Metallkonstruktioner är ett komplext och extremt ansvarsfullt ämne. Även ett litet misstag kan kosta hundratusentals och miljoner dollar. I vissa fall kan priset för ett misstag vara människors liv på en byggarbetsplats, såväl som under drift. Så det är nödvändigt och viktigt att kontrollera och omkontrollera beräkningar.

Att använda Excel för att lösa beräkningsproblem är å ena sidan ingen ny sak, men samtidigt inte riktigt bekant. Excel-beräkningar har dock ett antal obestridliga fördelar:

• öppenhet- varje sådan beräkning kan demonteras av ben.
• Tillgänglighet- själva filerna finns i det offentliga området, är skrivna av utvecklarna av MK för att passa deras behov.
• bekvämlighet- nästan alla PC-användare kan arbeta med program från MS Office-paketet, medan specialiserade designlösningar är dyra och dessutom kräver allvarliga ansträngningar att bemästra.

De bör inte betraktas som ett universalmedel. Sådana beräkningar gör det möjligt att lösa smala och relativt enkla konstruktionsproblem. Men de tar inte hänsyn till strukturens arbete som helhet. I ett antal enkla fall kan de spara mycket tid:

• Beräkning av en balk för böjning
• Beräkning av en balk för bockning online
• Kontrollera beräkningen av kolonnens styrka och stabilitet.
• Kontrollera valet av barsektionen.

Universell beräkningsfil MK (EXCEL)

Tabell för val av sektioner av metallstrukturer, enligt 5 olika punkter i SP 16.13330.2011
Med det här programmet kan du faktiskt utföra följande beräkningar:

• beräkning av en gångjärnsbalk med en spännvidd.
• beräkning av centralt komprimerade element (kolumner).
• beräkning av sträckta element.
• beräkning av excentriskt komprimerade eller komprimerade böjda element.

Versionen av Excel måste vara minst 2010. För att se instruktionerna, klicka på plustecknet i det övre vänstra hörnet av skärmen.

METALLISK

Programmet är en EXCEL-bok med makrostöd.
Och den är avsedd för beräkning av stålkonstruktioner enl
SP16 13330.2013 "Stålkonstruktioner"

Urval och beräkning av körningar

Valet av en löptur är en trivial uppgift endast vid första anblicken. Steget för körningar och deras storlek beror på många parametrar. Och det skulle vara trevligt att ha en lämplig beräkning till hands. Detta är vad denna måste-läs-artikel handlar om:

• beräkning av en körning utan trådar
• beräkning av en körning med en tråd
• beräkning av en körning med två trådar
• beräkning av körningen med hänsyn till bimomentet:

Men det finns en liten fluga i salvan - tydligen i filen finns det fel i räknedelen.

Beräkning av tröghetsmomenten för ett avsnitt i excel-tabeller

Om du snabbt behöver beräkna tröghetsmomentet för en sammansatt sektion, eller om det inte finns något sätt att bestämma GOST enligt vilken metallstrukturerna är gjorda, kommer den här kalkylatorn till din hjälp. En liten förklaring finns längst ner i tabellen. I allmänhet är arbetet enkelt - vi väljer en lämplig sektion, ställer in dimensionerna för dessa sektioner och får huvudparametrarna för sektionen:

• Tröghetsmoment av sektionen
• Sektionsmodul
• Sektionens svängningsradie
• Tvärsnittsarea
• statiskt ögonblick
• Avstånd till sektionens tyngdpunkt.

Tabellen innehåller beräkningar för följande typer av sektioner:

• rör
• rektangel
• Jag strålar
• kanal
• rektangulärt rör
• triangel

Höjden på stativet och längden på armen för appliceringen av kraften P väljs konstruktivt, enligt ritningen. Låt oss ta delen av racket som 2Sh. Baserat på förhållandet h 0 /l=10 och h/b=1,5-2 väljer vi en sektion som inte är mer än h=450mm och b=300mm.

Figur 1 - Schema för att ladda stativet och tvärsnitt.

Den totala vikten av strukturen är:

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

Vikten som kommer till ett av de 8 ställen är:

P \u003d 34,73 / 8 \u003d 4,34 ton \u003d 43400N - tryck per rack.

Kraften verkar inte i mitten av sektionen, så den orsakar ett moment lika med:

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

Tänk på en lådsektionssträva svetsad från två plattor

Definition av excentriciteter:

Om excentriciteten t x har ett värde från 0,1 till 5 - excentriskt komprimerat (sträckt) stativ; om T från 5 till 20, då måste balkens spänning eller kompression beaktas i beräkningen.

t x\u003d 2,5 - excentriskt komprimerat (sträckt) stativ.

Bestämma storleken på sektionen av racket:

Huvudbelastningen för stativet är den längsgående kraften. Därför, för att välja sektionen, används beräkningen för draghållfasthet (tryckhållfasthet):

(9)

Från denna ekvation hitta den erforderliga tvärsnittsarean

,mm 2 (10)

Tillåten spänning [σ] under uthållighetsarbete beror på stålsorten, spänningskoncentrationen i sektionen, antal belastningscykler och cykelasymmetri. I SNiP bestäms den tillåtna stressen under uthållighetsarbete av formeln

(11)

Designmotstånd R U beror på spänningskoncentrationen och på materialets sträckgräns. Spänningskoncentration i svetsfogar orsakas oftast av svetsar. Värdet på koncentrationskoefficienten beror på formen, storleken och placeringen av sömmarna. Ju högre spänningskoncentration, desto lägre tillåten spänning.

Den mest belastade delen av stångstrukturen som utformats i arbetet är belägen nära platsen för dess fäste på väggen. Infästning med frontkälsvetsar motsvarar den 6:e gruppen, därför RU = 45 MPa.

För 6:e ​​gruppen, med n = 10-6, a = 1,63;

Koefficient på reflekterar beroendet av tillåtna spänningar på cykelasymmetriindex p, lika med förhållandet mellan den minsta spänningen per cykel och den maximala, dvs.

-1≤ρ<1,

samt från tecken på påfrestningar. Spänning främjar, och kompression förhindrar sprickbildning, så värdet γ för samma ρ beror på tecknet för σ max. Vid pulserande belastning, när σmin= 0, ρ=0 i kompression γ=2 i spänning γ = 1,67.

Som ρ→ ∞ γ→∞. I detta fall blir den tillåtna spänningen [σ] mycket stor. Detta innebär att risken för utmattningsbrott minskar, men betyder inte att hållfastheten säkerställs, eftersom brott under den första belastningen är möjlig. Därför, när man bestämmer [σ], är det nödvändigt att ta hänsyn till villkoren för statisk styrka och stabilitet.

Under statisk spänning (ingen böjning)

[σ] = R y. (12)

Värdet på konstruktionsmotståndet R y enligt sträckgränsen bestäms av formeln

(13)

där γ m är tillförlitlighetsfaktorn för materialet.

För 09G2S σ Т = 325 MPa, γ t = 1,25

Vid statisk kompression reduceras den tillåtna spänningen på grund av risken för buckling:

där 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. Med en liten excentricitet av lastapplikationen kan φ tas = 0,6. Denna koefficient gör att stavens tryckhållfasthet reduceras till 60 % av draghållfastheten på grund av buckling.

Vi ersätter data i formeln:

Välj det minsta av de två värdena på [ σ]. Och i framtiden kommer det att beräknas.

Tillåten spänning

Lägger in data i formeln:

Eftersom 295,8 mm 2 är en extremt liten tvärsnittsarea, baserat på konstruktionsmåtten och momentets storlek, ökar vi den till

Vi kommer att välja kanalnummer enligt området.

Minsta yta av kanalen bör vara - 60 cm 2

Kanalnummer - 40P. Har alternativ:

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

Vi får rackets tvärsnittsarea, bestående av 2 kanaler - 61,5 cm 2.

Ersätt data i formel 12 och beräkna spänningarna igen:

=146,7 MPa

De effektiva spänningarna i sektionen är mindre än gränsspänningarna för metallen. Detta innebär att konstruktionsmaterialet tål den applicerade belastningen.

Verifikationsberäkning av stativens totala stabilitet.

En sådan kontroll krävs endast under inverkan av kompressionskrafter i längsled. Om krafter appliceras på mitten av sektionen (Mx=Mu=0), så uppskattas minskningen av statisk styrka hos stativet på grund av förlusten av stabilitet av koefficienten φ, som beror på ställningens flexibilitet.

Ställets flexibilitet i förhållande till materialaxeln (dvs axeln som skär sektionselementen) bestäms av formeln:

(15)

var - längden på halvvågen av den krökta axeln på stativet,

μ - koefficient beroende på tillståndet för fixering; vid konsolen = 2;

i min - tröghetsradie, hittas av formeln:

(16)

Vi ersätter data i formlerna 20 och 21:

Beräkning av stabilitet utförs enligt formeln:

(17)

Koefficienten φ y bestäms på samma sätt som vid central kompression, enligt tabell. 6 beroende på flexibiliteten hos stativet λ y (λ yo) vid böjning runt y-axeln. Koefficient från tar hänsyn till minskningen av stabilitet på grund av ögonblickets verkan M X.

I praktiken blir det ofta nödvändigt att beräkna ett stativ eller pelare för den maximala axiella (längsgående) lasten. Kraften vid vilken kuggstången förlorar sitt stabila tillstånd (bärighet) är kritisk. Ställets stabilitet påverkas av sättet att fästa ändarna på stället. Inom konstruktionsmekanik övervägs sju metoder för att säkra ändarna på stativet. Vi kommer att överväga tre huvudmetoder:

För att säkerställa en viss stabilitetsmarginal är det nödvändigt att följande villkor är uppfyllt:

Där: P - verkande kraft;

En viss stabilitetsfaktor sätts

Sålunda, vid beräkning av elastiska system, är det nödvändigt att kunna bestämma värdet av den kritiska kraften Рcr. Om vi ​​introducerar att kraften P som appliceras på stativet endast orsakar små avvikelser från den rätlinjiga formen på stativet med längden ι, så kan den bestämmas från ekvationen

där: E - elasticitetsmodul;
J_min - minsta tröghetsmoment för sektionen;
M(z) - böjmoment lika med M(z) = -P ω;
ω - storleken på avvikelsen från stativets rätlinjiga form;
Löser denna differentialekvation

A- och B-integrationskonstanter bestäms av randvillkoren.
Efter att ha utfört vissa handlingar och ersättningar får vi det slutliga uttrycket för den kritiska kraften P

Det minsta värdet av den kritiska kraften kommer att vara vid n = 1 (heltal) och

Ekvationen för rackets elastiska linje kommer att se ut så här:

där: z - nuvarande ordinatan, vid det maximala värdet z=l;
Det tillåtna uttrycket för den kritiska kraften kallas L. Eulers formel. Det kan ses att storleken på den kritiska kraften beror på styvheten hos stativet EJ min i direkt proportion och på längden på stativet l - omvänt proportionell.
Som nämnts beror det elastiska ställets stabilitet på hur det är fixerat.
Den rekommenderade säkerhetsmarginalen för stålreglar är
n y = 1,5 - 3,0; för trä n y =2,5÷3,5; för gjutjärn n y =4,5÷5,5
För att ta hänsyn till metoden för att fixera ändarna på stativet, introduceras koefficienten för ändarna av den minskade flexibiliteten hos stativet.

där: μ - koefficient för reducerad längd (tabell) ;
i min - den minsta rotationsradien för tvärsnittet av stativet (tabell);
ι - racklängd;
Ange den kritiska belastningsfaktorn:

, (tabell);
Sålunda, vid beräkning av stativets tvärsnitt, är det nödvändigt att ta hänsyn till koefficienterna μ och ϑ, vars värde beror på metoden för att fixera stativets ändar och ges i tabellerna i referensboken om materialstyrka (GS Pisarenko och SP Fesik)
Låt oss ge ett exempel på beräkning av den kritiska kraften för en stång med fast sektion av en rektangulär form - 6 × 1 cm, längden på stången ι = 2m. Fixering av ändarna enligt schema III.
Betalning:
Enligt tabellen hittar vi koefficienten ϑ = 9,97, μ = 1. Tröghetsmomentet för sektionen blir:

och den kritiska stressen kommer att vara:

Det är uppenbart att den kritiska kraften P cr = 247 kgf kommer att orsaka en spänning i stången på endast 41 kgf / cm 2, vilket är mycket mindre än flödesgränsen (1600 kgf / cm 2), men denna kraft kommer att orsaka stav att böja, vilket innebär förlust av stabilitet.
Betrakta ett annat exempel på beräkning av ett träställ med cirkulärt tvärsnitt, klämt i den nedre änden och gångjärn i den övre änden (S.P. Fesik). Stativlängd 4m, tryckkraft N=6tf. Tillåten spänning [σ]=100kgf/cm 2 . Vi accepterar reduktionsfaktorn för den tillåtna spänningen för kompression φ=0,5. Vi beräknar sektionsarean av racket:

Bestäm diametern på stativet:

Tröghetsmoment för snittet

Vi beräknar ställningens flexibilitet:
där: μ=0,7, baserat på metoden för att klämma ihop ändarna på stativet;
Bestäm spänningen i racket:

Uppenbarligen är spänningen i stativet 100 kgf/cm 2 och det är exakt den tillåtna spänningen [σ]=100 kgf/cm 2
Låt oss betrakta det tredje exemplet på beräkning av ett stålställ från en I-profil, 1,5 m lång, kompressionskraft 50 tf, tillåten spänning [σ]=1600 kgf/cm 2 . Den nedre änden av stativet är klämd, och den övre änden är fri (I-metoden).
För att välja avsnittet använder vi formeln och ställer in koefficienten ϕ=0,5, sedan:

Vi väljer från området I-stråle nr 36 och dess data: F = 61,9 cm 2, i min = 2,89 cm.
Bestäm flexibiliteten hos stativet:

där: μ från bordet, lika med 2, med hänsyn till hur ställningen kläms;
Designspänningen i racket kommer att vara:

5kgf, vilket är ungefär lika med den tillåtna spänningen, och 0,97% mer, vilket är acceptabelt i tekniska beräkningar.
Tvärsnittet av stavarna som arbetar i kompression kommer att vara rationellt med den största tröghetsradien. Vid beräkning av den specifika rotationsradien
den mest optimala är rörformiga sektioner, tunnväggiga; för vilka värdet ξ=1÷2,25, och för solida eller valsade profiler ξ=0,204÷0,5

Slutsatser
Vid beräkning av styrkan och stabiliteten hos stativ, kolumner, är det nödvändigt att ta hänsyn till metoden för att fixera ändarna på stativen, tillämpa den rekommenderade säkerhetsmarginalen.
Värdet på den kritiska kraften erhålls från differentialekvationen för kuggstångens krökta axiella linje (L. Euler).
För att ta hänsyn till alla faktorer som kännetecknar den laddade ställningen, begreppet rackflexibilitet - λ, förutsatt längdfaktor - μ, spänningsreduktionsfaktor - ϕ, kritisk belastningsfaktor - ϑ. Deras värden är hämtade från referenstabeller (G.S. Pisarentko och S.P. Fesik).
Ungefärliga beräkningar av strävor ges för att bestämma den kritiska kraften - Рcr, kritisk spänning - σcr, strävans diameter - d, strävans flexibilitet - λ och andra egenskaper.
Den optimala sektionen för ställningar och pelare är rörformiga tunnväggiga profiler med samma huvudsakliga tröghetsmoment.

Begagnade böcker:
G.S Pisarenko "Handbok om materialstyrkan."
S.P. Fesik "Handbook of Strength of Materials".
IN OCH. Anuryev "Handbok för designer-maskinbyggaren".
SNiP II-6-74 "Belastningar och stötar, designstandarder".

B-pelare beräkning

Rack kallas konstruktionselement som arbetar främst vid kompression och längsgående böjning.

Vid beräkning av stativet är det nödvändigt att säkerställa dess styrka och stabilitet. Säkerställande av stabilitet uppnås genom att välja rätt sektion av racket.

Beräkningsschemat för den centrala stolpen används vid beräkning av den vertikala belastningen, som gångjärn i ändarna, eftersom den är svetsad i botten och toppen (se figur 3).

B-stolpen bär 33 % av den totala golvvikten.

Den totala vikten av golvet N, kg bestäms av: inklusive vikten av snö, vindlast, last från värmeisolering, last från vikten av täckramen, last från vakuum.

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

där g är den totala jämnt fördelade lasten, kg/m 2;

R är tankens inre radie, m.

Golvets totala vikt består av följande typer av laster:

• 1. Snölast, g 1 . Godkänd g 1 \u003d 100 kg / m 2 .;
• 2. Belastning från värmeisolering, g 2. Godkänd g 2 \u003d 45 kg / m 2;
• 3. Vindlast, g 3 . Godkänd g 3 \u003d 40 kg / m 2;
• 4. Belasta från vikten av täckramen, g 4 . Godkänd g 4 \u003d 100 kg / m 2
• 5. Med hänsyn till den installerade utrustningen, g 5 . Godkänd g 5 \u003d 25 kg / m 2
• 6. Vakuumbelastning, g 6 . Godkänd g 6 \u003d 45 kg / m 2.

Och den totala vikten av överlappningen N, kg:

Kraften som uppfattas av stativet beräknas:

Den erforderliga tvärsnittsarean av stativet bestäms av följande formel:

Se 2 , (3.12)

där: N är golvets totala vikt, kg;

1600 kgf / cm 2, för stål Vst3sp;

Koefficienten för längsgående böjning är strukturellt accepterad = 0,45.

Enligt GOST 8732-75 väljs ett rör med en yttre diameter Dh \u003d 21 cm, en innerdiameter db \u003d 18 cm och en väggtjocklek på 1,5 cm, vilket är acceptabelt eftersom rörhåligheten kommer att fyllas med betong .

Rörtvärsnittsarea, F:

Tröghetsmomentet för profilen (J), tröghetsradien (r) bestäms. Respektive:

J = cm4, (3,14)

var är sektionens geometriska egenskaper.

Tröghetsradie:

r=, cm, (3,15)

där J är tröghetsmomentet för profilen;

F är området för den obligatoriska sektionen.

Flexibilitet:

Spänningen i racket bestäms av formeln:

kgf/cm (3,17)

Samtidigt, enligt tabellerna i bilaga 17 (A.N. Serenko) = 0,34

Rack Base Styrke Beräkning

Designtrycket P på fundamentet bestäms av:

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)

där: P "-kraft av det vertikala stället P" \u003d 5885,6 kg;

R st - viktställ, kg;

g - specifik vikt av stål.g \u003d 7,85 * 10 -3 kg /.

R bs - vikt betong hälld i rackstället, kg;

g b - specifik vikt av betongkvalitet g b \u003d 2,4 * 10 -3 kg /.

Den erforderliga arean av skoplattan vid det tillåtna trycket på den sandiga basen [y] f \u003d 2 kg / cm 2:

En platta med sidor accepteras: aChb \u003d 0,65×0,65 m. Fördelad belastning, q per 1 cm av plattan bestäms:

Beräknat böjmoment, M:

Beräknat motståndsmoment, W:

Plåttjocklek d:

Plåttjockleken d = 20 mm tas.

En pelare är ett vertikalt element i en byggnads bärande struktur som överför laster från högre strukturer till grunden.

Vid beräkning av stålpelare är det nödvändigt att styras av SP 16.13330 "Stålkonstruktioner".

För en stålpelare används vanligtvis en I-balk, ett rör, en fyrkantig profil, en sammansatt sektion av kanaler, hörn, plåtar.

För centralt komprimerade pelare är det optimalt att använda ett rör eller en fyrkantig profil - de är ekonomiska när det gäller metallmassa och har ett vackert estetiskt utseende, dock kan de inre hålrummen inte målas, så denna profil måste vara lufttät.

Användningen av en bredhylla I-balk för pelare är utbredd - när pelaren kläms i ett plan är denna typ av profil optimal.

Av stor betydelse är metoden för att fixera kolonnen i fundamentet. Pelaren kan vara gångjärnsförsedd, styv i ett plan och ledad i ett annat, eller stel i 2 plan. Valet av fäste beror på byggnadens struktur och är viktigare i beräkningen, eftersom. den beräknade längden på kolonnen beror på sättet att fästa.

Det är också nödvändigt att ta hänsyn till metoden för att fästa purlins, väggpaneler, balkar eller takstolar på kolonnen, om belastningen överförs från sidan av kolonnen, måste excentriciteten beaktas.

När pelaren kläms i fundamentet och balken är stelt fast i pelaren är den beräknade längden 0,5l, men 0,7l brukar räknas med i beräkningen. balken böjer sig under belastningen och det sker ingen fullständig klämning.

I praktiken betraktas inte kolumnen separat, utan en ram eller en 3-dimensionell byggnadsmodell modelleras i programmet, den laddas och kolumnen i monteringen beräknas och önskad profil väljs, men i program kan det svårt att ta hänsyn till sektionens försvagning av bulthål, så det kan vara nödvändigt att kontrollera sektionen manuellt .

För att beräkna kolumnen behöver vi känna till de maximala tryck-/dragspänningar och moment som uppstår i nyckelsektioner, för detta bygger vi spänningsdiagram. I den här recensionen kommer vi endast att överväga hållfasthetsberäkningen av kolonnen utan att plotta.

Vi beräknar kolumnen enligt följande parametrar:

1. Drag-/tryckhållfasthet

2. Stabilitet under central kompression (i 2 plan)

3. Styrka under den kombinerade verkan av longitudinell kraft och böjmoment

4. Kontrollera spöets ultimata flexibilitet (i 2 plan)

1. Drag-/tryckhållfasthet

Enligt SP 16.13330 s. 7.1.1 hållfasthetsberäkning av stålelement med standardresistans R yn ≤ 440 N/mm2 vid central spänning eller tryckkraft N bör utföras enligt formeln

A n är nätprofilens tvärsnittsarea, dvs. med hänsyn till försvagningen av dess hål;

R y är designmotståndet för valsat stål (beror på stålkvalitet, se tabell B.5 i SP 16.13330);

γ c är koefficienten för arbetsförhållanden (se tabell 1 i SP 16.13330).

Med den här formeln kan du beräkna den minsta nödvändiga tvärsnittsarean för profilen och ställa in profilen. I framtiden, i verifieringsberäkningarna, kan valet av sektionen i kolumnen endast göras genom valet av sektionen, så här kan vi ställa in startpunkten, vilken sektionen inte kan vara mindre än.

2. Stabilitet under central kompression

Beräkning för stabilitet utförs i enlighet med SP 16.13330 klausul 7.1.3 enligt formeln

A- tvärsnittsarean av bruttoprofilen, d.v.s. utan att ta hänsyn till försvagningen av dess hål;

R

γ

φ är stabilitetskoefficienten under central kompression.

Som du kan se är denna formel mycket lik den föregående, men här visas koefficienten φ , för att beräkna det måste vi först beräkna stavens villkorliga flexibilitet λ (betecknas med ett streck ovan).

var R y är designmotståndet hos stål;

E- elasticitetsmodul;

λ - spöets flexibilitet, beräknad med formeln:

var l ef är stavens beräknade längd;

iär sektionens tröghetsradie.

Effektiva längder l ef kolumner (pelare) med konstant tvärsnitt eller individuella sektioner av stegade pelare i enlighet med SP 16.13330 klausul 10.3.1 bör bestämmas av formeln

var lär längden på kolonnen;

μ - effektiv längdkoefficient.

Effektiva längdfaktorer μ kolumner (pelare) med konstant tvärsnitt bör bestämmas beroende på villkoren för att fixera deras ändar och typen av belastning. För vissa fall av fixering av ändarna och typen av last, värdena μ visas i följande tabell:

Sektionens gyrationsradie kan hittas i motsvarande GOST för profilen, dvs. profilen måste vara fördefinierad och beräkningen reduceras till att räkna upp sektionerna.

Eftersom gyrationsradien i 2 plan för de flesta profiler har olika värden på 2 plan (endast ett rör och en fyrkantsprofil har samma värden) och infästningen kan vara olika, och därför kan de beräknade längderna också vara olika, då måste beräkningen för stabilitet göras för 2 plan.

Så nu har vi all data för att beräkna den villkorade flexibiliteten.

Om den slutliga flexibiliteten är större än eller lika med 0,4, då stabilitetskoefficienten φ beräknas med formeln:

koefficientvärde δ bör beräknas med formeln:

odds α Och β se bordet

Koefficientvärden φ , beräknat med denna formel, bör inte tas mer än (7,6 / λ 2) vid värden av villkorad flexibilitet över 3,8; 4.4 och 5.8 för sektionstyperna a, b respektive c.

För värden λ < 0,4 для всех типов сечений допускается принимать φ = 1.

Koefficientvärden φ ges i bilaga D till SP 16.13330.

Nu när alla initiala data är kända, beräknar vi enligt formeln som presenterades i början:

Som nämnts ovan är det nödvändigt att göra 2 beräkningar för 2 plan. Om beräkningen inte uppfyller villkoret, väljer vi en ny profil med ett större värde på sektionens gyrationsradie. Det är också möjligt att ändra designmodellen, till exempel genom att byta gångjärnsfästet till ett styvt eller genom att fästa pelaren i spännet med band, kan den uppskattade längden på stången reduceras.

Komprimerade element med solida väggar av en öppen U-formad sektion rekommenderas att förstärkas med plankor eller galler. Om det inte finns några remmar, bör stabiliteten kontrolleras för stabilitet i böj-torsionsformen av buckling i enlighet med avsnitt 7.1.5 i SP 16.13330.

3. Styrka under den kombinerade verkan av longitudinell kraft och böjmoment

Som regel belastas kolonnen inte bara med en axiell tryckbelastning, utan också med ett böjmoment, till exempel från vinden. Momentet bildas också om den vertikala belastningen appliceras inte i mitten av kolonnen, utan från sidan. I det här fallet är det nödvändigt att göra en verifikationsberäkning i enlighet med punkt 9.1.1 i SP 16.13330 med hjälp av formeln

var N- längsgående tryckkraft;

A n är nettotvärsnittsarean (med hänsyn till försvagning av hål);

R y är designmotståndet hos stål;

γ c är koefficienten för arbetsförhållanden (se tabell 1 i SP 16.13330);

n, Сx Och Сy- koefficienter tagna enligt tabell E.1 i SP 16.13330

Mx Och Min- moment kring axlarna X-X och Y-Y;

W xn,min och W yn,min - sektionsmodul i förhållande till X-X- och Y-Y-axlarna (finns i GOST på profilen eller i referensboken);

B- bimoment, i SNiP II-23-81 * denna parameter ingick inte i beräkningarna, denna parameter infördes för att ta hänsyn till skevhet;

Wω,min – sektorsektionsmodul.

Om det inte skulle finnas några frågor med de första 3 komponenterna, orsakar redovisningen av bimomentet vissa svårigheter.

Bimomentet karakteriserar förändringarna som införs i de linjära zonerna av spänningsfördelningen av sektionens deformation och är i själva verket ett par moment riktade i motsatta riktningar

Det är värt att notera att många program inte kan beräkna bimomentet, inklusive SCAD tar inte hänsyn till det.

4. Kontrollera spöets ultimata flexibilitet

Flexibilitet hos komprimerade element λ = lef / i bör som regel inte överskrida gränsvärdena λ u anges i tabellen

Koefficienten α i denna formel är profilens utnyttjandefaktor, enligt beräkningen av stabiliteten under central kompression.

Förutom stabilitetsberäkningen måste denna beräkning göras för 2 plan.

Om profilen inte passar, är det nödvändigt att ändra sektionen genom att öka sektionens gyrationsradie eller ändra designschemat (ändra fästena eller fixera med band för att minska den beräknade längden).

Om den kritiska faktorn är den ultimata flexibiliteten, kan stålsorten anses vara den minsta. stålsorten påverkar inte den ultimata flexibiliteten. Den optimala varianten kan beräknas med urvalsmetoden.

Postat i Taggad ,