Prin ce parametri depinde de rezistența fasciculului I. Greutatea fasciculului I este un factor important în capacitatea de transport.

1. Plotați Q xși M x(vezi lucrările practice nr. 9).

2. Secțiune selectată oglinzi de oțel în următoarea ordine:

a) determinarea momentului necesar de rezistență a secțiunii fasciculului:

unde M max- cel mai mare moment de încovoiere în valoare absolută luată de parcelă M x; R -rezistența la proiectare  material de rezistență la curgere (ADV. VIII);

b) conform Standardelor de Stat adj. Am selectat numărul de oțel cu fascicul I, care ar trebui să aibă un moment de rezistență W x,cel mai apropiat de valoarea momentului necesar de rezistență

3. Verificați puterea adoptată i-beam la tensiuni normale. Această verificare se efectuează pentru o secțiune cu un moment mic de îndoire:

unde wx- momentul rezistenței secțiunii plăcute.

Dacă condiția este satisfăcătoare, atunci rezistența fasciculului în secțiuni normale este considerată securizată și invers.

4. Construiți un complot al stresului normal.Pentru aceasta, este trasată o secțiune transversală mare a fasciculului și o linie zero este trasă perpendicular pe axa neutră într-o figura separată. Apoi, la nivelul punctelor extreme ale secțiunii (superioară și inferioară), valorile descoperite anterior ale s max și s min sunt lăsate deoparte și aceste valori sunt conectate printr-o linie dreaptă. Graficul rezultat se numește epur. Valorile lui s max și smin min se stabilesc pe părțile opuse ale liniei zero.

5. Verificați forța fasciculului I adoptat la solicitările tangențiale.cele mai mari eforturi de forfecare apar în acea secțiune de-a lungul lungimii fasciculului, în care acționează forța transversală cea mai mare (în valoare absolută) și de-a lungul înălțimii secțiunii - la nivelul axei neutre.

Pentru a determina aceste tensiuni, secțiunea transversală a unui fascicul I este simplificată: se presupune că raftul și peretele sunt dreptunghiulare: un raft cu dimensiuni b  și tși peretele - d  (vezi apendicele I). astfel, secțiunea transversală a fasciculului I este acum formată din trei dreptunghiuri.

Tensiunile tangențiale la nivelul axei neutre sunt determinate de formula lui Zhuravsky:

unde Q x  - Forța laterală a secțiunii fasciculului examinat; S x  - momentul static al secțiunii situate deasupra sau dedesubtul axei neutre; ; J x  - momentul inerției întregii secțiuni, luată conform tabelului. 3 app. I; b  - lățimea secțiunii fasciculului la nivelul axei neutre.

Verificați rezistența fasciculului la tensiuni tangențiale

unde R s  - rezistența calculată a materialului la forfecare (metoda VIII).

6. Construiți un grafic al tensiunilor tangențiale t.Rezistențele K3 rezistente variază în înălțimea fasciculului în conformitate cu legea curbilinară și au un salt la joncțiunea raftului și peretelui. Prin urmare, graficul t este construit din valorile găsite la cinci puncte ale secțiunii transversale: punctele extreme, la nivelul axei neutre și la nivelul conjugării peretelui și raftului - ușor mai joase și puțin mai mari decât această conjugare.

Tensiunea la aceste puncte este determinată de formula lui Zhuravsky. Cu acest moment static   S x  și lățimea secțiunii   b  determinat pentru fiecare punct secțiune. Tensiunile tangențiale la punctele extreme ale secțiunii sunt zero.

Exemplul 14Alegeți o secțiune dintr-un fascicul de oțel I (fig.46, și). Verificați rezistența secțiunii adoptate pentru solicitările normale din secțiunea cu cel mai înalt moment de încovoiere și pentru solicitările tangențiale din secțiunea cu cea mai mare forță apăsată. Material - otel S-235.

Decizia.

1. Plotarea Q xși M x(vezi exemplul 10, lucrarea practică nr. 9). Cea mai mare forță transversală Q max = 73,6 kNmoment de încovoiere M max = 95,4 kN ∙ m(vezi figura 25).

2. Selectăm secțiunea transversală a fasciculului de oțel Ila cel mai mare moment de încovoiere

unde R= 230 MPa - rezistență de proiectare a oțelului S-235 (versiunea VIII).

Conform tabelului. 3 app. Accept borna nr. 30 cu care este mai mult decât

3. Verificați puterea secțiunii adoptate:

Rezistența secțiunii transversale la presiuni normale prevăzute.

4. Construiți un complot al stresului normal.Scoateți linia zero 0-0 (fig.26, ba) valoarea și conectarea punctelor obținute. Partea superioară se confruntă cu compresie, cea mai joasă - întindere, deoarece pe epur M xse poate observa că fasciculul se îndoaie (convex) în jos.

5. Verificați rezistența fasciculului la tensiuni tangențiale.să înlocuim secțiunea reală cu una simplificată (figura 26, c). Dimensiunile sunt luate conform tabelului. 3 app. I.

Determinați forța maximă de forfecare

Selectați o secțiune transversală a unui fascicul de oțel I (fig.27), verificați secțiunea transversală adoptată folosind tensiuni normale și tangențiale și plotați parcelele s și t pentru secțiunile corespunzătoare. Material - oțel C-245.

Fig. 27 Continuare

Fig. 27 Continuare

Fig. 27 Încheiat

Lucrare practică № 14

Bună ziua prieteni, voi scrie astăzi despre cum ridica faza I  secțiune transversală la nivelul plat

Secțiunea transversală în planul de încovoiere este întotdeauna aleasă pentru tensiuni normale, deoarece tensiunile tangențiale pentru acest tip de deformare sunt limitate.

Deci, condiția de rezistență într-o curbă plană va arăta astfel:

În inegalitatea din stânga, obținem tensiunea maximă calculată, iar în dreapta, tensiunea este validă.

Tensiunea maximă nominală găsită în două moduri:

Ca raport al momentului maxim de îndoire până la momentul rezistenței

Sau conform următoarei formule:

Unde M este momentul maxim de îndoire, y este distanța de la linia neutră până la punctul extrem al secțiunii, J este momentul inerției.

Momentul de inerție și momentul rezistenței sunt legate de următoarea legătură:

Prin urmare, cele două formule.

Când este mai convenabil să folosiți formula?

Dacă în declarația de problemă vi se cere să găsiți tensiunea maximă, utilizați formula cu momentul de rezistență. Adică, conform acestei formule, calculați imediat tensiunea la punctele extreme ale secțiunii transversale.

Dacă trebuie să găsiți tensiunea în oricare alt punct al secțiunii, de exemplu, în punctul unde raftul intră în perete, utilizați cea de-a doua formulă.

E timpul să mergem la practică. De exemplu, ați numărat un fascicul, ați complotat și aveți nevoie acum alege o tee  satisfacerea condiției. Pentru aceasta aveți nevoie de:

Analizați complotul și determinați poziția celei mai periculoase secțiuni. Considerăm periculos secțiunea în care momentul de încovoiere este maxim. Să presupunem că o să fie egală cu 30 kN.

A găsit un moment de rezistență. Mai mult, în funcție de sortimentul grinzilor I (GOST 8239-89), selectați numărul fasciculului I, al cărui moment de rezistență va fi cel mai apropiat de cel calculat. Acesta este un fascicul I nr. 20a al cărui moment de rezistență este de 203 cm3

Facem un calcul de verificare. Calculați tensiunea cu valoarea tabelară a momentului de rezistență.

Deoarece tensiunea recepționată este mai mică decât cea admisă, putem concluziona că fasciculul I selectat corespunde condiției de rezistență. În unele manuale, supratensiunea pentru închirierea standard nu este mai mare de 5%. Adică, a fost posibil să se ia și să se calculeze tensiunea pentru I-20, a cărui moment de rezistență este puțin mai mic decât valoarea calculată. Și mi se pare că supratensiunea ar fi mai mică de 5%.

Calculul sarcinii fasciculului I se efectuează pentru a determina numărul din lista sortimentului atunci când se proiectează structuri portante ale clădirilor și structurilor. Calculul se face conform formulelor și tabelelor, iar parametrii care rezultă afectează procesul de proiectare și construcție, precum și alte caracteristici operaționale ale structurii.

1

Funcția principală a fasciculului I în proiectarea diferitelor clădiri și structuri este crearea unei structuri de sprijin fiabile și eficiente. Spre deosebire de versiunile de beton ale structurilor de susținere, utilizarea unui fascicol I face posibilă creșterea lățimii de acoperire a clădirilor rezidențiale sau comerciale și reducerea greutății principalelor structuri de susținere. Astfel, profitabilitatea construcțiilor crește semnificativ.

I-beam

I-beam este selectat în funcție de lungime și greutate. Grinzile pot fi laminate la cald standard sau speciale și au laturi paralele sau înclinate ale rafturilor. Sunt fabricate din oțel cu conținut redus de carbon, de diferite grade și sunt utilizate în diferite domenii de construcție. Conform normelor GOST 823989, lungimea fasciculului I poate fi de la 3 până la 12 metri. În funcție de tipul de utilizare, astfel de grinzi pot fi grinzi, stâlpi, bare largi sau monocilindri, care sunt utilizați pentru construirea de poduri suspendate. Pentru a determina tipul de fascicul poate fi marcajul alfabetic în intervalul de masă.

Masa fasciculului I se calculează în funcție de tabelul sortimentului, în care sunt indicate numărul și marcajul specific al fasciculului I, precum și indicatorii lățimii, înălțimii, grosimii rafturilor și grosimea medie a pereților profilului. Astfel, pentru a determina masa, conform tabelului, este necesar să se cunoască greutatea standard a unui metru liniar. De exemplu, fasciculul cu numărul 45, cu o greutate liniară de 66,5 kg, are o lungime de 15,05 metri.

Pe lângă calcularea masei, care poate fi realizată cu ajutorul unui calculator simplu, în procesul de proiectare este necesar să se calculeze eforturile maxime și minime de îndoire și deformare (deformare) pentru a alege un fascicul I adecvat pentru obiective specifice de construcție. Aceste calcule se bazează pe astfel de parametri ai profilului metalic ca:

• distanța minimă și maximă dintre flanșele (pereții) fasciculului, luând în considerare grosimea acestora;
• sarcina maximă asupra structurii viitoare a podelei;
• tipul și forma construcției, metoda de atașament;
• zona secțiunii transversale.

În unele cazuri, calculul poate fi necesar și etapa de așezare, adică distanța prin care grinzile sunt plasate paralele una cu cealaltă.

Calculul fasciculului I, de regulă, este realizat pentru rezistență și deformare. Pentru calculele cele mai exacte, parametrii necesari precum momentul de rezistență, care este împărțit în momente statistice și axiale, sunt de asemenea specificați în tabelul standardelor de gamă și GOST. În plus, uneori este necesară cunoașterea valorii rezistenței de proiectare, care depinde de tipul și gradul oțelului din care este fabricat fasciculul I, precum și de tipul de producție (sudat sau laminat). În cazul unui profil sudat, atunci când se calculează rezistența, se adaugă până la 30% la încărcarea calculată a profilului.

2

În tabelul de intervale toate numerele metal I-fascicul  sunt specificate în conformitate cu normele GOST 823989. Astfel, alegerea numărului trebuie să se bazeze pe sarcina așteptată pe fascicul, lungimea intervalului, greutatea. De exemplu, dacă sarcina maximă pe un fascicul I este de 300 kg / mp, fasciculul 16 este selectat din tabel, iar intervalul va fi de 6 metri cu treapta de așezare de la 1 la 1,2 metri. La alegerea celui de-al 20-lea profil, sarcina maximă este mărită la 500 kg / mp, iar pasul poate fi mărit la 1,2 metri. Profilul cu numerele 10 sau 12 înseamnă încărcarea maximă admisă de până la 300 kg / mp și reducerea intervalului până la 3-4 metri.

Utilizarea grinzilor în construcții

Astfel, calcularea încărcării pe care fasciculul o poate rezista se face după cum urmează:

• se determină amploarea sarcinii, care pune presiune asupra suprapunerii, luând în considerare greutatea profilului însuși (din tabel), care se calculează pe 1 metru liniar al profilului;
• încărcarea rezultată, conform formulei, este înmulțită cu indicatorul coeficientului de fiabilitate și elasticitate a oțelului, care este prescris în GOST 823989;
• folosind tabelul valorilor calculate în conformitate cu GOST, este necesar să se determine mărimea momentului de rezistență;
• în funcție de momentul rezistenței, selectați numărul corespunzător din tabelul sortimentului.

Atunci când se calculează sarcina transportorului la alegerea unui profil, vă recomandăm să alegeți numerele fasciculului cu 1-2 puncte mai mari decât valorile calculate. Capacitatea portantă a profilului este de asemenea calculată la determinarea sarcinii fasciculului I pe îndoire.

3

Când se calculează puterea banda transportoare  Este obligatoriu să se ia în considerare, care a fost utilizat în procesul de producție, și tipul de oțel laminat. Pentru structurile complexe și pentru construirea de podele de clădiri rezidențiale, spații comerciale, poduri, trebuie să alegeți grinzi de oțeluri cele mai durabile. Produsele cu rezistență mai mare au dimensiuni mai mici, dar sunt capabile să reziste la sarcini grele.

Grinzi în producție

Astfel, analiza rezistenței se recomandă a fi efectuată în mai multe moduri, iar datele obținute trebuie comparate pentru a obține cele mai exacte rezultate de calcul. Atunci când se determină rezistența, este necesară cunoașterea solicitărilor de reglementare și de proiectare și luarea în considerare a unor parametri precum forțele laterale și longitudinale, precum și momentele de cuplu. Există mai multe variante de calculare a calculatoarelor, cu ajutorul cărora se determină încărcarea maximă și minimă a rezistenței.

4

Pentru a determina sarcina fasciculului pe deformare, este necesar să se ia în considerare parametri precum:

I-baraje pentru constructii

Mai mult decât atât, pentru anumite tipuri de grinzi este imposibil să se calculeze sarcina pe deformare datorită formei și tipurilor de prindere în timpul construcției. De asemenea, trebuie să se înțeleagă că deformarea fasciculului (deflecția) are loc în colțurile de cotitură. Prin urmare, depinde foarte mult de dimensiunile structurii, de scopul acesteia, de gradul de oțel și de indicatori. Există mai multe formule și opțiuni pentru calcularea fasciculului pe deformare, utilizarea cărora depinde de calculul deformării la partea inferioară și superioară a fasciculului. Cel mai adesea, pentru a calcula sarcina maximă pe deformare, experții folosesc o formulă universală. Sarcina asupra structurii viitoare trebuie înmulțită cu lățimea intervalului în volum cubic.  Parametrul rezultat este împărțit de produsul modulului de elasticitate și de magnitudinea momentului inerțial.

Modulul de elasticitate se calculează pe baza unui grad specific de oțel, momentul inerției este înregistrat în GOST în funcție de numărul fasciculului selectat. Numărul rezultat trebuie să fie înmulțit cu un factor de 0,013. În acest caz, dacă rata relativă a tensiunii este mai mare sau mai mică decât cea prescrisă în standard, atunci construcția de clădiri  Este necesar să utilizați tablouri I de dimensiuni mai mari sau mai mici.

Trebuie să înțelegem că fascicolul I, datorită formei, structurii și greutății sale, este rar folosit în construcții private. De obicei, în loc de grinzi, bare de canale mai ușoare sau colțurile oțelului. Dar dacă mai utilizați fasciculul pentru a construi o mică casă privată, cabane, nu este necesar să efectuați calcule complexe pentru toate tipurile de deformări și sarcini. Pentru o structură mică a podelei, este suficient să se calculeze încărcările maxime și minime de încovoiere.

Caracteristicile tehnice ale profilului metalic sunt necesare pentru aplicarea corectă a acestora în construcții, deoarece, în ciuda diverselor aplicații, esența rămâne aceeași - pentru a crea o structură de sprijin fiabilă. Vă permite să transformați arhitectura clădirilor:

•   crește lărgimea de acoperire a clădirilor;
•   în mod semnificativ, cu aproximativ 35%, reducerea greutății structurilor de susținere;
•   creșterea semnificativă a rentabilității proiectelor.

Vorbind despre meritele designului, ar trebui să fie remarcat și contra, deși sunt puțini. Principalele sunt

•   necesitatea de a utiliza atunci când se creează nervuri armarea suplimentară;
•   costurile forței de muncă suficient de semnificative care sunt necesare pentru fabricarea acesteia.

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că, pe de altă parte, rigidizările suplimentare fac posibilă:

•   reduce consumul global de metale structuri metalice sudate, reducând în mod semnificativ grosimea pereților. Astfel, este posibil să se reducă costurile, dar să se păstreze pe deplin caracteristicile mecanice;
•   În plus, construcția ușoară este de asemenea economică din punctul de vedere al dispozitivului de fundație, deoarece după reducerea masei totale puteți utiliza fundația pentru BMZ (clădiri prefabricate).

Pentru a găsi un fascicul I adecvat pentru un anumit caz, este necesar să faceți niște calcule. De obicei, în acest scop folosesc mese sau calculatoare online. Ele se bazează pe doi parametri: distanța de la un perete la altul și sarcina viitoare a structurii clădirii.

Rezistența unui fascicul I este determinată de parametri precum:

•   lungime,
•   fixare
•   formă
•   zona secțiunii transversale.

Produse mai răspândite cu litera "H" din secțiune.

Pe o notă

Rigiditatea structurii metalice a fasciculului I este de 30 de ori mai mare decât rigiditatea profilului pătrat, iar rezistența este respectiv de 7 ori.

În calculator, selectați numărul corespunzător de fascicule I și introduceți materialul dorit. După cum puteți vedea, valoarea obținută este mai mare de 0,12 kg calculată de noi.

Capacitatea portbagajului

Printre toate tipurile de grinzi, fascicolul I are cea mai mare rezistență, mai mult decât atât, este rezistent la diferențele de temperatură. Sarcina admisă pe un fascicul I este indicată pe etichetă ca dimensiune. Cu cât este mai mare numărul specificat în numele său, cu atât sarcina poate fi mai mare pentru a percepe fasciculul.

Orice calcul presupune cunoașterea inițială a dimensiunii secțiunii laminate sau sudate, a lungimii și lățimii acesteia. Să clarificăm semnificația valorii lățimii prin exemplul celor mai populare suporturi de coloană - coloane.

Exemplu de calcul

Să presupunem că în secțiunea transversală a coloanei se află un pătrat cu o latură de 510 mm, atunci va fi posibil să se sprijine un profil pe el, pentru care lățimea nu poate depăși 460 mm. Acest lucru se datorează faptului că fasciculul I va trebui să fie sudat pe un tampon din beton armat și pentru cusături de sudură  au nevoie de o margine de cel puțin 40 mm.

După determinarea lățimii, alegeți profilul și calculați sarcina care acționează asupra profilului. Este o combinație a efectelor suprapunerii, precum și a efectelor de natură temporară și permanentă.

Pe o notă

Sarcina care exprimă valoarea sarcinii normative este colectată pentru o lungime de 1 m a profilului.

Dar, calculul capacitatea de încărcare  I-beam implică luarea în considerare a altor efecte. Pentru a obține sarcina calculată, acțiunea normativă calculată este înmulțită cu așa numitul factor de rezistență a sarcinii. Rămâne să se adauge la rezultat masa deja calculată a produsului și să se găsească momentul său de rezistență.

Datele obținute sunt suficiente pentru a selecta profilul necesar pentru fabricarea profilului sudat. De regulă, luând în considerare deformarea structurii, se recomandă alegerea unui profil mai mare cu două ordine de mărime.

sudate constructii metalice  ar trebui să utilizeze aproximativ 70-80% din deformarea maximă admisibilă.

întărire

Dacă capacitatea portantă a unui fascicul I este insuficientă, atunci este necesară consolidarea acestuia. Pentru articole diferite constructii sudate  Această problemă este rezolvată în moduri diferite.

De exemplu, pentru elementele care percep încărcări de tensiune, compresiune sau îndoire, ele utilizează acest tip de armătură: ele măresc secțiunea transversală, cu alte cuvinte, sporesc rigiditatea, de exemplu prin sudarea pieselor suplimentare.

Teoretic, aceasta este una dintre cele mai bune opțiuni de amplificare, cu toate acestea, prin implementarea sa nu este întotdeauna posibilă obținerea rezultatului dorit. Faptul este că elementele în proces sudare  se încălzește, ceea ce duce la o reducere a capacității de încărcare.

Măsura în care se poate aștepta o astfel de scădere depinde de mărimea fasciculului I și de modul și direcția lucrărilor de sudură. Dacă pentru cusăturile longitudinale reducerea maximă este de 15%, atunci pentru cusăturile în direcția transversală poate ajunge la 40%.

Atenție

Prin urmare, la consolidarea unui fascicul I sub sarcină, este strict interzisă cusătura în direcția transversală a elementului.

Sa calculat și sa demonstrat experimental că rezultatul optim al armăturii sub sarcină poate fi obținut la un efort maxim de 0,8 R y, adică 80% din rezistența calculată a oțelului care a fost utilizat pentru a realiza un fascicul I.

principal » tehnologiei » Prin ce parametri depinde de rezistența fasciculului I. Greutatea fasciculului I este un factor important în capacitatea de transport.