă de numai 41 kgf / cm 2 , care este mult mai mică decât limita de curgere (1600 kgf / cm 2), totuși, această forță va provoca tija să se îndoaie, ceea ce înseamnă pierderea stabilității.
Luați în considerare un alt exemplu de calcul al unui suport de lemn cu secțiune transversală circulară, ciupit la capătul inferior și articulat la capătul superior (S.P. Fesik). Lungime suport 4m, forta de compresie N=6tf. Tensiunea admisibilă [σ]=100kgf/cm2. Acceptăm factorul de reducere a tensiunii admisibile pentru compresie φ=0,5. Calculăm aria secțiunii a raftului:

Determinați diametrul suportului:

Momentul de inerție al secțiunii

Calculăm flexibilitatea rack-ului:
unde: μ=0,7, pe baza metodei de ciupire a capetelor raftului;
Determinați tensiunea în rack:

Evident, tensiunea din rack este de 100kgf/cm2 și este exact tensiunea admisibilă [σ]=100kgf/cm2
Să luăm în considerare cel de-al treilea exemplu de calcul al unui rafturi de oțel dintr-un profil I, lungime 1,5 m, forță de compresie 50 tf, efort admisibil [σ]=1600 kgf/cm 2 . Capătul inferior al suportului este ciupit, iar capătul superior este liber (metoda I).
Pentru a selecta secțiunea, folosim formula și setăm coeficientul ϕ=0,5, apoi:

Selectăm din gama I-beam Nr. 36 și datele sale: F = 61,9 cm 2, i min = 2,89 cm.
Determinați flexibilitatea rack-ului:

unde: μ de la masă, egal cu 2, ținând cont de modul în care se prinde grătarul;
Tensiunea de proiectare în rack va fi:

5 kgf, care este aproximativ egală cu tensiunea admisă și cu 0,97% mai mult, ceea ce este acceptabil în calculele de inginerie.
Secțiunea transversală a tijelor care lucrează în compresiune va fi rațională cu cea mai mare rază de inerție. La calcularea razei specifice de rotație
cele mai optime sunt secțiunile tubulare, cu pereți subțiri; pentru care valoarea ξ=1÷2,25, iar pentru profile pline sau laminate ξ=0,204÷0,5

constatări
Când se calculează rezistența și stabilitatea rafturilor, coloanelor, este necesar să se țină cont de metoda de fixare a capetelor rafturii, să se aplice marja de siguranță recomandată.
Valoarea forței critice se obține din ecuația diferențială a liniei axiale curbe a cremalierului (L. Euler).
Pentru a lua în considerare toți factorii care caracterizează rack-ul încărcat, conceptul de flexibilitate a rackului - λ, cu condiția factor de lungime - μ, factor de reducere a tensiunii - ϕ, factor critic de sarcină - ϑ. Valorile lor sunt preluate din tabele de referință (G.S. Pisarentko și S.P. Fesik).
Sunt date calcule aproximative ale lonjerelor pentru a determina forța critică - Рcr, efortul critic - σcr, diametrul lonjeriei - d, flexibilitatea lonjeriei - λ și alte caracteristici.
Secțiunea optimă pentru rafturi și stâlpi sunt profilele tubulare cu pereți subțiri, cu aceleași momente principale de inerție.

Cărți folosite:
G.S Pisarenko „Manual privind rezistența materialelor”.
S.P. Fesik „Manual de rezistență a materialelor”.
IN SI. Anuryev „Manualul proiectantului-constructor de mașini”.
SNiP II-6-74 „Încărcări și impacturi, standarde de proiectare”.

Calcul pilonului B

Rack-urile sunt numite elemente structurale care lucrează în principal la compresie și îndoire longitudinală.

La calcularea rack-ului, este necesar să se asigure rezistența și stabilitatea acestuia. Asigurarea stabilității se realizează prin selectarea corectă a secțiunii raftului.

Schema de calcul a stâlpului central este adoptată la calcularea sarcinii verticale, așa cum este articulată la capete, deoarece este sudată în partea de jos și de sus (vezi Figura 3).

Stâlpul B suportă 33% din greutatea totală a podelei.

Greutatea totală a podelei N, kg este determinată de: inclusiv greutatea zăpezii, sarcina vântului, sarcina din termoizolație, sarcina din greutatea cadrului de acoperire, sarcina din vid.

N \u003d R 2 g,. (3,9)

unde g este sarcina totală uniform distribuită, kg / m 2;

R este raza interioară a rezervorului, m.

Greutatea totală a podelei este alcătuită din următoarele tipuri de sarcini:

• 1. Sarcina de zăpadă, g 1 . Acceptat g 1 \u003d 100 kg / m 2 .;
• 2. Sarcina de la termoizolație, g 2. Acceptat g 2 \u003d 45 kg / m 2;
• 3. Sarcina vântului, g 3 . Acceptat g 3 \u003d 40 kg / m 2;
• 4. Încărcare din greutatea cadrului de acoperire, g 4 . Acceptat g 4 \u003d 100 kg / m 2
• 5. Ținând cont de echipamentul instalat, g 5 . Acceptat g 5 \u003d 25 kg / m 2
• 6. Sarcina de vid, g 6 . Acceptat g 6 \u003d 45 kg / m 2.

Și greutatea totală a suprapunerii N, kg:

Forța percepută de rack se calculează:

Aria secțiunii transversale necesară a raftului este determinată de următoarea formulă:

Vezi 2, (3.12)

unde: N este greutatea totală a podelei, kg;

1600 kgf / cm 2, pentru oțel Vst3sp;

Se acceptă structural coeficientul de îndoire longitudinală = 0,45.

Conform GOST 8732-75, se selectează structural o țeavă cu un diametru exterior D h \u003d 21 cm, un diametru interior d b \u003d 18 cm și o grosime a peretelui de 1,5 cm, ceea ce este permis deoarece cavitatea țevii va fi umplută cu beton.

Aria secțiunii transversale a conductei, F:

Se determină momentul de inerție al profilului (J), raza de inerție (r). Respectiv:

J = cm4, (3,14)

unde sunt caracteristicile geometrice ale secțiunii.

Raza de inerție:

r=, cm, (3,15)

unde J este momentul de inerție al profilului;

F este aria secțiunii necesare.

Flexibilitate:

Tensiunea din rack este determinată de formula:

kgf/cm (3,17)

În același timp, conform tabelelor din Anexa 17 (A.N. Serenko) = 0,34

Calculul rezistenței bazei rack

Presiunea de proiectare P pe fundație este determinată de:

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)

unde: P "-forța suportului vertical P" \u003d 5885,6 kg;

R st - rafturi de greutate, kg;

g - greutatea specifică a oțelului g \u003d 7,85 * 10 -3 kg /.

R bs - greutate beton turnat în rack, kg;

g b - greutatea specifică a betonului.g b \u003d 2,4 * 10 -3 kg /.

Suprafața necesară a plăcii de încălțăminte la presiunea admisă pe baza nisipoasă [y] f \u003d 2 kg / cm 2:

Se acceptă o placă cu laturi: aChb \u003d 0,65 × 0,65 m. Sarcina distribuită, q pe 1 cm de placă este determinată:

Momentul încovoietor estimat, M:

Momentul de rezistență estimat, W:

Grosimea plăcii d:

Se ia grosimea plăcii d = 20 mm.

O coloană este un element vertical al structurii portante a unei clădiri care transferă sarcinile de la structurile superioare la fundație.

La calcularea stâlpilor din oțel, este necesar să se ghideze după SP 16.13330 „Structuri din oțel”.

Pentru o coloană de oțel, se utilizează de obicei o grindă în I, o țeavă, un profil pătrat, o secțiune compozită de canale, colțuri, foi.

Pentru stâlpii comprimați central, este optim să folosiți o țeavă sau un profil pătrat - sunt economice din punct de vedere al masei metalice și au un aspect estetic frumos, totuși, cavitățile interne nu pot fi vopsite, așa că acest profil trebuie să fie etanș.

Utilizarea unei grinzi în I cu raft larg pentru stâlpi este larg răspândită - atunci când stâlpul este strâns într-un plan, acest tip de profil este optim.

De mare importanță este metoda de fixare a coloanei în fundație. Coloana poate fi articulată, rigidă într-un plan și articulată în altul, sau rigidă în 2 planuri. Alegerea prinderii depinde de structura clădirii și are o importanță mai mare în calcul, deoarece. lungimea estimată a coloanei depinde de metoda de fixare.

De asemenea, este necesar să se țină cont de metoda de atașare a panelor, panourilor de perete, grinzilor sau fermelor pe stâlp, dacă sarcina este transferată din partea laterală a stâlpului, atunci trebuie luată în considerare excentricitatea.

Când stâlpul este strâns în fundație și grinda este atașată rigid de stâlp, lungimea calculată este de 0,5 l, dar 0,7 l este de obicei luată în considerare în calcul. fasciculul se îndoaie sub acțiunea sarcinii și nu există nicio ciupire completă.

În practică, coloana nu este luată în considerare separat, dar un cadru sau un model de clădire tridimensional este modelat în program, se încarcă și se calculează coloana din ansamblu și se selectează profilul necesar, dar în programe poate fi dificil de luat în considerare slăbirea secțiunii prin găurile pentru șuruburi, așa că poate fi necesară verificarea manuală a secțiunii.

Pentru a calcula stâlpul, trebuie să cunoaștem tensiunile și momentele maxime de compresiune/întindere care apar în secțiunile cheie, pentru aceasta construim diagrame de tensiuni. În această revizuire, vom lua în considerare numai calculul rezistenței coloanei fără a reprezenta un grafic.

Calculăm coloana în funcție de următorii parametri:

1. Rezistenta la tractiune/compresiune

2. Stabilitate sub compresie centrală (în 2 planuri)

3. Rezistența sub acțiunea combinată a forței longitudinale și a momentelor încovoietoare

4. Verificarea flexibilității maxime a tijei (în 2 planuri)

1. Rezistenta la tractiune/compresiune

Conform SP 16.13330 p. 7.1.1 calculul rezistenței elementelor din oțel cu rezistență standard R yn ≤ 440 N/mm2 în caz de tensiune centrală sau compresie prin forța N trebuie efectuată conform formulei

A n este aria secțiunii transversale a profilului net, adică ținând cont de slăbirea găurilor sale;

R y este rezistența de proiectare a oțelului laminat (depinde de calitatea oțelului, vezi Tabelul B.5 din SP 16.13330);

γ c este coeficientul condițiilor de muncă (vezi Tabelul 1 din SP 16.13330).

Folosind această formulă, puteți calcula aria secțiunii transversale minime necesare a profilului și puteți seta profilul. Pe viitor, în calculele de verificare, selectarea secțiunii coloanei se poate face doar prin metoda de selecție a secțiunii, așa că aici putem seta punctul de plecare, care nu poate fi mai mic decât secțiunea.

2. Stabilitate sub compresie centrală

Calculul pentru stabilitate se efectuează în conformitate cu SP 16.13330 clauza 7.1.3 conform formulei

A- aria secțiunii transversale a profilului brut, adică fără a lua în considerare slăbirea orificiilor acestuia;

R

γ

φ este coeficientul de stabilitate sub compresie centrală.

După cum puteți vedea, această formulă este foarte asemănătoare cu cea anterioară, dar aici apare coeficientul φ , pentru a-l calcula, mai întâi trebuie să calculăm flexibilitatea condiționată a tijei λ (notat cu o liniuță mai sus).

Unde R y este rezistența de proiectare a oțelului;

E- modul elastic;

λ - flexibilitatea tijei, calculată prin formula:

Unde l ef este lungimea calculată a tijei;

i este raza de inerție a secțiunii.

Lungimi efective l stâlpii ef (stâlpii) cu secțiune transversală constantă sau secțiunile individuale ale stâlpilor în trepte în conformitate cu SP 16.13330 clauza 10.3.1 ar trebui determinate prin formula

Unde l este lungimea coloanei;

μ - coeficient de lungime efectiv.

Factori de lungime efectivi μ stâlpii (stâlpii) cu secțiune transversală constantă trebuie determinate în funcție de condițiile de fixare a capetelor acestora și de tipul de sarcină. Pentru unele cazuri de fixare a capetelor și tipul de sarcină, valorile μ sunt prezentate în următorul tabel:

Raza de rotație a secțiunii poate fi găsită în GOST-ul corespunzător pentru profil, adică profilul trebuie prespecificat iar calculul se reduce la enumerarea sectiunilor.

pentru că raza de rotație în 2 planuri pentru majoritatea profilelor are valori diferite pe 2 planuri (doar o țeavă și un profil pătrat au aceleași valori) și prinderea poate fi diferită și, prin urmare, lungimile calculate pot fi și ele diferite, atunci calculul pentru stabilitate trebuie făcut pentru 2 avioane.

Deci acum avem toate datele pentru a calcula flexibilitatea condiționată.

Dacă flexibilitatea finală este mai mare sau egală cu 0,4, atunci coeficientul de stabilitate φ calculat prin formula:

valoarea coeficientului δ trebuie calculat folosind formula:

cote α și β Vezi tabelul

Valorile coeficientului φ , calculată prin această formulă, nu trebuie luată mai mult de (7,6 / λ 2) la valori ale flexibilității condiționate peste 3,8; 4.4 și 5.8 pentru tipurile de secțiuni a, b și, respectiv, c.

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

Valorile coeficientului φ sunt date în apendicele D la SP 16.13330.

Acum că toate datele inițiale sunt cunoscute, calculăm conform formulei prezentate la început:

După cum am menționat mai sus, este necesar să faceți 2 calcule pentru 2 avioane. Dacă calculul nu satisface condiția, atunci selectăm un nou profil cu o valoare mai mare a razei de rotație a secțiunii. De asemenea, este posibilă schimbarea schemei de proiectare, de exemplu, prin schimbarea atașamentului articulat cu unul rigid sau prin fixarea stâlpului în travee cu legături, lungimea estimată a tijei poate fi redusă.

Elementele comprimate cu pereți plini de secțiune deschisă în formă de U se recomandă să fie armate cu scânduri sau grătare. Dacă nu există curele, atunci stabilitatea trebuie verificată pentru stabilitate în forma de flambaj la încovoiere-torsionare în conformitate cu clauza 7.1.5 din SP 16.13330.

3. Rezistența sub acțiunea combinată a forței longitudinale și a momentelor încovoietoare

De regulă, coloana este încărcată nu numai cu o sarcină de compresiune axială, ci și cu un moment de încovoiere, de exemplu, de la vânt. Momentul se formează și dacă sarcina verticală este aplicată nu în centrul stâlpului, ci din lateral. În acest caz, este necesar să se facă un calcul de verificare în conformitate cu clauza 9.1.1 din SP 16.13330 folosind formula

Unde N- forta de compresiune longitudinala;

A n este aria secțiunii transversale nete (ținând cont de slăbirea prin găuri);

R y este rezistența de proiectare a oțelului;

γ c este coeficientul condițiilor de muncă (vezi Tabelul 1 din SP 16.13330);

n, Сxși Сy- coeficienți luați conform tabelului E.1 din SP 16.13330

Mxși Ale mele- momente despre axele X-X și Y-Y;

W xn,min și W yn,min - modul de secțiune în raport cu axele X-X și Y-Y (poate fi găsit în GOST pe profil sau în cartea de referință);

B- bimoment, în SNiP II-23-81 * acest parametru nu a fost inclus în calcule, acest parametru a fost introdus pentru a ține cont de warping;

Wω,min – modulul secțiunii sectoriale.

Dacă nu ar trebui să existe întrebări cu primele 3 componente, atunci luarea în considerare a bimomentului provoacă unele dificultăți.

Bimomentul caracterizează modificările introduse în zonele liniare ale distribuției tensiunilor deformației secțiunii și, de fapt, este o pereche de momente direcționate în direcții opuse.

Este de remarcat faptul că multe programe nu pot calcula bimomentul, inclusiv SCAD nu îl ia în considerare.

4. Verificarea flexibilității maxime a tijei

Flexibilitatea elementelor comprimate λ = lef / i, de regulă, nu trebuie să depășească valorile limită λ u dat în tabel

Coeficientul α din această formulă este factorul de utilizare al profilului, conform calculului stabilității la compresie centrală.

La fel ca si calculul stabilitatii, acest calcul trebuie facut si pentru 2 avioane.

Dacă profilul nu se potrivește, este necesară schimbarea secțiunii prin creșterea razei de rotație a secțiunii sau schimbarea schemei de proiectare (schimbați elementele de fixare sau fixați cu legături pentru a reduce lungimea estimată).

Dacă factorul critic este flexibilitatea supremă, atunci calitatea de oțel poate fi considerată cea mai mică. calitatea de oțel nu afectează flexibilitatea finală. Varianta optimă poate fi calculată prin metoda de selecție.

Postat în Etichetat ,