Amalda, ko'pincha maksimal eksenel (bo'ylama) yuk uchun raf yoki ustunni hisoblash kerak bo'ladi. Raf o'zining barqaror holatini (yuk ko'tarish qobiliyatini) yo'qotadigan kuch juda muhimdir. Rafning barqarorligiga raftaning uchlarini mahkamlash usuli ta'sir qiladi. Strukturaviy mexanikada raftaning uchlarini mahkamlashning ettita usuli ko'rib chiqiladi. Biz uchta asosiy usulni ko'rib chiqamiz:

Muayyan barqarorlik chegarasini ta'minlash uchun quyidagi shartlarga rioya qilish kerak:

Bu erda: P - ta'sir qiluvchi kuch;

Muayyan barqarorlik omili o'rnatiladi

Shunday qilib, elastik tizimlarni hisoblashda Rcr kritik kuchning qiymatini aniqlay olish kerak. Agar biz tokchaga tatbiq etilgan P kuchi uzunligi i bo'lgan tokchaning to'g'ri chiziqli shaklidan faqat kichik og'ishlarga olib kelishini joriy qilsak, uni tenglamadan aniqlash mumkin.

bu erda: E - elastiklik moduli;
J_min - kesimning minimal inersiya momenti;
M(z) - egilish momenti M(z) = -P ? ga teng;
? - rafning to'g'ri chiziqli shaklidan og'ishning kattaligi;
Ushbu differentsial tenglamani yechish

Integratsiyaning A va B konstantalari chegaraviy shartlar bilan aniqlanadi.
Muayyan harakatlar va almashtirishlarni bajarib, biz tanqidiy kuch P uchun yakuniy ifodani olamiz

Kritik kuchning eng kichik qiymati n = 1 (butun) va da bo'ladi

Rafning elastik chizig'i tenglamasi quyidagicha ko'rinadi:

Bu yerda: z - tok ordinatasi, maksimal qiymatda z=l;
Kritik kuchning ruxsat etilgan ifodasi L. Eyler formulasi deb ataladi. Ko'rinib turibdiki, kritik kuchning qiymati to'g'ridan-to'g'ri proportsional ravishda EJ min stendning qattiqligiga va l uzunligiga teskari proportsionaldir.
Yuqorida aytib o'tilganidek, elastik tokchaning barqarorligi uning qanday o'rnatilishiga bog'liq.
Po'lat tirgaklar uchun tavsiya etilgan xavfsizlik chegarasi
n y =1,5?3,0; yog'och uchun n y =2,5?3,5; quyma temir uchun n y =4,5?5,5
Rafning uchlarini mahkamlash usulini hisobga olish uchun rafning egiluvchanligi pasaygan uchlari koeffitsienti kiritiladi.

Bu erda: m - qisqartirilgan uzunlik koeffitsienti (Jadval) ;
i min - raf (stol) kesimining eng kichik aylanish radiusi;
i - raf uzunligi;
Kritik yuk koeffitsientini kiriting:

, (jadval);
Shunday qilib, rafning kesimini hisoblashda m va s koeffitsientlarini hisobga olish kerak, ularning qiymati rafning uchlarini mahkamlash usuliga bog'liq va ma'lumotnoma jadvallarida keltirilgan. materiallarning mustahkamligi (G.S. Pisarenko va S.P. Fesik)
Keling, to'rtburchaklar shaklidagi qattiq kesimli novda uchun kritik kuchni hisoblash misolini keltiramiz - 6 x 1 sm, novda uzunligi i = 2m. III sxema bo'yicha uchlarini mahkamlash.
Hisoblash:
Jadvalga ko'ra s = 9,97 koeffitsientini topamiz, m = 1. Kesimning inersiya momenti:

va kritik stress quyidagicha bo'ladi:

Ko'rinib turibdiki, tanqidiy kuch P cr = 247 kgf novda atigi 41 kgf / sm 2 kuchlanishni keltirib chiqaradi, bu oqim chegarasidan (1600 kgf / sm 2) ancha past, ammo bu kuch kuchlanishni keltirib chiqaradi. egilish uchun novda, bu barqarorlikni yo'qotish demakdir.
Pastki uchida qisilgan va yuqori uchida ilmoqli dumaloq kesimli yog'och tokchani hisoblashning yana bir misolini ko'rib chiqing (S.P. Fesik). Stend uzunligi 4m, siqish kuchi N=6tf. Ruxsat etilgan kuchlanish [s]=100kgf/sm 2 . Siqish uchun ruxsat etilgan kuchlanishni kamaytirish koeffitsientini ph=0,5 qabul qilamiz. Rafning kesim maydonini hisoblaymiz:

Rafning diametrini aniqlang:

Kesimning inersiya momenti

Rafning moslashuvchanligini hisoblaymiz:
bu yerda: m=0,7, stend uchlarini chimchilash usuliga asoslangan;
Rafdagi kuchlanishni aniqlang:

Shubhasiz, tokchadagi kuchlanish 100kgf/sm 2 ni tashkil qiladi va u aynan ruxsat etilgan kuchlanish [s]=100kgf/sm 2 dir.
I-profildan 1,5 m uzunlikdagi, siqish kuchi 50 tf, ruxsat etilgan kuchlanish [s]=1600 kgf / sm 2 dan po'lat tokchani hisoblashning uchinchi misolini ko'rib chiqaylik. Rafning pastki uchi qisilgan, yuqori uchi esa bo'sh (I usul).
Bo'limni tanlash uchun formuladan foydalanamiz va s=0,5 koeffitsientini o'rnatamiz, keyin:

Biz diapazondan I-nur No 36 va uning ma'lumotlarini tanlaymiz: F = 61,9 sm 2, i min = 2,89 sm.
Rafning moslashuvchanligini aniqlang:

bu erda: stoldan m, 2 ga teng, rafning chimchilash usulini hisobga olgan holda;
Rafdagi dizayn kuchlanishi quyidagicha bo'ladi:

5kgf, bu taxminan ruxsat etilgan kuchlanishga teng va 0,97% ko'proq, bu muhandislik hisoblarida maqbuldir.
Siqilishda ishlaydigan novdalarning kesimi eng katta inersiya radiusi bilan oqilona bo'ladi. Giratsiyaning o'ziga xos radiusini hisoblashda
eng maqbul quvurli qismlar, yupqa devorli; qiymati p=1?2,25, qattiq yoki prokat profillar uchun esa p=0,204?0,5

xulosalar
Raflar, ustunlar mustahkamligi va barqarorligini hisoblashda, raflarning uchlarini mahkamlash usulini hisobga olish, tavsiya etilgan xavfsizlik chegarasini qo'llash kerak.
Kritik kuchning qiymati rafning egri eksenel chizig'ining differentsial tenglamasidan olinadi (L. Euler).
Yuklangan stendni tavsiflovchi barcha omillarni hisobga olish uchun stendning moslashuvchanligi - l, taqdim etilgan uzunlik koeffitsienti - m, kuchlanishni kamaytirish koeffitsienti - s, kritik yuk koeffitsienti - s tushunchasi kiritilgan. Ularning qiymatlari ma'lumotnoma jadvallaridan olingan (G.S. Pisarentko va S.P. Fesik).
Kritik kuch - Rcr, tanqidiy kuchlanish - scr, tirgak diametri - d, tirgakning moslashuvchanligi - l va boshqa xususiyatlarni aniqlash uchun tirgaklarning taxminiy hisoblari berilgan.
Raflar va ustunlar uchun optimal qism - bir xil asosiy inertsiya momentlariga ega bo'lgan quvurli yupqa devorli profillar.

Ishlatilgan kitoblar:
G.S Pisarenko "Materiallarning mustahkamligi bo'yicha qo'llanma".
S.P.Fesik "Materiallar mustahkamligi bo'yicha qo'llanma".
IN VA. Anuryev "Konstruktor-mashina quruvchining qo'llanmasi".
SNiP II-6-74 "Yuklar va ta'sirlar, dizayn standartlari".

Ustun - binoning yuk ko'taruvchi konstruktsiyasining vertikal elementi bo'lib, yuklarni yuqori tuzilmalardan poydevorga o'tkazadi.

Po'lat ustunlarni hisoblashda SP 16.13330 "Po'lat konstruktsiyalar" ga amal qilish kerak.

Po'lat ustun uchun odatda I-nur, quvur, kvadrat profil, kanallar, burchaklar, choyshablarning kompozit qismi ishlatiladi.

Markaziy siqilgan ustunlar uchun quvur yoki kvadrat profildan foydalanish maqbuldir - ular metall massasi jihatidan tejamkor va chiroyli estetik ko'rinishga ega, ammo ichki bo'shliqlarni bo'yash mumkin emas, shuning uchun bu profil havo o'tkazmaydigan bo'lishi kerak.

Ustunlar uchun keng rafli I-nurdan foydalanish keng tarqalgan - ustun bir tekislikda chimchilanganda, bu turdagi profil optimal hisoblanadi.

Poydevordagi ustunni mahkamlash usuli katta ahamiyatga ega. Ustun mente?eli, bir tekislikda qattiq va boshqasida mente?eli yoki 2 tekislikda qattiq bo'lishi mumkin. Mahkamlashni tanlash binoning tuzilishiga bog'liq va hisoblashda muhimroqdir, chunki. ustunning taxminiy uzunligi mahkamlash usuliga bog'liq.

Bundan tashqari, ustunga purlinlar, devor panellari, nurlar yoki trusslarni biriktirish usulini hisobga olish kerak, agar yuk ustunning yonidan o'tkazilsa, u holda eksantriklikni hisobga olish kerak.

Ustun poydevorga chimchilab qo'yilganda va nur ustunga qattiq biriktirilganda, hisoblangan uzunlik 0,5 l ni tashkil qiladi, lekin odatda hisoblashda 0,7 l hisobga olinadi. nur yuk ta'sirida egilib, to'liq chimchilash bo'lmaydi.

Amalda, ustun alohida ko'rib chiqilmaydi, lekin dasturda ramka yoki binoning 3 o'lchovli modeli modellashtiriladi, u yuklanadi va montajdagi ustun hisoblab chiqiladi va kerakli profil tanlanadi, lekin dasturlarda u murvat teshiklari bilan qismning zaiflashishini hisobga olish qiyin bo'lishi mumkin, shuning uchun qismni qo'lda tekshirish kerak bo'lishi mumkin.

Ustunni hisoblash uchun biz asosiy bo'limlarda yuzaga keladigan maksimal bosim / tortishish kuchlanishlarini va momentlarini bilishimiz kerak, buning uchun biz kuchlanish diagrammalarini tuzamiz. Ushbu sharhda biz faqat ustunning mustahkamligini hisoblashni chizmasdan ko'rib chiqamiz.

Biz ustunni quyidagi parametrlar bo'yicha hisoblaymiz:

1. Tortish/siqilish kuchi

2. Markaziy siqilishda barqarorlik (2 tekislikda)

3. Uzunlamas?na kuch va egilish momentlarining birgalikdagi ta'siri ostida mustahkamlik

4. Rodning yakuniy egiluvchanligini tekshirish (2 tekislikda)

1. Tortish/siqilish kuchi

SP 16.13330 ga ko'ra, standart qarshilikka ega bo'lgan po'lat elementlarning mustahkamligini hisoblash 7.1.1-bet. R yn <= 440 N/mm2 markaziy kuchlanish yoki N kuch bilan siqilishda formulaga muvofiq amalga oshirilishi kerak.

A n - to'r profilining tasavvurlar maydoni, ya'ni. uning teshiklarining zaiflashishini hisobga olgan holda;

R y - haddelenmi? po'latning dizayn qarshiligi (po'lat naviga bog'liq, SP 16.13330 ning B.5-jadvaliga qarang);

g c - mehnat sharoitlari koeffitsienti (SP 16.13330 ning 1-jadvaliga qarang).

Ushbu formuladan foydalanib, siz profilning minimal talab qilinadigan tasavvurlar maydonini hisoblashingiz va profilni o'rnatishingiz mumkin. Kelajakda tekshirish hisob-kitoblarida ustunning bo'limini tanlash faqat bo'limni tanlash usuli bilan amalga oshirilishi mumkin, shuning uchun bu erda biz boshlang'ich nuqtasini belgilashimiz mumkin, bu qismdan kam bo'lishi mumkin emas.

2. Markaziy siqilish ostida barqarorlik

Barqarorlik uchun hisoblash formula bo'yicha SP 16.13330 7.1.3-bandiga muvofiq amalga oshiriladi.

A- yalpi profilning tasavvurlar maydoni, ya'ni uning teshiklarining zaiflashishini hisobga olmagan holda;

R

g

f - markaziy siqilishda barqarorlik koeffitsienti.

Ko'rib turganingizdek, bu formula avvalgisiga juda o'xshash, ammo bu erda koeffitsient paydo bo'ladi f , uni hisoblash uchun birinchi navbatda rodning shartli moslashuvchanligini hisoblashimiz kerak l (yuqoridagi chiziqcha bilan belgilangan).

qayerda R y - po'latning dizayn qarshiligi;

E- elastik modul;

l - formula bo'yicha hisoblangan tayoqning moslashuvchanligi:

qayerda l ef - rodning hisoblangan uzunligi;

i- kesmaning inersiya radiusi.

Samarali uzunliklar l SP 16.13330 10.3.1-bandiga muvofiq doimiy kesmaning ustunlari (ustunlari) yoki pog'onali ustunlarning alohida bo'limlari formula bo'yicha aniqlanishi kerak.

qayerda l ustun uzunligi;

m - samarali uzunlik koeffitsienti.

Samarali uzunlik omillari m doimiy kesimdagi ustunlar (ustunlar) ularning uchlarini mahkamlash shartlariga va yuk turiga qarab aniqlanishi kerak. Ba'zi holatlar uchun uchlarini va yuk turini mahkamlash, qiymatlar m quyidagi jadvalda ko'rsatilgan:

Bo'limning aylanish radiusini profil uchun mos keladigan GOSTda topish mumkin, ya'ni. profil oldindan belgilanishi kerak va hisob-kitoblar bo'limlarni sanab o'tishga qisqartiriladi.

Chunki ko'pgina profillar uchun 2 tekislikdagi aylanish radiusi 2 tekislikda turli qiymatlarga ega (faqat quvur va kvadrat profil bir xil qiymatlarga ega) va mahkamlash har xil bo'lishi mumkin, shuning uchun hisoblangan uzunliklar ham har xil bo'lishi mumkin, keyin barqarorlik uchun hisoblash 2 samolyot uchun amalga oshirilishi kerak.

Shunday qilib, endi biz shartli moslashuvchanlikni hisoblash uchun barcha ma'lumotlarga egamiz.

Agar yakuniy moslashuvchanlik 0,4 dan katta yoki teng bo'lsa, u holda barqarorlik koeffitsienti f formula bo'yicha hisoblanadi:

koeffitsient qiymati d formula bo'yicha hisoblash kerak:

imkoniyatlar a va v jadvalga qarang

Koeffitsient qiymatlari f , ushbu formula bo'yicha hisoblangan, (7,6 /) dan oshmasligi kerak. l 2) 3,8 dan yuqori shartli moslashuvchanlik qiymatlarida; a, b va c bo'lim turlari uchun mos ravishda 4.4 va 5.8.

Qadriyatlar uchun l < 0,4 для всех типов сечений допускается принимать f = 1.

Koeffitsient qiymatlari f SP 16.13330 ga D ilovasida keltirilgan.

Endi barcha dastlabki ma'lumotlar ma'lum bo'lsa, biz boshida keltirilgan formula bo'yicha hisoblaymiz:

Yuqorida aytib o'tilganidek, 2 ta samolyot uchun 2 ta hisob-kitob qilish kerak. Agar hisob-kitob shartni qoniqtirmasa, biz bo'limning aylanish radiusining kattaroq qiymatiga ega yangi profilni tanlaymiz. Bundan tashqari, dizayn modelini o'zgartirish mumkin, masalan, mente?eli biriktirmani qattiqga o'zgartirish yoki ustunni bog'ichlar bilan oraliqda mahkamlash orqali tayoqning taxminiy uzunligini qisqartirish mumkin.

Ochiq U shaklidagi qismning mustahkam devorlari bo'lgan siqilgan elementlarni taxta yoki panjara bilan mustahkamlash tavsiya etiladi. Agar kay??lar bo'lmasa, u holda SP 16.13330 ning 7.1.5-bandiga muvofiq bukilishning egilish-burilish shaklida barqarorlikni tekshirish kerak.

3. Uzunlamas?na kuch va egilish momentlarining birgalikdagi ta'siri ostida mustahkamlik

Qoida tariqasida, ustun faqat eksenel bosim yuki bilan emas, balki egilish momenti bilan ham, masalan, shamoldan yuklanadi. Agar vertikal yuk ustunning markazida emas, balki yon tomondan qo'llanilsa, moment ham hosil bo'ladi. Bunday holda, formuladan foydalangan holda SP 16.13330 ning 9.1.1-bandiga muvofiq tekshirish hisobini amalga oshirish kerak.

qayerda N- uzunlamas?na bosim kuchi;

A n - aniq tasavvurlar maydoni (teshiklar bilan zaiflashishni hisobga olgan holda);

R y - po'latning dizayn qarshiligi;

g c - mehnat sharoitlari koeffitsienti (SP 16.13330 ning 1-jadvaliga qarang);

n, Sx va Sy- SP 16.13330 ning E.1-jadvaliga muvofiq olingan koeffitsientlar

Mx va mening- X-X va Y-Y o'qlari haqidagi momentlar;

V xn, min va V yn,min - X-X va Y-Y o'qlariga nisbatan bo'lim moduli (profilda yoki ma'lumotnomada GOSTda topish mumkin);

B- bimoment, SNiP II-23-81da * bu parametr hisob-kitoblarga kiritilmagan, bu parametr deformatsiyani hisobga olish uchun kiritilgan;

V?,min – sektoral kesim moduli.

Agar dastlabki 3 ta komponent bilan hech qanday savol bo'lmasa, bimomentni hisobga olish ba'zi qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi.

Bimoment kesim deformatsiyasining kuchlanish taqsimotining chiziqli zonalariga kiritilgan o'zgarishlarni tavsiflaydi va aslida qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltirilgan momentlar juftligidir.

Shuni ta'kidlash kerakki, ko'plab dasturlar bimomentni hisoblay olmaydi, shu jumladan SCAD uni hisobga olmaydi.

4. Rodning yakuniy moslashuvchanligini tekshirish

Siqilgan elementlarning moslashuvchanligi l = lef / i, qoida tariqasida, chegara qiymatlaridan oshmasligi kerak l jadvalda keltirilgan

Ushbu formuladagi a koeffitsienti markaziy siqilishda barqarorlikni hisoblash bo'yicha profildan foydalanish koeffitsienti hisoblanadi.

Barqarorlikni hisoblash bilan bir qatorda, bu hisob 2 ta samolyot uchun bajarilishi kerak.

Agar profil mos kelmasa, uchastkaning aylanish radiusini oshirish yoki dizayn sxemasini o'zgartirish orqali bo'limni o'zgartirish kerak (fiksatsiyalangan uzunlikni qisqartirish uchun mahkamlagichlarni o'zgartiring yoki bog'ichlar bilan mahkamlang).

Agar muhim omil yakuniy moslashuvchanlik bo'lsa, u holda po'lat navini eng kichik deb olish mumkin. po'lat navi yakuniy moslashuvchanlikka ta'sir qilmaydi. Optimal variantni tanlash usuli bilan hisoblash mumkin.

1. Rodning yakuniy egiluvchanligini hisoblash yoki jadval bo'yicha aniqlash uchun novda materiali haqida ma'lumot olish:

2. Moslashuvchanligiga qarab novda toifasini aniqlash uchun kesmaning geometrik o'lchamlari, uzunligi va uchlarini mahkamlash usullari haqida ma'lumot olish:

bu yerda A - kesmaning maydoni; J m i n - inersiyaning minimal momenti (eksendan);

m - qisqartirilgan uzunlik koeffitsienti.

3. Kritik kuch va kritik kuchlanishni aniqlash uchun hisoblash formulalarini tanlash.

4. Tekshirish va barqarorlik.

Eyler formulasi bo'yicha hisoblanganda barqarorlik sharti:

F- ta'sir etuvchi bosim kuchi; - ruxsat etilgan barqarorlik omili.

Yasinskiy formulasi bo'yicha hisoblashda

qayerda a, b- materialga qarab dizayn koeffitsientlari (koeffitsientlarning qiymatlari 36.1-jadvalda keltirilgan)

Agar barqarorlik shartlari bajarilmasa, tasavvurlar maydonini oshirish kerak.

Ba'zan ma'lum bir yuk uchun barqarorlik chegarasini aniqlash kerak bo'ladi:

Barqarorlikni tekshirishda hisoblangan chidamlilik ruxsat etilgan bilan taqqoslanadi:

Muammoni hal qilishga misollar

Yechim

1. Rodning egiluvchanligi formula bilan aniqlanadi

2. Doira uchun aylanishning minimal radiusini aniqlang.

ga iboralarni almashtirish Jmin va LEKIN(bo'lim doirasi)

1. Berilgan mahkamlash sxemasi uchun uzunlikni qisqartirish omili m = 0,5.
2. Rodning moslashuvchanligi bo'ladi

2-misol Agar uchlarini mahkamlash usuli o'zgartirilsa, novda uchun kritik kuch qanday o'zgaradi? Taqdim etilgan sxemalarni solishtiring (37.2-rasm)

Yechim

Kritik kuch 4 barobar ortadi.

3-misol Barqarorlikni hisoblashda kritik kuch qanday o'zgaradi, agar I-bo'lim novda (37.3a-rasm, I-nur No 12) bir xil maydonning to'rtburchak novda bilan almashtirilsa (37.3-rasm). b ) ? Qolgan dizayn parametrlari o'zgarishsiz qoladi. Hisoblash Eyler formulasi bo'yicha amalga oshiriladi.

Yechim

1. To'rtburchaklar kesimining kengligini aniqlang, kesimning balandligi I-nurning kesimining balandligiga teng. GOST 8239-89 bo'yicha 12-sonli I-nurning geometrik parametrlari quyidagicha:

kesma maydoni A 1 = 14,7 sm 2;

eksenel inersiya momentlarining minimali.

Shartga ko'ra, to'rtburchaklar kesimning maydoni I-nurining kesim maydoniga teng. Ipning kengligini 12 sm balandlikda aniqlaymiz.

2. Eksenel inersiya momentlarining minimalini aniqlang.

3. Kritik kuch Eyler formulasi bilan aniqlanadi:

4. Boshqa narsalar teng bo'lsa, kritik kuchlarning nisbati minimal inersiya momentlari nisbatiga teng:

5. Shunday qilib, 12-sonli I-nurlarining kesimiga ega bo'lgan novda barqarorligi tanlangan to'rtburchaklar kesimning novda barqarorligidan 15 baravar yuqori.

4-misol Chiziq barqarorligini tekshiring. Bir uchida 1 m uzunlikdagi novda chimchilab qo'yilgan, bo'lim 16-kanal, material StZ, barqarorlik chegarasi uch marta. Rod 82 kN bosim kuchi bilan yuklanadi (37.4-rasm).

Yechim

1. GOST 8240-89 bo'yicha novda kesimining asosiy geometrik parametrlarini aniqlaymiz. 16-sonli kanal: kesma maydoni 18,1 sm 2; kesimning minimal eksenel momenti 63,3 sm 4; g t kesmaning minimal aylanish radiusi; n = 1,87 sm.

StZ materiali uchun eng yuqori moslashuvchanlik l pre = 100.

Uzunlik bo'yicha hisoblangan barning moslashuvchanligi l = 1 m = 1000 mm

Hisoblangan rod - bu katta moslashuvchanlik novdasi, hisoblash Eyler formulasi bo'yicha amalga oshiriladi.

4. Barqarorlik holati

82kN< 105,5кН. Устойчивость стержня обеспечена.

5-misol Shaklda. 2.83 samolyot konstruktsiyasining quvurli rafining dizayn diagrammasini ko'rsatadi. Stendning barqarorligini tekshiring, qachon [ n y] \u003d 2,5, agar u xrom-nikel po'latdan yasalgan bo'lsa, buning uchun E \u003d 2,1 * 10 5 va s pc \u003d 450 N / mm 2.

Yechim

Barqarorlikni tahlil qilish uchun ma'lum bir raf uchun kritik kuch ma'lum bo'lishi kerak. Kritik kuchni qanday formula bilan hisoblash kerakligini aniqlash kerak, ya'ni rafning moslashuvchanligini uning materiali uchun eng yuqori moslashuvchanligi bilan solishtirish kerak.

Biz yakuniy moslashuvchanlik qiymatini hisoblaymiz, chunki raf materiali uchun l, oldingi jadval ma'lumotlari yo'q:

Hisoblangan rafning moslashuvchanligini aniqlash uchun biz uning kesimining geometrik xususiyatlarini hisoblaymiz:

Rafning moslashuvchanligini aniqlang:

va ishonch hosil qiling l< l пред, т. е. критическую силу можно опреде­лить ею формуле Эйлера:

Biz hisoblangan (haqiqiy) barqarorlik omilini hisoblaymiz:

Shunday qilib, n y > [ n y] 5,2% ga.

2.87-misol. Berilgan novda tizimini mustahkamlik va barqarorlikni tekshiring (2.86-rasm), novdalarning materiali St5 po'latdir (s t \u003d 280 N / mm 2). Kerakli xavfsizlik omillari: kuch [n]= 1,8; barqarorlik = 2.2. Rodlar dumaloq kesimga ega d1 = d2= 20 mm, d 3 = 28 mm.

Yechim

Rodlar birlashadigan tugunni kesib, unga ta'sir qiluvchi kuchlar uchun muvozanat tenglamalarini tuzish (2.86-rasm).

berilgan tizim statik jihatdan noaniq ekanligini aniqlaymiz (uchta noma'lum kuch va ikkita statik tenglama). Ko'rinib turibdiki, novdalarning mustahkamligi va barqarorligini hisoblash uchun ularning kesimlarida paydo bo'ladigan uzunlamas?na kuchlarning kattaligini bilish kerak, ya'ni statik noaniqlikni ochish kerak.

Siqilish diagrammasi asosida siljish tenglamasini tuzamiz (2.87-rasm):

yoki novdalar uzunligidagi o'zgarishlar qiymatlarini almashtirib, biz olamiz

Ushbu tenglamani statik tenglamalar bilan birgalikda yechish, biz quyidagilarni topamiz:

Rodlarning kesmalarida kuchlanishlar 1 va 2 (2.86-rasmga qarang):

Ularning xavfsizlik omili

Rodning barqarorlik omilini aniqlash 3 kritik kuchni hisoblash kerak va bu qaysi formulani topishni hal qilish uchun tayoqning moslashuvchanligini aniqlashni talab qiladi. N Kp foydalanish kerak.

Shunday qilib, l 0< l < l пред и крити­ческую силу следует определять по эмпирической формуле:

Barqarorlik omili

Shunday qilib, hisob-kitob shuni ko'rsatadiki, barqarorlik koeffitsienti talab qilinadigan ko'rsatkichga yaqin va xavfsizlik koeffitsienti talab qilinganidan ancha yuqori, ya'ni tizim yukining ortishi bilan novda barqarorligini yo'qotish. 3 novdalarda suyuqlik paydo bo'lishidan ko'ra ko'proq 1 va 2.

Metall konstruktsiyalar murakkab va o'ta mas'uliyatli mavzudir. Hatto kichik xato yuz minglab va millionlab dollarga tushishi mumkin. Ba'zi hollarda xatoning narxi qurilish maydonchasida, shuningdek, ish paytida odamlarning hayoti bo'lishi mumkin. Shunday qilib, hisob-kitoblarni tekshirish va qayta tekshirish zarur va muhimdir.

Hisoblash muammolarini hal qilish uchun Exceldan foydalanish, bir tomondan, yangi narsa emas, lekin ayni paytda unchalik tanish emas. Biroq, Excel hisob-kitoblari bir qator inkor etilmaydigan afzalliklarga ega:

• ochiqlik- har bir bunday hisobni suyaklar bilan qismlarga ajratish mumkin.
• Mavjudligi- fayllarning o'zi jamoat mulki bo'lib, MK ishlab chiquvchilari tomonidan ularning ehtiyojlariga mos ravishda yozilgan.
• Qulaylik- deyarli har qanday shaxsiy kompyuter foydalanuvchisi MS Office paketidagi dasturlar bilan ishlashga qodir, shu bilan birga ixtisoslashtirilgan dizayn echimlari qimmatga tushadi va bundan tashqari, o'zlashtirish uchun jiddiy harakat talab etiladi.

Ularni panatseya deb hisoblamaslik kerak. Bunday hisob-kitoblar tor va nisbatan oddiy dizayn muammolarini hal qilish imkonini beradi. Ammo ular butun tuzilmaning ishini hisobga olmaydilar. Bir qator oddiy holatlarda ular ko'p vaqtni tejashlari mumkin:

• B?kme uchun nurni hisoblash
• B?kme uchun nurni onlayn hisoblash
• Ustunning mustahkamligi va barqarorligini hisoblashni tekshiring.
• Bar bo'limining tanlovini tekshiring.

Universal hisob fayli MK (EXCEL)

SP 16.13330.2011 ning 5 xil bandiga ko'ra, metall konstruktsiyalarning bo'limlarini tanlash uchun jadval
Aslida, ushbu dastur yordamida siz quyidagi hisob-kitoblarni amalga oshirishingiz mumkin:

• bir oraliqli mente?eli nurni hisoblash.
• markaziy siqilgan elementlarni (ustunlarni) hisoblash.
• cho'zilgan elementlarni hisoblash.
• eksantrik siqilgan yoki siqilgan egilgan elementlarni hisoblash.

Excel versiyasi kamida 2010 yil bo'lishi kerak. Ko'rsatmalarni ko'rish uchun ekranning yuqori chap burchagidagi ortiqcha belgisini bosing.

METALLIK

Dastur makro qo'llab-quvvatlanadigan EXCEL kitobidir.
Va u ko'ra po'lat konstruktsiyalarni hisoblash uchun mo'ljallangan
SP16 13330.2013 "Po'lat konstruktsiyalar"

Yugurishlarni tanlash va hisoblash

Yugurish tanlovi faqat birinchi qarashda ahamiyatsiz vazifadir. Yugurish bosqichi va ularning o'lchami ko'plab parametrlarga bog'liq. Va qo'lda tegishli hisob-kitob bo'lsa yaxshi bo'lardi. Bu o'qish kerak bo'lgan maqola haqida:

• iplarsiz yugurishni hisoblash
• bir ip bilan yugurishni hisoblash
• ikki ip bilan yugurishni hisoblash
• bimomentni hisobga olgan holda yugurishni hisoblash:

Ammo malhamda kichik bir chivin bor - aftidan, faylda hisoblash qismida xatolar mavjud.

Excel jadvallarida kesimning inersiya momentlarini hisoblash

Agar siz kompozitsion qismning inertsiya momentini tezda hisoblashingiz kerak bo'lsa yoki metall konstruktsiyalar ishlab chiqarilgan GOSTni aniqlashning hech qanday usuli bo'lmasa, ushbu kalkulyator sizga yordam beradi. Jadvalning pastki qismida kichik tushuntirish mavjud. Umuman olganda, ish oddiy - biz mos bo'limni tanlaymiz, ushbu bo'limlarning o'lchamlarini o'rnatamiz va bo'limning asosiy parametrlarini olamiz:

• Kesimning inersiya momentlari
• Bo'lim moduli
• Kesimning aylanish radiusi
• Ko'ndalang kesim maydoni
• statik moment
• Bo'limning og'irlik markazigacha bo'lgan masofalar.

Jadvalda quyidagi turdagi bo'limlar uchun hisob-kitoblar mavjud:

• quvur
• to'rtburchak
• I-nur
• kanal
• to'rtburchaklar quvur
• uchburchak

1. Yuklarni yig'ish

Chelik nurni hisoblashni boshlashdan oldin, metall nurga ta'sir qiluvchi yukni yig'ish kerak. Harakatning davomiyligiga qarab, yuk doimiy va vaqtinchalik bo'linadi.

• metall nurning o'z og'irligi;
• polning o'z og'irligi va boshqalar;

• uzoq muddatli yuk (binoning maqsadiga qarab olinadigan foydali yuk);
• qisqa muddatli yuk (qor yuki, binoning geografik joylashuviga qarab olinadi);
• maxsus yuk (seysmik, portlovchi va boshqalar. Ushbu kalkulyator hisobga olinmaydi);

Nur ustidagi yuklar ikki turga bo'linadi: dizayn va standart. Dizayn yuklari quvvat va barqarorlik uchun nurni hisoblash uchun ishlatiladi (1 chegara holati). Normativ yuklar me'yorlar bilan belgilanadi va burilish uchun nurni hisoblash uchun ishlatiladi (chegaraviy holat 2). Dizayn yuklari standart yukni ishonchlilik yuk koeffitsientiga ko'paytirish orqali aniqlanadi. Ushbu kalkulyator doirasida nurning chetga egilishini aniqlashda dizayn yuki qo'llaniladi.

Kg / m2 da o'lchangan polga sirt yukini yig'ib olgandan so'ng, nurning ushbu sirt yukining qancha qismini olishini hisoblash kerak. Buni amalga oshirish uchun siz sirt yukini nurlarning qadamiga (yuk yo'li deb ataladigan) ko'paytirishingiz kerak.

Masalan: Biz hisoblab chiqdik, umumiy yuk Qsurface = 500kg / m2 bo'lib chiqdi va nurlarning qadami 2,5 m edi. Keyin metall nurga taqsimlangan yuk quyidagicha bo'ladi: Qdistribution = 500kg / m2 * 2,5m = 1250kg / m. Ushbu yuk kalkulyatorga kiritilgan

Keyinchalik, momentlar diagrammasi, ko'ndalang kuch chiziladi. Diagramma nurni yuklash sxemasiga, nurni qo'llab-quvvatlash turiga bog'liq. Er uchastkasi strukturaviy mexanika qoidalariga muvofiq qurilgan. Eng ko'p ishlatiladigan yuklash va qo'llab-quvvatlash sxemalari uchun diagrammalar va burilishlar uchun olingan formulalar bilan tayyor jadvallar mavjud.

Diagrammalarni chizgandan so'ng, kuch (1-chegara holati) va burilish (2-chegara holati) hisoblanadi. Chidamlilik uchun nurni tanlash uchun zarur bo'lgan Wtr inertsiya momentini topish va assortiment jadvalidan mos metall profilni tanlash kerak. Vertikal chegara burilish fulti SNiP 2.01.07-85 * ning 19-jadvaliga muvofiq olinadi (Yuklar va zarbalar). 2.a-bandi intervalga qarab. Masalan, maksimal burilish fult=L/200, oraliq L=6m. Kalkulyator o'ralgan profilning kesimini (I-nur, kanal yoki qutidagi ikkita kanal) tanlashini bildiradi, uning maksimal og'ishi fult=6m/200=0,03m=30mm dan oshmaydi. Burilish bo'yicha metall profilni tanlash uchun kerakli inersiya momenti Itr topiladi, bu maksimal burilishni topish formulasidan olinadi. Shuningdek, assortiment jadvalidan mos metall profil tanlanadi.

Ikki tanlov natijalaridan (chegaraviy holat 1 va 2) katta qism raqami bo'lgan metall profil tanlanadi.