Milyen paraméterek függnek az I-sugár erősségétől. Az I-sugár súlya fontos tényező a teherbírás szempontjából.
1. Rajzolja a Q x-tés M x(lásd a 9. számú gyakorlati munkát).
2. Kiválasztott szakasz acél gerendák a következő sorrendben:
a) határozza meg a sugárszakasz kívánt ellenállási pillanatát:
ahol M max- a legnagyobb abszolút értékű hajlítási pillanatban M x; R -tervezési ellenállás hozamerősségű anyag (ADV. VIII);
b) az adj. Kiválasztom az I-gerenda acél számát, amelynek ellenállást kell mutatnia W x,legközelebb a szükséges ellenállás pillanatnyi értékéhez
3. Ellenőrizze az elfogadott erőt i-gerenda normál feszültségen. Ezt az ellenőrzést egy kis hajlítónyomatékú résznél végezzük:
ahol wx- a kellemes szakasz ellenállásának pillanata.
Ha az állapot kielégítő, akkor a gerenda szilárdságát normál szakaszokban rögzítettnek kell tekinteni, és fordítva.
4. Építsen egy normál stressz s-et.Ehhez a gerenda nagy keresztmetszete rajzolódik ki, és a nulla vonalat a semleges tengelyre merőlegesen húzzuk külön ábrán. Ezután a szakasz szélső pontjainak szintjén (felső és alsó) a korábban megállapított s max és s min értékek félretéve vannak, és ezeket az értékeket egy egyenes vonallal kapcsoljuk össze. A kapott grafikonot epure-nek hívjuk. Az s max és s min értékek a nulla vonal ellentétes oldalán helyezkedtek el.
5. Ellenőrizze az elfogadott I-sugár erősségét a tangenciális feszültségeken.a legnagyobb nyírófeszültségek ebben a szakaszban a gerenda hossza mentén fordulnak elő, amelyben a legnagyobb keresztirányú erő (abszolút értékben) és a metszésmagasság mentén a semleges tengely szintjén működik.
Ezeknek a feszültségeknek a meghatározásához egyszerűsödik az I-gerenda tényleges keresztmetszete: a polcot és a falat téglalap alakúnak tartjuk: a polc méretekkel b és tés a fal - d (lásd az I. függeléket). így az I-sugár keresztmetszete most három téglalapból áll.
A tangenciális feszültségeket a semleges tengely szintjén a Zhuravsky képlet határozza meg:
ahol Q x - oldalirányú erő a vizsgált gerenda szakaszban; S x - a semleges tengely fölött vagy alatt található szakasz statikus pillanata; ; J x - az egész szakasz tehetetlenségi pillanatát, a táblázat szerint. 3 alkalmazás. I; b - a gerenda szakasz szélessége a semleges tengely szintjén.
Ellenőrizze a gerenda szilárdságát a tangenciális feszültségeken
ahol R s - az anyag nyírási ellenállása (adj. VIII).
6. T tangenciális feszültségek t.A K4 ellenállási feszültségek a gerenda magasságában görbületi törvény szerint változnak, és ugrik a polc és a fal csomópontján. Ezért a t pontot a keresztmetszet öt pontján talált értékekből állítjuk: szélsőséges pontok, a semleges tengely szintjén és a fal és polc konjugáció szintjén - valamivel alacsonyabb és kissé magasabb, mint ez a konjugáció.
Ezeken a pontokon a feszültséget a Zhuravsky képlet határozza meg. Ezzel a statikus pillanattal S x és a szelvény szélessége b minden szakaszpontra meghatározva. A tangenciális feszültségek a szakasz szélső pontjain nulla.
14. példaVálasszon egy acél I-gerenda egy részét (46. ábra, és). Ellenőrizze az elfogadott szakasz erősségét a legmagasabb hajlítónyomatékú szakaszban lévő normál feszültségeknél és a legnagyobb erővel bepiszkolt szakasz tangenciális feszültségeinél. Anyag - S-235 acél minőségű.
A döntés.
1. Q x ábrázolásaés M x(lásd a 10. példát, a 9. számú gyakorlati munkát). Legmagasabb keresztirányú erő Qmax = 73,6 kNhajlítási pillanat M max = 95,4 kN ∙ m(lásd a 25. ábrát).
2. Kiválasztjuk az acél I-gerenda keresztmetszetéta legnagyobb hajlítási pillanatban
ahol R= 230 MPa - az S-235-ös acélminőség (VIII. Sz.) Tervezési ellenállása.
A táblázat szerint. 3 alkalmazás. Elfogadom a 30. \\ T
3. Ellenőrizze az elfogadott szakasz erősségét:
A keresztmetszet szilárdsága normál feszültségek mellett.
4. Építsen egy normál feszültséget.Távolítsuk el a 0-0 nulla vonalat (26. ábra, ba) értéket kap, és csatlakoztassa a kapott pontokat. A felső rész tömörítést, az alsó nyújtást tapasztal, mert az epure M xláthatjuk, hogy a gerenda hajlít (konvex).
5. Ellenőrizze a gerenda szilárdságát a tangenciális feszültségeken.cseréljük ki a valódi szekciót egy egyszerűsítettével (26. ábra, c). A méreteket a táblázat szerint végzik. 3 alkalmazás. I.
Határozza meg a legnagyobb nyírófeszültséget
Válasszon ki egy acél I-gerenda keresztmetszetét (27. ábra), ellenőrizze az elfogadott keresztmetszetet normál és tangenciális feszültségekkel, és rajzolja meg a s és t ábrákat a megfelelő szakaszokra. Anyag - acél C-245.
Ábra. 27 Folytatás
Ábra. 27 Folytatás
Ábra. 27 Vége
Gyakorlati munka № 14
Jó nap barátaim, ma írni fogok arról, hogyan vegye fel az I-gerendát keresztmetszet
A síkhajlítás keresztmetszete mindig a normál feszültségeknél van kiválasztva, mivel az ilyen típusú deformáció tangenciális feszültségei kevések.
Tehát a sík hajlításban lévő erő állapota így néz ki:
A bal oldali egyenlőtlenségben a maximális számított feszültséget kapjuk, a jobb oldalon pedig a feszültség érvényes.
A maximális névleges feszültség megtalálható két módon:
A maximális hajlítónyomaték és az ellenállás pillanatának aránya
Vagy a következő képlet szerint:
Ahol M a legnagyobb hajlítási momentum, y a távolság a semleges vonaltól a szakasz szélső pontjáig, J a tehetetlenségi pillanat.
A tehetetlenség pillanatát és az ellenállás pillanatát az alábbi link kapcsolja össze:
Ezért a két képlet.
Mikor célszerűbb a képletet használni?
Ha a problémabejelentésben meg kell adnia a maximális feszültséget, akkor használja a képletet az ellenállás pillanatával. Ez azt jelenti, hogy ennek a képletnek megfelelően azonnal kiszámítja a keresztmetszet szélsőséges pontjain a feszültséget.
Ha meg kell találnia a feszültséget a szakasz bármely más pontján, például azon a ponton, ahol a polc a falba kerül, akkor használja a második képletet.
Nos, itt az ideje a gyakorlatba menni. Például megszámlálta a fénysugarat, amelyet ábrázol és most szüksége van válasszon egy pólót kielégíti a feltételeket. Ehhez:
Elemezze a diagramot, és határozza meg a legveszélyesebb szakasz helyzetét. Veszélyesnek tartjuk azt a szakaszt, amelyben a hajlítónyomaték maximális. Tegyük fel, hogy 30 kN lesz.
Talált egy ellenállás pillanatot. Továbbá az I-gerendák választéka (GOST 8239-89) szerint válassza ki az I-sugár számát, amelynek ellenállási pillanata a legközelebb van a számított értékhez. Ez egy 20-as I-sugár, amelynek ellenállása 203 cm3
Ellenőrzési számítást végzünk. Számítsuk ki a feszültséget az ellenállás pillanatnyi értékével.
Mivel a kapott feszültség kisebb, mint a megengedett, arra a következtetésre juthatunk, hogy a kiválasztott I-sugár megfelel az erősségfeltételnek, néhány tankönyvnél a standard bérleti díj túlfeszültsége nem több, mint 5%. Vagyis lehetséges volt az I-20 feszültségének kiszámítása és kiszámítása, amelynek ellenállási pillanata kissé kisebb, mint a számított érték. Úgy tűnik számomra, hogy a túlfeszültség kevesebb, mint 5%.
Az I-sugár terhelésének kiszámítását az épületek és szerkezetek teherhordó szerkezeteinek tervezése során a választék listájából való szám meghatározására használják. A számítás a képletek és táblázatok szerint történik, és a kapott paraméterek befolyásolják a tervezési és építési folyamatot, valamint a szerkezet további működési jellemzőit.
1
Az I-sugár fő funkciója a különböző épületek és szerkezetek tervezésében a megbízható és hatékony támogató szerkezet létrehozása. A támasztó szerkezetek konkrét változatával ellentétben az I-gerenda használata lehetővé teszi a lakó- vagy kereskedelmi épületek szélességének növelését és a fő támasztószerkezetek súlyának csökkentését. Így az építési jövedelmezőség jelentősen nő.
I-gerenda
Az I-sugár a hossz és a súly alapján kerül kiválasztásra. A gerendák melegen hengereltek vagy különlegesek lehetnek, és a polcok párhuzamos vagy ferde oldalai lehetnek. Különböző minőségű kis szénacélból készülnek, és különböző építési területeken használatosak. A GOST 823989 normái szerint az I-sugár hossza 3-12 méter lehet. Használatuk szerint az ilyen gerendák gerendák, oszlopok, széles sávok vagy egysínűek lehetnek, amelyeket felfüggesztőhidak építéséhez használnak. A gerendák típusának meghatározásához a táblázattartományban lehet ábécéjelölés.
Az I-sugár tömegét a választék táblázata szerint számítják ki, amelyben az I-sugár konkrét számát és jelölését, valamint a polcok szélességének, magasságának, vastagságának és a profil falainak átlagos vastagságát jelzik. Így a táblázat szerint a tömeg meghatározásához egy lineáris mérő standard súlyát kell tudni. Például a 45-ös számú, 66,5 kg-os lineáris mérőhosszúságú gerenda hossza 15,05 méter.
Az egyszerű számológéppel elvégezhető tömeg kiszámítása mellett a tervezési folyamat során szükséges a hajlításra és az elhajlásra (deformációra) vonatkozó maximális és minimális feszültség kiszámítása annak érdekében, hogy kiválasszon egy konkrét építési célokra alkalmas I-gerendát. Ezek a számítások a fémprofil ilyen paraméterein alapulnak:
- a gerenda karimái (falai) közötti minimális és maximális távolság, figyelembe véve a vastagságukat;
- a padló jövőbeli szerkezetének maximális terhelése;
- az építés típusa és formája, rögzítési módszer;
- keresztmetszeti terület.
Bizonyos esetekben szükség lehet a számításra és a lefektetés lépésére, azaz a távolságra, amelyen keresztül a gerendák egymással párhuzamosan helyezkednek el.
Az I-sugár kiszámítása általában az erő és az elhajlás szempontjából történik. A legpontosabb számításokhoz a statisztikai és axiális pillanatokra osztott rezisztencia pillanatnyi paramétereit a tartomány és a GOST szabványok táblázatában is meghatároztuk. Ezenkívül néha szükséges megismerni a tervezett ellenállás értékét, amely az I-es sugárzás típusától és minőségétől függ, valamint a gyártás típusától (hegesztett vagy hengerelt) függ. Hegesztett profil esetén a szilárdság kiszámításakor legfeljebb 30% -ot adhatunk a profil számított csapágyterheléséhez.
2
A tartomány táblázatban az összes szám fém I-gerenda A GOST 823989 normái szerint kerülnek meghatározásra. Így a szám kiválasztása a sugár várható terhelésén, a feszültségek hosszán, a súlyon alapul. Például, ha az I-sugár maximális terhelése 300 kg / mp, a 16 gerenda a táblázatból van kiválasztva, és a mérési tartomány 6 méteres lesz, a lerakási lépés 1-ről 1,2 méterre. A 20. profil kiválasztásakor a maximális terhelés 500 kg / mp-re emelkedik, és a lépést 1,2 méterre lehet növelni. A 10-es vagy 12-es számmal ellátott profil 300 kg / mp-ig terjedő maximális megengedett terhelést és a 3–4 méteres távolság csökkenését jelenti.
A gerendák építése
Tehát a gerenda által terhelt terhelés kiszámítása a következőképpen történik:
- meghatározzuk a terhelés nagyságát, ami nyomást gyakorol az átfedésre, figyelembe véve a profil profiljának súlyát (a táblázatból), amelyet a profil 1 lineáris méterére számítunk;
- a kapott terhelést a képlet szerint megszorozzuk az acél megbízhatósági és rugalmassági együtthatójának mutatójával, amelyet a GOST 823989 előír.
- a számított értékek táblázata a GOST szerint meg kell határozni az ellenállás pillanatának nagyságát;
- az ellenállás pillanatától függően válassza ki a megfelelő számot a választék táblázatából.
A hordozóterhelés kiszámításakor a profil kiválasztásakor javasoljuk, hogy a gerendaszámokat 1-2 ponttal magasabbra állítsuk, mint a számított értékek. Az I-gerenda terhelésének meghatározásakor a profil teherbírását is kiszámítjuk.
3
Az erő kiszámításakor tartógerenda Szükséges figyelembe venni, amelyet a gyártási folyamat során használtak, és a hengerelt acél típusát. Komplex szerkezetek és lakóépületek, kereskedelmi helyiségek, hidak építése esetén a legtartósabb acélfajták gerendáit kell választani. A nagyobb szilárdságú termékek kisebb méretekkel rendelkeznek, de képesek ellenállni a nagy terhelésnek.
A gyártási gerendák
Ezért az erősségelemzést többféleképpen kell elvégezni, és a kapott adatokat összehasonlítani kell a legpontosabb számítási eredmények elérése érdekében. A szilárdság meghatározásakor ismerni kell a szabályozási és tervezési feszültségeket, és figyelembe kell venni azokat a paramétereket, mint az oldalsó és hosszanti erők, valamint a nyomaték. A számológépek számos változata létezik, amellyel meghatározható az erősség maximális és minimális terhelése.
4
A gerendák terhelésének meghatározásához a deformációnál figyelembe kell venni a következő paramétereket:
I-gerendák építéshez
Ezen túlmenően, bizonyos típusú gerendáknál nem lehetséges kiszámítani az alakváltozásra gyakorolt terhelést, az alakja és az építés közbeni rögzítés típusa miatt. Azt is meg kell érteni, hogy a gerenda deformációja (elhajlás) fordulási sarkokban történik. Ezért erősen függ a szerkezet méretétől, céljától, acélminőségétől és indikátoraitól. Számos képlet és lehetőség van a nyaláb kiszámítására az alakváltozásnál, amelynek használata a gerenda alján és tetején lévő deformáció kiszámításától függ. Leggyakrabban az eltérítés maximális terhelésének kiszámításához a szakértők egyetemes képletet használnak. A jövőbeni szerkezet terhelését meg kell szorozni a köpeny szélességével köbméterben. Az eredményül kapott paramétert a rugalmas modulus és az inerciális pillanat nagysága adja meg.
A rugalmassági modulust egy adott acélminőség alapján számítják ki, a tehetetlenségi nyomatékot a GOST-ban a kiválasztott gerenda számának megfelelően regisztráljuk. A kapott számot szorozni kell 0,013-as tényezővel. Ebben az esetben, ha a számított relatív terhelési ráta nagyobb vagy kisebb, mint a szabványban előírt érték épületépítés A táblázatból nagyobb vagy kisebb méretű I-gerendákat kell használni.
Nyilvánvaló, hogy az I-sugár alakját, szerkezetét és tömegét tekintve a magánépítésben ritkán használják. Általában gerendák, könnyebb csatorna sávok vagy acél sarkok. De ha még mindig használod a gerendát egy kis ház, házak építéséhez, nem szükséges komplex számításokat végezni mindenféle deformációra és terhelésre. Egy kis padlószerkezethez elegendő a maximális és minimális hajlítási terhek kiszámítása.
A fémprofil műszaki jellemzői szükségesek ahhoz, hogy helyesen alkalmazzák őket az építőiparban, mivel a sokféle alkalmazás ellenére a lényeg ugyanaz marad - egy megbízható tartószerkezet létrehozása. Lehetővé teszi az épületek architektúrájának átalakítását:
- növeli az épületek szélességét;
- jelentősen, mintegy 35% -kal csökkenti a tartószerkezetek súlyát;
- jelentősen növeli a projektek jövedelmezőségét.
A design érdemeiről beszélve meg kell jegyezni, és ellenére, bár kevés. A főbbek
- a bordák további megerősítésének igénye;
- kellően jelentős munkaerőköltségek szükségesek a gyártásához.
Meg kell azonban jegyezni, hogy másrészt a további merevítők lehetővé teszik:
- csökkentse a teljes fémfogyasztást hegesztett fémszerkezetek, mivel jelentősen csökkenti a falak vastagságát. Így lehetséges a költség csökkentése, de a mechanikai jellemzők teljes megőrzése;
- Ezen túlmenően a könnyűszerkezet gazdaságos az alapkészülék szempontjából is, mivel a teljes tömeg csökkentése után a BMZ (előregyártott épületek) alapjait használhatja.
Egy adott esetre alkalmas I-gerenda megtalálásához szükség van néhány számításra. Általában erre a célra táblázatokat vagy online számológépeket használnak. Két adott paraméteren alapulnak: az egyik falról a másikra való távolság és az épületszerkezet jövőbeli terhelése.
Az I-sugár erősségét az alábbi paraméterek határozzák meg:
- hossz,
- rögzítési módszer
- alak
- keresztmetszeti terület.
Szélesebb körben elterjedt termékek a "H" betűvel.
Egy megjegyzés
Az I-gerenda fémszerkezetének merevsége a négyzetes profil merevségének 30-szorosa, és az erőssége 7-szerese.
A számológépben válassza ki a megfelelő számú I-gerendát és adja meg a kívánt felvételt. Mint látható, a kapott érték több mint 0,12 kg, amit számunkra számítunk.
Terhelési kapacitás
Az összes gerendák közül az I-sugár a legnagyobb erősségű, továbbá ellenáll a hőmérsékletkülönbségeknek. Az I-sugár megengedett terhelése a címkén, méretként jelenik meg. Minél nagyobb a szám a nevében megadott érték, annál nagyobb a terhelés érzékelni fogja a gerendát.
Bármely számítás feltételezi a hengerelt vagy hegesztett rész méretét, annak hosszát és szélességét. Tisztázzuk a szélességi érték jelentését a legnépszerűbb gerenda-oszlopokkal.
Számítási példa
Tegyük fel, hogy az oszlop keresztmetszetében egy 510 mm-es oldallal rendelkező négyzet van, majd lehetőség van arra, hogy egy profilt tartson rajta, amelynek szélessége nem haladhatja meg a 460 mm-t. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az I-gerendát egy vasbeton betéthez kell hegeszteni hegesztési varratok legalább 40 mm-es margóra van szükség.
Miután meghatároztuk a szélességet, lépjünk a profil kiválasztására és a profilra ható terhelés kiszámítására. Ez az átfedés hatásainak kombinációja, valamint az átmeneti és állandó jellegű hatások kombinációja.
Egy megjegyzés
A normál terhelés értékét kifejező terhelést a profil 1 m-es hosszára gyűjtjük.
De a számítás teherbíró képesség Az I-sugár az egyéb hatások figyelembevételével jár. A számított terhelés elérése érdekében a számított normatív műveletet az úgynevezett terhelési szilárdsági tényezővel megszorozzuk. Továbbra is hozzá kell adni az eredményhez a termék már kiszámított tömegét és meg kell találnia az ellenállás pillanatát.
A kapott adatok elegendőek a hegesztett profil gyártásához szükséges profil kiválasztásához. Rendszerint, figyelembe véve a szerkezet elhajlását, ajánlatos egy nagyobb profilt választani két nagyságrenddel.
hegesztett fémszerkezet a megengedett legnagyobb eltérítés 70–80% -át kell használnia.
erősítő
Ha egy I-gerenda teherbírása nem elegendő, akkor meg kell erősíteni. Különböző elemek esetén hegesztett konstrukció Ezt a problémát különböző módon oldják meg.
Például olyan elemek esetében, amelyek feszültséget, tömörítést vagy hajlítást érzékelnek, ezt a fajta megerősítést használják: növelik a keresztmetszetet, vagyis növelik a merevséget, például a további alkatrészek hegesztésével.
Elméletileg ez az egyik legjobb erősítési lehetőség, azonban megvalósításával nem mindig lehetséges a kívánt eredmény elérése. Az a tény, hogy a folyamat elemei hegesztés felmelegszik, és ez csökkenti a teherbíró képességet.
Az ilyen mértékű csökkenés mértéke az I-sugár méretétől és a hegesztési munka módjától és irányától függ. Ha hosszirányú varratoknál a maximális csökkentés 15% -on belül van, akkor a varratok keresztirányban 40% -ot érhetnek el.
Vigyázat
Ezért az I-sugárzás terhelés alatt történő megerősítésekor szigorúan tilos az elemhez képest keresztirányban ölteni.
Számították és kísérleti úton igazolták, hogy a terhelés alatti megerősítés optimális eredménye 0,8 R y maximális feszültséggel, azaz az I-sugár előállításához használt acél számított ellenállásának 80% -ával érhető el.
