Mark - 7. fejezet
Összetett gerendák használni, ha gördülő sugarak nem tesznek eleget a szilárdság, merevség, az általános fenntarthatóság t. E., A nagy fesztávolságú és nagy hajlító nyomatékot, és ha sokkal gazdaságosabbak. A főbb típusai a kompozit gerendák keresztmetszetek ábrán mutatjuk be. 7.2, c, d
Öszvérgerenda használnak, tipikusan hegesztett. A hegesztő gerendák gazdaságos szegecselt. Az keresztmetszete általában áll három lapot: függőleges - vízszintes fal és két - polcok, hegesztett gyárilag automatikus hegesztés. A gerendák mozgatható nagy terhelés alatt (nagy daru gerendák) néha szegecselt gerendák, amely egy függőleges fal, és a derékrésze 1-3 vízszintes lap. Linked gerenda hegesztett nehezebb és nehézkes a gyártást, de alkalmazásuk indokolt a nagy munka kedvező dinamikus és vibrációs terhelés, és viszonylag könnyű kialakulása erős övek.
Anyagtakarékos kompozit gerendák változás szakasz hosszában szerint a hajlítónyomaték. Elastoplastic munka anyagból, például gerendák engedélyezett az azonos korlátozásokat a gördülő sugarak.
A feladat összekötő szakaszok öszvérgerenda varianciaanalízissel és annak helyes megoldás nagyban függ a hatékonyság és a gyárthatóság gerendák. Kezdjük az elrendezés szakaszban van szükség, hogy meghatározzuk a gerenda magassága, amely meghatározza az összes többi paramétert gerendák.
1. A magasság a gerendák
A gerenda magassága határozza meg a gazdasági megfontolások, a maximálisan megengedhető elhajlás a nyaláb és néhány esetben, építési magassága a padlószerkezet, azaz. E. A különbség a jelek a felső fedélzet és a tetején a szobában a mennyezet alatt. Jellemzően építménymagasság adott technológiát vagy építészek.
Maximális magasság hopt legtöbbször által diktált gazdasági megfontolások.
gerenda tömege áll tömege e övek, a falak és néhány szerkezeti elemek elszámolni strukturális együtthatót, és a növekvő gerenda magassága övek tömege csökken, és a fal tömege növekszik (ábra. 7.10).
Mivel a funkció a Ólomöv és a falak a magassága változása a sugár változhat másképp - az egyik csökken, a többi növekedés (például ábrán látható 7.10.). ez legyen a legkisebb az összege mindkét funkció, azaz a. e. legyen az a magasság, ahol a teljes súlya a biztonsági öv és a falak lesz a legkisebb. A magassága ez az úgynevezett optimális hOPT. mivel ez határozza meg a legkisebb mennyiségű anyag a gerenda. Határozzuk meg az optimális gerenda magassága az alábbiak szerint.
Teljes súly 1 m gerenda hossza egyenlő a tömeg a fal és a szíjak:
Meghatározzuk a minimális tömege a gerenda, hogy a származék tömege expressziójának vele gerenda magassága és azonosítja azt nullára:
így cseréje az M / R = W, megkapjuk:
Az együttható k függ a szerkezeti kialakítás a gerenda - strukturális tényezők övek és a fal. Gyengülése miatt a keresztmetszet szegecslyukak ezen együtthatók szegecselt gerendák többet hegesztett - kevesebb. Ez az együttható gerendák váltakozó hossza mentén a keresztmetszet kisebb, mint állandó keresztmetszetű gerenda, hiszen egy átlagos említett együttható legérzékenyebb keresztmetszete a sugár. Azt javasolta, hogy az együttható hegesztett gerendák 1,2. 1,15, szegecselt - 1.25. 1.2.
Ez levezetés nem szigorú, mivel nem veszi figyelembe a változások közötti kapcsolat magasság és a falvastagság a gerendák különböző magasságú, és így megváltozik a megoszlási aránya közötti forgatónyomaték a fal és a szalagok fény.
Eközben egyenletből (7,20) egyértelmű, hogy a magassága közötti a gerenda és a fal vastagsága nagy befolyással van a szakasz hatékonyságát; ahol a viszonylag vékonyabb fala, mint a előnyösebb magasságát és keresztmetszetét a gerenda.
K. K. Muhanov vezette a függését az optimális magasság a gerenda a kívánt rugalmasságot a fal:
Azonban, a gyakorlati értéke a fal rugalmassági igénye korlátozza, hogy biztosítsák a stabilitást, és ellenállását a hatására nyírófeszültségek.
Az egynyílású tartók span gyakran 12-16 m Tw = 10-12 mm.
A kapott optimális sugár magassága a leghatékonyabb, mivel a magassága eltérést hopt növelni fogja az áramlás az anyag a gerendára.
Meg kell jegyezni, hogy az optimális sugár magassága megegyezik a tömege a fal zóna a gerenda súlyát. Amikor kiválasztjuk a gerenda magassága szabad elfelejteni, hogy a tömegének függvényében területén a minimális sugár meghatározó hopt. keveset változik, hanem azért, mert az eltérés hopt lehetséges. Így a tényleges magasság eltérés az optimális 20% változásához vezet a gerenda súlya mintegy 4% (ábra. 7.10).
és ahol p H g H - idő (figyelembe véve adott esetben dinamikus együttható) és konstans szabályozási terhelés egységnyi hossza a gerenda (anélkül, hogy a terhelési faktor); l - span tartók; EI - merevsége gerendahajlítási.
A Települési Törvény, megkapjuk a feszültséget a jelenlegi szabályozási teher:
Az arány a sugáreltérítési azok span [f / l] szabályozott szabványok az alkalmazástól függően gerenda. Ezzel, megkapjuk a gerendát egyenletesen betöltött hosszában:
Gerendák, a munkáját elasztoplasztikusan anyag, a minimális magasság:
A képlet lehajlás levezetett elasztikus viselkedése az anyag, ebben az esetben lehetséges, mivel a belógás mértéke határozza meg az intézkedés a szabályozási terhek és a keresztmetszete a gerenda van kiválasztva az intézkedés a tervezési terhelés, a túlterhelés n koefficiens értéke mindig nagyobb, mint az együttható számviteli elastoplastic munka anyag (ok) és a, következésképpen az anyag a fény normális működés közben mindig működik rugalmasan.
A legkisebb magassága a fénysugár a szükséges merevséget az teljes kihasználását a teherbírás az anyag.
Más típusú terhelések a gerenda (kivéve a daru gerendák) hmin lehet közelítőleg meghatározható a következő képlettel (7,21).
Képlet (7,21) azt mutatja, hogy a kívánt magasságot a gerenda növekszik a erőssége az anyag és a csökkenő a megengedett elhajlás.
Ha az így kapott általános képletű (7,21), a magassága a gerenda bármilyen okból, nem fogadható el, a kívánt alakváltozás sebessége a ki lehet elégíteni csupán azáltal számított lényegében az anyag ellenállásának, figyelembe kevésbé tartós anyagból, vagy nem teljesen használja annak teherbírás.
A választás a gerenda magassága. Törvények változása gerenda magassága azt mutatja, hogy a legmegfelelőbb, hogy a magassága a gerenda közel hOPT. különösen gazdasági okokból, és nem utolsósorban hmin. meghatározott feltételek megengedett hajlítási sugarak. Természetesen minden esetben az elfogadott gerenda magassága az összeg egy pakli vastagsága nem haladhatja meg a megadott beépítési magasság átfedés.
Minden esetben, a magassága a kompozit gerenda szabványosítása érdekében a tervek hatékonyan veszi kerek számban, amelyek többszörösei 100 mm.
2. Falvastagság
Miután a magassága a falvastagsága a gerenda a második fő részben a paraméter, mivel ez nagyban befolyásolja a hatékonyságot a keresztmetszetének az összetett sugárnyaláb.
Ahhoz, hogy meghatározzuk a legkisebb falvastagsága feltételeit a munkáját a nyíró feszültségek használhatja a általános képletű N. G. Zhuravskogo:
Az optimális tartó keresztmetszet területe övek egyenlő a területen a fal, a váll belső pár lesz I / S = 0,85h
Behelyettesítve az arány I / S általános képletű N. G. Zhuravskogo és így átalakulások, kapjuk:
Amikor opiranii hegesztett gerendák daraboló által alátámasztó borda van hegesztve a végén a fény (lásd. Ábra. 7,28, b). feltételezhetjük, hogy a referencia részén egy fénysugár a tangenciális feszültség csak a fal, és a szalag még nem szerepel a munka része a fény. Ezután a belső váll pár:
Erre az esetre, a vastagsága a fal:
A gerendák szimmetrikus részén, munka fejlesztése képlékeny és nem tölti be a helyi teher, s = 0; ha a szükséges feltételek. Szükséges, hogy ellenőrizze a teherbírását a gerenda, mert lehetséges, vesztené stabilitását a fal, a dolgozó képlékeny alakváltozás, az alábbi képlet szerint:
Annak biztosítása érdekében, a stabilitást a helyi fal anélkül, hogy további erősítését hosszanti pereme, akkor:
A magasság a gerendák nagyobb, mint 2 m-egyszerűsítése konstruktív formában gazdaságilag nem indokolt, mivel a fal túl vastag kapunk. A magas gerendák, a falvastagság veszünk, és eléri 1/200 - 1/250 magassága, amely előírja a megerősítését fala, amely képes biztosítani a stabilitást.
Így a probléma meghatározására a falvastagság egy változata hatékonyságának befolyásolása a keresztmetszet a gerenda, és előírja, nagyon óvatos hozzáállás.
A gerendák 1-2 méter magasságban racionális értéke a falvastagság lehet meghatározni a tapasztalati képlete:
A falvastagság összhangban kell lenniük a hengerelt acéllemez, amelynek a vastagsága. Jellemzően, a minimális falvastagság nem kevesebb, mint 8 mm (nagyon ritka 6 mm), és adagoljuk a vastagsága 12 mm osztható 1 mm és 12 mm-es egy több 2 mm. Ha elfogadják a képlet (7,20) eltér a fal vastagsága képletek kapott (7,23) vagy (7,22) 2 mm vagy több, kell a képlet (7,20), hogy helyettesítse bizonyos feltételek szilánkos a falvastagság és az újonnan kiszámított hopt
A hegesztési terület rendszerint gerendák egyetlen univerzális acéllemez. Gyártás övek két vagy több lap hegesztett gerendák irracionális, hiszen egy kötés a lemezek közötti szélei mentén a szárnyon varratok, növeljük a egyenetlenség a munka lapok miatt átviteli hosszának növekedési erők a faltól, hogy a külső lap (ábra. 7.11). Meredeken emelkedett, míg a hegesztések száma. Ezen túlmenően, az elkerülhetetlen repedések közötti hegesztett csak a széleit a lapok.
A vastagság a fedőlap hegesztett vízszintes gerendák rendszerint nem több, mint 2-3 falvastagság, mivel az öv varratok hegesztésére vastag lapok, hogy egy fal derék fejlődik ki szignifikáns zsugorodás húzófeszültségek. Alkalmazás derék lemez vastagsága nagyobb, mint 30 mm, és még nem praktikus, mert vastag lapok kisebb szilárdságú, és ezért csökken a számítási ellenállás.
A szegecselt gerendák és a gerendák a nagy szilárdságú csavarok ellentétben hegesztett gyakran használt csomag tenni két vagy három vízszintes lemez, mint a multi csomag, ellazult évszázadok során szegecsek vagy csavarok szélesség, lemez dolgozik együtt kellőképpen. A vastagsága az egyes lapok a feltétel vízszintes elrendezésű kényelem terén közös általában vett egyenlő a vastagsága a derékrész.
A szélessége a vízszintes lemezek általában venni egyenlő 1/2 - 1/5 része magasságának gerenda feltételek biztosítva annak az általános stabilitást.
Szerkezeti okokból, a szélessége az öv nem kell venni kevesebb, mint 180 mm, vagy h / 10.
A gerendák és szegecselt csavart az is kívánatos, hogy több vízszintes lap támogatta külső felületei derékrészek
A legnagyobb szélessége a vízszintes lemezek határozzák meg a helyi ellenállást és egyenletes működés teljes szélességében.
Az arány a szélesség eresz gerendák tömörített BSV öv vastagsága ts nem haladhatja meg:
szakaszában, a munka rugalmasan:
szakaszonként dolgozik a fejlesztési képlékeny alakváltozás:
ahol h0 - a becsült gerenda magassága; Tw - falvastagsága a gerenda.
Gerendák nyújtott zónák nem több, mint a szélessége a szalagok 30 az öv vastagsága feltételeit egyenletes eloszlását feszültségek keletkeznek a perem szélessége.
A keresztmetszete az összetett sugárnyaláb szerint választott a maximális hajlítónyomaték lehet csökkenteni csökkenését pillanatok (a felosztott gerendák - a pólusok). Azonban minden változása szakasz, ami anyagi megtakarítást, kissé bonyolítja a gyártási gerendák, és mert gazdaságilag megvalósítható csak a gerendák befogják 10-12 m és így tovább.
Változás a tartó keresztmetszet lehet, csökkentve a magassága vagy keresztmetszete zónák (ábra. 7,13). Megváltoztatása keresztmetszete a fal magasságának csökkenő gerenda (lásd. Ábra. 7,13 a) nehezebb, szükség lehet egy a fal vastagságának növelése a megítélése nyírófeszültség, és ezért ritkán használják.
A keresztmetszet a gerenda lehet változtatni a szélességét vagy csökkentjük a szalag vastagságát. A közös gerendák hegesztett változó szalagszélesség (lásd. Ábra. 7,13, b). ahol a gerenda magassága állandó értéken tartjuk (a biztonsági öv felső és rendelkezésre állnak olyan sima csapágy per födémgendák alátámasztó padló, és anyagmozgató vasúti daru gerendák); kevésbé kényelmes változtatni a vastagsága a szalag, mert a nyaláb egyenlőtlen magasságát (lásd. ábra. 7,13 in). ez bonyolítja és egyedi acél.
A szegecselt gerendák és gerendák derék vegyületekkel nagy szilárdságú csavarok változtatni részén csökkentésével vagy növelésével számos horizontális lemezek (lásd. Ábra. 7,13 g).
Az osztott gerendák hegesztett span 30 m elfogadásra kerül egy változás öv szakasz (egyik oldalán a szimmetriatengely mentén a hossza a fény). Bevezetés A második változás-szekcionált zónák a gazdaságilag előnytelen, mert az anyag ad további megtakarítást csak 3-4%. További jelentős költség acélok érhető el folyamatosan változó a szélessége a szalagok (lásd. Ábra. 7,13, d). kapott átlós felfedi szélessávú oxigén megmunkálható acélból. Azonban ez jár a növekedése bonyolítja a gyártás a fény és ritkán használják.
Amikor a terhelés egyenletesen oszlik el a legelőnyösebb áramlási tér részben acél övek megváltoztatja egynyílású gerenda van hegesztve a parttól körülbelül 1 / a a tartógerenda span. A jelenlegi ezen a helyen ponton megtalálhatók grafikusan a diagramja nyomatékok vagy a következő képlet:
A gerendák változó keresztmetszetű fejlődésének képlékeny deformáció figyelembe kell venni csak egy szakaszban a legkedvezőtlenebb kombinációja M és Q, a fennmaradó szakaszai fejlődésének képlékeny alakváltozás nem megengedett.
Abban a pillanatban, M1 (X) meghatározzuk a kívánt ellenállást pillanatban a tartó keresztmetszet alapján rugalmas anyagból és a munka az új pick-szakasz övek. Az az öv szélessége ugyanakkor meg kell felelnie a következő feltételeknek:
Van egy másik megközelítés. Egy előre meghatározott szélességű kétpontos lap, csökkentett keresztmetszetű, és meghatározzák a hajlítónyomaték, amely képes felvenni keresztmetszete:
ha M (x) = M1 megtalálják a távolság x a hordozóról, ahol a keresztmetszet változik öv.
A csomópont különböző öv szakaszok lehetnek egyenes vagy ferde. Egyenes öltés sokkal kényelmesebb, de ez ravnoprochen nemesfémből egy nyújtott zóna csak a kötelező visszavonás minden varrás bélés és hegesztési automatikus vagy kézi hegesztéshez a fizikai ellenőrzési módszerek. Néha akarnak, hogy egyszerűsítse a közös feszített gerenda derék, hogy ez jobb, kézi vagy félautomata hegesztési varrat nélkül a komplex ellenőrzési módszereket. Ebben az esetben, egy kisebb keresztmetszetű gerenda derék vételi körülmények tompa varrat szakítószilárdsága.
A gerendák kétpontos ízületek szegecselve vagy csavarozott metszeti változás mennyisége derék lap (lásd. Ábra. 7,13 g).