मेटल रॅकची गणना. विलक्षणपणे लागू केलेल्या शक्तीसह ताकद आणि स्थिरतेसाठी रॅकची गणना. समस्या सोडवण्याची उदाहरणे

धातूचे बांधकामविषय गुंतागुंतीचा आणि अत्यंत जबाबदार आहे. एक छोटीशी चूक देखील शेकडो हजारो आणि लाखो डॉलर्स खर्च करू शकते. काही प्रकरणांमध्ये, चुकीची किंमत बांधकाम साइटवर तसेच ऑपरेशन दरम्यान लोकांचे जीवन असू शकते. म्हणून, गणना तपासणे आणि पुन्हा तपासणे आवश्यक आणि महत्त्वाचे आहे.

गणना समस्या सोडवण्यासाठी एक्सेल वापरणे ही एकीकडे नवीन गोष्ट नाही, परंतु त्याच वेळी फारशी परिचित नाही. तथापि, एक्सेल गणनेचे अनेक निर्विवाद फायदे आहेत:

मोकळेपणा- अशी प्रत्येक गणना हाडांनी वेगळे केली जाऊ शकते.
उपलब्धता- फायली स्वतः सार्वजनिक डोमेनमध्ये अस्तित्वात आहेत, MK च्या विकसकांनी त्यांच्या गरजेनुसार लिहिल्या आहेत.
सोय- जवळजवळ कोणताही पीसी वापरकर्ता एमएस ऑफिस पॅकेजमधील प्रोग्रामसह कार्य करण्यास सक्षम आहे, तर विशेष डिझाइन सोल्यूशन्स महाग आहेत आणि त्याशिवाय, मास्टर करण्यासाठी गंभीर प्रयत्नांची आवश्यकता आहे.

त्यांना रामबाण औषध मानले जाऊ नये. अशा गणनेमुळे अरुंद आणि तुलनेने सोप्या डिझाइन समस्या सोडवणे शक्य होते. परंतु ते संपूर्णपणे संरचनेचे कार्य विचारात घेत नाहीत. अनेक साध्या प्रकरणांमध्ये, ते बराच वेळ वाचवू शकतात:

वाकण्यासाठी बीमची गणना
ऑनलाइन वाकण्यासाठी बीमची गणना
स्तंभाची ताकद आणि स्थिरतेची गणना तपासा.
बार विभागाची निवड तपासा.

युनिव्हर्सल कॅल्क्युलेशन फाइल MK (EXCEL)

SP 16.13330.2011 च्या 5 वेगवेगळ्या मुद्द्यांनुसार मेटल स्ट्रक्चर्सच्या विभागांच्या निवडीसाठी सारणी
वास्तविक, हा प्रोग्राम वापरुन, आपण खालील गणना करू शकता:

सिंगल-स्पॅन हिंगेड बीमची गणना.
मध्यवर्ती संकुचित घटकांची गणना (स्तंभ).
ताणलेल्या घटकांची गणना.
विक्षिप्त-संकुचित किंवा संकुचित-वाकलेल्या घटकांची गणना.

Excel ची आवृत्ती किमान 2010 असणे आवश्यक आहे. सूचना पाहण्यासाठी, स्क्रीनच्या वरच्या डाव्या कोपर्यात प्लस वर क्लिक करा.

धातू

कार्यक्रम हे मॅक्रो सपोर्ट असलेले एक्सेल पुस्तक आहे.
आणि हे त्यानुसार स्टील स्ट्रक्चर्सच्या गणनासाठी आहे
SP16 13330.2013 "स्टील स्ट्रक्चर्स"

धावांची निवड आणि गणना

रनची निवड केवळ पहिल्या दृष्टीक्षेपात एक क्षुल्लक कार्य आहे. धावांची पायरी आणि त्यांचा आकार अनेक पॅरामीटर्सवर अवलंबून असतो. आणि हातात योग्य गणना करणे चांगले होईल. हा वाचावा असा लेख याबद्दल आहे:

स्ट्रँडशिवाय धावण्याची गणना
एका स्ट्रँडसह धावण्याची गणना
दोन स्ट्रँडसह धावण्याची गणना
बिमोमेंट लक्षात घेऊन धावांची गणना:

परंतु मलममध्ये एक लहान माशी आहे - वरवर पाहता फाइलमध्ये गणना भागामध्ये त्रुटी आहेत.

एक्सेल सारण्यांमध्ये विभागाच्या जडत्वाच्या क्षणांची गणना

जर तुम्हाला संमिश्र विभागाच्या जडत्वाच्या क्षणाची त्वरीत गणना करायची असेल किंवा GOST ठरवण्याचा कोणताही मार्ग नसेल ज्यानुसार मेटल स्ट्रक्चर्स बनवल्या जातात, तर हे कॅल्क्युलेटर तुमच्या मदतीला येईल. थोडे स्पष्टीकरण टेबलच्या तळाशी आहे. सर्वसाधारणपणे, काम सोपे आहे - आम्ही एक योग्य विभाग निवडतो, या विभागांचे परिमाण सेट करतो आणि विभागाचे मुख्य पॅरामीटर्स प्राप्त करतो:

विभागाच्या जडत्वाचे क्षण
विभाग मॉड्यूलस
विभागाच्या gyration च्या त्रिज्या
क्रॉस-विभागीय क्षेत्र
स्थिर क्षण
विभागाच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या केंद्रापर्यंतचे अंतर.

टेबलमध्ये खालील प्रकारच्या विभागांसाठी गणना समाविष्ट आहे:

पाईप
आयत
आय-बीम
चॅनल
आयताकृती पाईप
त्रिकोण

स्तंभ हा एक अनुलंब घटक आहे लोड-असर रचनाइमारत, जी उच्च संरचनांमधून पायावर भार हस्तांतरित करते.

गणना करताना स्टील स्तंभएसपी 16.13330 "स्टील स्ट्रक्चर्स" द्वारे मार्गदर्शन करणे आवश्यक आहे.

स्टीलच्या स्तंभासाठी, एक आय-बीम, एक पाईप, एक चौरस प्रोफाइल, चॅनेलचा एक संमिश्र विभाग, कोपरे, पत्रके सहसा वापरली जातात.

मध्यवर्ती संकुचित स्तंभांसाठी, पाईप किंवा चौरस प्रोफाइल वापरणे इष्टतम आहे - ते धातूच्या वस्तुमानाच्या दृष्टीने किफायतशीर आहेत आणि एक सुंदर सौंदर्याचा देखावा आहे, तथापि, अंतर्गत पोकळ्या रंगवल्या जाऊ शकत नाहीत, म्हणून हे प्रोफाइल हवाबंद असणे आवश्यक आहे.

स्तंभांसाठी वाइड-शेल्फ आय-बीमचा वापर व्यापक आहे - जेव्हा स्तंभ एका विमानात पिंच केला जातो ही प्रजातीप्रोफाइल इष्टतम आहे.

फाउंडेशनमध्ये स्तंभ निश्चित करण्याची पद्धत ही खूप महत्त्वाची आहे. स्तंभ हिंग्ड असू शकतो, एका प्लेनमध्ये कठोर आणि दुसर्‍यामध्ये हिंग्ड किंवा 2 प्लेनमध्ये कडक असू शकतो. फास्टनिंगची निवड इमारतीच्या संरचनेवर अवलंबून असते आणि गणनामध्ये ते अधिक महत्वाचे आहे, कारण. स्तंभाची अंदाजे लांबी फास्टनिंगच्या पद्धतीवर अवलंबून असते.

धावा बांधण्याची पद्धत देखील विचारात घेणे आवश्यक आहे, भिंत पटल, स्तंभावरील बीम किंवा ट्रस, जर स्तंभाच्या बाजूने भार हस्तांतरित केला असेल, तर विक्षिप्तपणा विचारात घेणे आवश्यक आहे.

जेव्हा स्तंभ फाउंडेशनमध्ये पिंच केला जातो आणि बीम स्तंभाशी कठोरपणे जोडलेला असतो, तेव्हा गणना केलेली लांबी 0.5l असते, परंतु गणनामध्ये सामान्यतः 0.7l मानली जाते. लोडच्या क्रियेखाली बीम वाकतो आणि पूर्ण पिंचिंग होत नाही.

सराव मध्ये, स्तंभाचा स्वतंत्रपणे विचार केला जात नाही, परंतु प्रोग्राममध्ये फ्रेम किंवा 3-आयामी इमारतीचे मॉडेल तयार केले जाते, ते लोड केले जाते आणि असेंबलीमधील स्तंभाची गणना केली जाते आणि निवडली जाते. आवश्यक प्रोफाइल, परंतु प्रोग्राम्समध्ये बोल्टच्या छिद्रांद्वारे विभाग कमकुवत होणे विचारात घेणे कठीण आहे, म्हणून विभाग व्यक्तिचलितपणे तपासणे आवश्यक असू शकते.

स्तंभाची गणना करण्यासाठी, आपल्याला मुख्य विभागांमध्ये येणारे जास्तीत जास्त संकुचित / तन्य ताण आणि क्षण माहित असणे आवश्यक आहे, यासाठी आपण ताण आकृती तयार करतो. या पुनरावलोकनात, आम्ही प्लॉट न करता केवळ स्तंभाच्या ताकदीची गणना करू.

आम्ही खालील पॅरामीटर्सनुसार स्तंभाची गणना करतो:

1. तन्यता/संकुचित शक्ती

2. केंद्रीय कम्प्रेशन अंतर्गत स्थिरता (2 विमानांमध्ये)

3. अनुदैर्ध्य बल आणि झुकणारे क्षण यांच्या संयुक्त कृती अंतर्गत सामर्थ्य

4. रॉडची अंतिम लवचिकता तपासत आहे (2 विमानांमध्ये)

1. तन्यता/संकुचित शक्ती

SP 16.13330 p. 7.1.1 नुसार स्टँडर्ड रेझिस्टन्ससह स्टील घटकांची ताकद गणना आर yn ≤ 440 N/mm2 मध्यवर्ती ताणाच्या बाबतीत किंवा N शक्तीने दाबल्यास सूत्रानुसार चालते.

ए n - क्षेत्र क्रॉस सेक्शननेट प्रोफाइल, म्हणजे त्याच्या छिद्रांचे कमकुवत होणे लक्षात घेऊन;

आर y हा रोल केलेल्या स्टीलचा डिझाईन प्रतिरोध आहे (स्टील ग्रेडवर अवलंबून आहे, SP 16.13330 चे टेबल B.5 पहा);

γ c हे कामकाजाच्या परिस्थितीचे गुणांक आहे (SP 16.13330 ची तक्ता 1 पहा).

या सूत्राचा वापर करून, तुम्ही प्रोफाइलच्या किमान आवश्यक क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्राची गणना करू शकता आणि प्रोफाइल सेट करू शकता. भविष्यात, पडताळणी गणनेमध्ये, स्तंभाच्या विभागाची निवड केवळ विभाग निवडण्याच्या पद्धतीद्वारे केली जाऊ शकते, म्हणून येथे आपण प्रारंभ बिंदू सेट करू शकतो, जो विभाग पेक्षा कमी असू शकत नाही.

2. केंद्रीय कम्प्रेशन अंतर्गत स्थिरता

स्थिरतेची गणना सूत्रानुसार एसपी १६.१३३३० कलम ७.१.३ नुसार केली जाते.

ए- स्थूल प्रोफाइलचे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र, म्हणजे त्याच्या छिद्रांचे कमकुवत होणे विचारात न घेता;

आर

φ सेंट्रल कॉम्प्रेशन अंतर्गत स्थिरतेचे गुणांक आहे.

जसे आपण पाहू शकता, हे सूत्र मागील प्रमाणेच आहे, परंतु येथे गुणांक दिसून येतो φ , त्याची गणना करण्यासाठी, आपल्याला प्रथम रॉडच्या सशर्त लवचिकतेची गणना करणे आवश्यक आहे λ (वरील डॅशने दर्शविलेले).

कुठे आर y हे स्टीलचे डिझाइन प्रतिरोध आहे;

इ- लवचिक मापांक;

λ - रॉडची लवचिकता, सूत्रानुसार गणना केली जाते:

कुठे l ef ही रॉडची गणना केलेली लांबी आहे;

iविभागाच्या जडत्वाची त्रिज्या आहे.

प्रभावी लांबी lस्थिर क्रॉस सेक्शनचे ef स्तंभ (स्तंभ) किंवा SP 16.13330 क्लॉज 10.3.1 नुसार चरणबद्ध स्तंभांचे वैयक्तिक विभाग सूत्राद्वारे निर्धारित केले जावेत.

कुठे lस्तंभाची लांबी आहे;

μ - प्रभावी लांबी गुणांक.

प्रभावी लांबी घटक μ स्थिर क्रॉस सेक्शनचे स्तंभ (स्तंभ) त्यांचे टोक निश्चित करण्याच्या अटी आणि लोडच्या प्रकारानुसार निर्धारित केले पाहिजेत. टोके निश्चित करण्याच्या काही प्रकरणांसाठी आणि लोडचा प्रकार, मूल्ये μ खालील तक्त्यामध्ये दर्शविले आहेत:

विभागाच्या gyration च्या त्रिज्या प्रोफाइलसाठी संबंधित GOST मध्ये आढळू शकतात, म्हणजे. प्रोफाइल पूर्व-निर्दिष्ट असणे आवश्यक आहे आणि विभागांची गणना करण्यासाठी गणना कमी केली जाते.

कारण बहुतेक प्रोफाइलसाठी 2 प्लेनमधील gyration च्या त्रिज्यामध्ये 2 प्लेनवर भिन्न मूल्ये असतात (फक्त पाईप आणि चौरस प्रोफाइलमध्ये समान मूल्ये असतात) आणि फास्टनिंग भिन्न असू शकते आणि म्हणून गणना केलेली लांबी देखील भिन्न असू शकते, नंतर स्थिरतेची गणना 2 विमानांसाठी करणे आवश्यक आहे.

तर आता आमच्याकडे सशर्त लवचिकतेची गणना करण्यासाठी सर्व डेटा आहे.

जर अंतिम लवचिकता 0.4 पेक्षा जास्त किंवा बरोबर असेल, तर स्थिरता गुणांक φ सूत्रानुसार गणना:

गुणांक मूल्य δ सूत्र वापरून गणना केली पाहिजे:

शक्यता α आणि β टेबल पहा

गुणांक मूल्ये φ , या सूत्राद्वारे गणना केली जाते, (7.6 /) पेक्षा जास्त घेतले जाऊ नये λ 2) 3.8 पेक्षा जास्त सशर्त लवचिकतेच्या मूल्यांवर; अनुक्रमे a, b आणि c विभाग प्रकारांसाठी 4.4 आणि 5.8.

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

गुणांक मूल्ये φ परिशिष्ट D ते SP १६.१३३३० मध्ये दिले आहेत.

आता सर्व प्रारंभिक डेटा ज्ञात आहे, आम्ही सुरुवातीला सादर केलेल्या सूत्रानुसार गणना करतो:

वर नमूद केल्याप्रमाणे, 2 विमानांसाठी 2 गणना करणे आवश्यक आहे. जर गणनेने अट पूर्ण केली नाही, तर आम्ही विभागाच्या gyration च्या त्रिज्येच्या मोठ्या मूल्यासह एक नवीन प्रोफाइल निवडतो. तुम्ही देखील बदलू शकता गणना योजना, उदाहरणार्थ, हिंगेड अटॅचमेंटला कडक मध्ये बदलून किंवा टायसह स्पॅनमध्ये कॉलम फिक्स करून, रॉडची अंदाजे लांबी कमी करणे शक्य आहे.

खुल्या U-आकाराच्या भागाच्या घन भिंती असलेल्या संकुचित घटकांना फळी किंवा जाळीने मजबूत करण्याची शिफारस केली जाते. जर पट्ट्या नसतील, तर एसपी 16.13330 च्या कलम 7.1.5 नुसार बकलिंगच्या बेंडिंग-टॉर्शनल फॉर्ममध्ये स्थिरतेसाठी स्थिरता तपासली पाहिजे.

3. अनुदैर्ध्य बल आणि झुकणारे क्षण यांच्या संयुक्त कृती अंतर्गत सामर्थ्य

नियमानुसार, स्तंभ केवळ अक्षीय संकुचित भारानेच लोड केला जात नाही, तर वाकलेल्या क्षणासह देखील लोड केला जातो, उदाहरणार्थ, वारा. स्तंभाच्या मध्यभागी नसून बाजूने अनुलंब भार लागू केल्यास क्षण देखील तयार होतो. या प्रकरणात, सूत्र वापरून SP 16.13330 च्या कलम 9.1.1 नुसार पडताळणी गणना करणे आवश्यक आहे

कुठे एन- रेखांशाचा संकुचित शक्ती;

ए n हे निव्वळ क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र आहे (छिद्रांमुळे कमकुवत होणे लक्षात घेऊन);

आर y हे स्टीलचे डिझाइन प्रतिरोध आहे;

γ c हे कामकाजाच्या परिस्थितीचे गुणांक आहे (SP 16.13330 ची तक्ता 1 पहा);

n, Сxआणि सी- SP 16.13330 च्या टेबल E.1 नुसार घेतलेले गुणांक

Mxआणि माझे- सापेक्ष क्षण अक्ष X-Xआणि Y-Y;

प xn,min आणि प yn,min - X-X आणि Y-Y अक्षांशी संबंधित विभाग मॉड्यूलस (प्रोफाइलवर किंवा संदर्भ पुस्तकात GOST मध्ये आढळू शकते);

बी- bimoment, SNiP II-23-81 * मध्ये हे पॅरामीटर गणनेमध्ये समाविष्ट केलेले नव्हते, हे पॅरामीटर वार्पिंगच्या खात्यात सादर केले गेले होते;

पω,मिनिट - सेक्टोरल सेक्शन मॉड्यूलस.

जर पहिल्या 3 घटकांसह कोणतेही प्रश्न नसतील, तर बिमोमेंटचा हिशेब ठेवल्याने काही अडचणी येतात.

बिमोमेंट विभागाच्या विकृतीच्या ताण वितरणाच्या रेखीय झोनमध्ये सादर केलेल्या बदलांचे वैशिष्ट्य आहे आणि खरं तर, उलट दिशेने निर्देशित केलेल्या क्षणांची जोडी आहे.

हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की अनेक प्रोग्राम्स बिमोमेंटची गणना करू शकत नाहीत, ज्यात SCAD हे विचारात घेत नाही.

4. रॉडची अंतिम लवचिकता तपासत आहे

संकुचित घटकांची लवचिकता λ = lef/i, नियमानुसार, मर्यादा मूल्यांपेक्षा जास्त नसावी λ तुम्ही टेबलमध्ये दिले आहे

सेंट्रल कॉम्प्रेशन अंतर्गत स्थिरतेच्या गणनेनुसार, या सूत्रातील गुणांक α हा प्रोफाइलचा उपयोग घटक आहे.

स्थिरता गणना तसेच, ही गणना 2 विमानांसाठी करणे आवश्यक आहे.

जर प्रोफाइल फिट होत नसेल तर, विभागाच्या जिरेशनची त्रिज्या वाढवून किंवा डिझाइन योजना बदलून विभाग बदलणे आवश्यक आहे (अंदाजे लांबी कमी करण्यासाठी फास्टनिंग बदला किंवा टाय सह निराकरण करा).

जर गंभीर घटक अंतिम लवचिकता असेल, तर स्टील ग्रेड सर्वात लहान म्हणून घेतला जाऊ शकतो. स्टील ग्रेड अंतिम लवचिकता प्रभावित करत नाही. सर्वोत्तम पर्यायनिवड करून गणना केली जाऊ शकते.

पोस्ट केलेले टॅग केलेले ,

बहुतेकदा, जे लोक आवारातील कारसाठी किंवा सूर्य आणि पर्जन्यापासून संरक्षणासाठी आच्छादित छत बनवतात ते रॅकच्या विभागाची गणना करत नाहीत ज्यावर छत विश्रांती देईल, परंतु डोळ्याद्वारे किंवा शेजाऱ्याशी सल्लामसलत केल्यानंतर विभाग निवडा.

आपण त्यांना समजू शकता, रॅकवरील भार, जे या प्रकरणात स्तंभ आहेत, इतके गरम नाहीत, केलेल्या कामाचे प्रमाण देखील खूप मोठे नाही आणि देखावास्तंभ कधीकधी त्यांच्यापेक्षा खूप महत्वाचे असतात सहन करण्याची क्षमता, म्हणून, जरी स्तंभ सुरक्षिततेच्या अनेक फरकाने बनवले गेले असले तरी यात कोणतीही मोठी अडचण नाही. शिवाय, आपण कोणत्याही परिणामाशिवाय घन स्तंभांच्या गणनेबद्दल साधी आणि सुगम माहिती शोधण्यात अमर्याद वेळ घालवू शकता - चांगल्या माहितीशिवाय अनेक स्तरांवर लागू केलेल्या लोडसह औद्योगिक इमारतींसाठी स्तंभांची गणना करण्याची उदाहरणे समजणे जवळजवळ अशक्य आहे. सामग्रीची ताकद आणि स्तंभाची गणना क्रमाने करणे अभियांत्रिकी संस्थासर्व अपेक्षित बचत शून्यावर कमी करू शकते.

हा लेख सध्याच्या घडामोडींमध्ये कमीतकमी किंचित बदल करण्याच्या उद्देशाने लिहिलेला आहे आणि मेटल कॉलमच्या गणनेतील मुख्य टप्पे शक्य तितक्या सहजपणे सांगण्याचा प्रयत्न आहे, आणखी काही नाही. मेटल कॉलम्सच्या गणनेसाठी सर्व मूलभूत आवश्यकता SNiP II-23-81 (1990) मध्ये आढळू शकतात.

सामान्य तरतुदी

सैद्धांतिक दृष्टिकोनातून, मध्यवर्ती संकुचित घटकाची गणना, जे स्तंभ किंवा ट्रसमधील रॅक आहे, इतके सोपे आहे की त्याबद्दल बोलणे देखील गैरसोयीचे आहे. ज्या स्टीलमधून स्तंभ बनविला जाईल त्या स्टीलच्या डिझाइन प्रतिकारानुसार लोड विभाजित करणे पुरेसे आहे - तेच. गणिताच्या दृष्टीने, हे असे दिसते:

F=N/Ry (1.1)

एफ- स्तंभाचे आवश्यक विभागीय क्षेत्र, cm²

एन- स्तंभाच्या क्रॉस सेक्शनच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या मध्यभागी लागू केलेला केंद्रित भार, किलो;

आरy- उत्पादन शक्ती, kg/cm² च्या दृष्टीने तणाव, कम्प्रेशन आणि वाकण्यासाठी धातूचा डिझाइन प्रतिकार. डिझाइनच्या प्रतिकाराचे मूल्य संबंधित सारणीवरून निर्धारित केले जाऊ शकते.

जसे आपण पाहू शकता, कार्याच्या जटिलतेची पातळी द्वितीय, कमाल ते तृतीय श्रेणीची आहे. प्राथमिक शाळा. तथापि, व्यवहारात, अनेक कारणांमुळे, सर्व काही सिद्धांताप्रमाणे सोपे आहे:

1. स्तंभ क्रॉस सेक्शनच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या मध्यभागी एक केंद्रित लोड लागू करणे केवळ सैद्धांतिकदृष्ट्या शक्य आहे. प्रत्यक्षात, भार नेहमी वितरीत केला जाईल आणि कमी केंद्रित भाराच्या अनुप्रयोगाची काही विलक्षणता देखील असेल. आणि जर विक्षिप्तपणा असेल तर स्तंभाच्या क्रॉस विभागात एक रेखांशाचा झुकणारा क्षण आहे.

2. स्तंभाच्या क्रॉस सेक्शनच्या गुरुत्वाकर्षणाची केंद्रे समान सरळ रेषेवर स्थित आहेत - मध्य अक्ष, केवळ सैद्धांतिकदृष्ट्या. सराव मध्ये, धातूच्या विषमतेमुळे आणि विविध दोषक्रॉस सेक्शनची गुरुत्वाकर्षण केंद्रे मध्य अक्षाच्या सापेक्ष विस्थापित केली जाऊ शकतात. आणि याचा अर्थ असा की गणना विभागानुसार केली जाणे आवश्यक आहे, ज्याचे गुरुत्वाकर्षण केंद्र मध्य अक्षापासून शक्य तितके दूर आहे, म्हणूनच या विभागासाठी बलाची विलक्षणता जास्तीत जास्त आहे.

3. स्तंभाला सरळ आकार नसू शकतो, परंतु कारखाना किंवा असेंब्ली विकृतीच्या परिणामी किंचित वक्र असू शकतो, याचा अर्थ स्तंभाच्या मध्यभागी असलेल्या क्रॉस सेक्शनमध्ये सर्वात जास्त लोड अॅप्लिकेशन विलक्षणता असेल.

4. स्तंभ अनुलंब पासून विचलनासह स्थापित केला जाऊ शकतो, याचा अर्थ अनुलंब प्रभावी भारएक अतिरिक्त झुकणारा क्षण तयार करू शकतो, जास्तीत जास्त स्तंभाच्या तळाशी, किंवा अधिक अचूकपणे, फाउंडेशनला जोडण्याच्या बिंदूवर, तथापि, हे केवळ फ्री-स्टँडिंग कॉलमसाठी संबंधित आहे.

5. त्यावर लागू केलेल्या भारांच्या कृती अंतर्गत, स्तंभ विकृत होऊ शकतो, याचा अर्थ लोड अनुप्रयोगाची विलक्षणता पुन्हा दिसून येईल आणि परिणामी, एक अतिरिक्त झुकणारा क्षण.

6. स्तंभ नेमका कसा निश्चित केला जातो यावर, तळाशी आणि स्तंभाच्या मध्यभागी अतिरिक्त झुकण्याच्या क्षणाचे मूल्य अवलंबून असते.

हे सर्व बकलिंग दिसण्यास कारणीभूत ठरते आणि या वाकण्याचा प्रभाव गणनामध्ये कसा तरी विचारात घेतला पाहिजे.

स्वाभाविकच, वरील विचलनांची गणना करणे व्यावहारिकदृष्ट्या अशक्य आहे जे अद्याप डिझाइन केले जात आहे - गणना खूप लांब, क्लिष्ट असेल आणि परिणाम अद्याप संशयास्पद आहे. परंतु सूत्र (1.1) मध्ये एक विशिष्ट गुणांक सादर करणे शक्य आहे जे वरील घटक विचारात घेईल. हे गुणांक आहे φ - बकलिंग गुणांक. हे गुणांक वापरणारे सूत्र असे दिसते:

F = N/φR (1.2)

अर्थ φ नेहमी एकापेक्षा कमी असतो, याचा अर्थ असा आहे की जर तुम्ही सूत्र (1.1) वापरून गणना केली असेल तर स्तंभाचा विभाग नेहमीच मोठा असेल, हे मला वाटते की सर्वात मनोरंजक आता सुरू होईल आणि लक्षात ठेवा φ नेहमी एकापेक्षा कमी - दुखत नाही. च्या साठी प्राथमिक गणनामूल्य वापरले जाऊ शकते φ 0.5-0.8 च्या आत. अर्थ φ स्टील ग्रेड आणि स्तंभ लवचिकता अवलंबून λ :

λ = l ef / i (1.3)

l ef- स्तंभाची अंदाजे लांबी. स्तंभाची गणना केलेली आणि वास्तविक लांबी या भिन्न संकल्पना आहेत. स्तंभाची अंदाजे लांबी स्तंभाची टोके निश्चित करण्याच्या पद्धतीवर अवलंबून असते आणि गुणांक वापरून निर्धारित केली जाते. μ :

l ef = μ l (1.4)

l - स्तंभाची वास्तविक लांबी, सेमी;

μ - स्तंभाचे टोक निश्चित करण्याची पद्धत विचारात घेऊन गुणांक. गुणांक मूल्य खालील सारणीवरून निर्धारित केले जाऊ शकते:

तक्ता 1.स्थिर विभागाच्या स्तंभ आणि रॅकची प्रभावी लांबी निर्धारित करण्यासाठी गुणांक μ (SNiP II-23-81 (1990) नुसार)

जसे आपण पाहू शकता, गुणांकाचे मूल्य μ स्तंभ निश्चित करण्याच्या पद्धतीनुसार अनेक वेळा बदलते आणि येथे मुख्य अडचण ही आहे की कोणती डिझाइन योजना निवडावी. कोणती फिक्सिंग योजना तुमच्या अटी पूर्ण करते हे तुम्हाला माहीत नसेल, तर गुणांक μ=2 चे मूल्य घ्या. गुणांक μ=2 चे मूल्य प्रामुख्याने मुक्त-स्थायी स्तंभांसाठी घेतले जाते, चांगले उदाहरणएक मुक्त-स्थायी स्तंभ - एक दीपस्तंभ. गुणांकाचे मूल्य μ=1-2 कॅनोपी स्तंभांसाठी घेतले जाऊ शकते ज्यावर स्तंभाला कठोर संलग्नक न ठेवता बीम समर्थित आहेत. ही रचना योजना स्वीकारली जाऊ शकते जेव्हा कॅनोपी बीम स्तंभांना कठोरपणे जोडलेले नसतात आणि जेव्हा तुलनेमध्ये तुलनेने मोठे विक्षेपण असते. जर वेल्डिंगद्वारे स्तंभाशी कठोरपणे जोडलेले ट्रस स्तंभावर विश्रांती घेतील, तर गुणांकाचे मूल्य μ = 0.5-1 घेतले जाऊ शकते. जर स्तंभांमध्ये कर्णरेषेचे संबंध असतील, तर गुणांकाचे मूल्य μ = 0.7 कर्णरेषांच्या नॉन-रिजिड फास्टनिंगसाठी किंवा कडक फास्टनिंगसाठी 0.5 घेतले जाऊ शकते. तथापि, अशा कडकपणा डायाफ्राम नेहमी 2 विमानांमध्ये नसतात, आणि म्हणून अशी गुणांक मूल्ये सावधगिरीने वापरली पाहिजेत. ट्रसच्या रॅकची गणना करताना, रॅक निश्चित करण्याच्या पद्धतीनुसार, गुणांक μ=0.5-1 वापरला जातो.

लवचिकतेच्या गुणांकाचे मूल्य अंदाजे स्तंभाच्या प्रभावी लांबीचे क्रॉस सेक्शनच्या उंची किंवा रुंदीचे गुणोत्तर दर्शवते. त्या. जितके मोठे मूल्य λ , स्तंभाच्या क्रॉस सेक्शनची रुंदी किंवा उंची जितकी लहान असेल आणि त्यानुसार, स्तंभाच्या समान लांबीसाठी विभागापेक्षा जास्त मार्जिन आवश्यक असेल, परंतु नंतर त्यावर अधिक.

आता आपण गुणांक निश्चित केला आहे μ , तुम्ही सूत्र (1.4) वापरून स्तंभाच्या अंदाजे लांबीची गणना करू शकता, आणि स्तंभाच्या लवचिकतेचे मूल्य शोधण्यासाठी, तुम्हाला स्तंभ विभागाची त्रिज्या जाणून घेणे आवश्यक आहे. i :

कुठे आय- एका अक्षाच्या सापेक्ष क्रॉस सेक्शनच्या जडत्वाचा क्षण आणि येथे सर्वात मनोरंजक सुरू होते, कारण समस्येचे निराकरण करताना आपल्याला फक्त स्तंभाचे आवश्यक विभागीय क्षेत्र निश्चित करावे लागेल. एफ, परंतु हे पुरेसे नाही, असे दिसून आले की, आपल्याला अद्याप जडत्वाच्या क्षणाचे मूल्य माहित असणे आवश्यक आहे. आम्हाला एक किंवा दुसरा माहित नसल्यामुळे, समस्येचे निराकरण अनेक टप्प्यात केले जाते.

वर प्राथमिक टप्पासहसा मूल्य घेतले λ 90-60 च्या आत, तुलनेने लहान लोड असलेल्या स्तंभांसाठी, λ = 150-120 घेतले जाऊ शकते (स्तंभांसाठी कमाल मूल्य 180 आहे, इतर घटकांसाठी अंतिम लवचिकतेची मूल्ये तक्ता 19 * SNiP II- मध्ये आढळू शकतात. 23-81 (1990). नंतर तक्ता 2 नुसार, लवचिकतेच्या गुणांकाचे मूल्य निर्धारित केले जाते. φ :

तक्ता 2. मध्यवर्ती संकुचित घटकांचे बकलिंग गुणांक φ.

नोंद: गुणांक मूल्ये φ टेबलमध्ये 1000 वेळा मोठे केले आहे.

त्यानंतर, क्रॉस सेक्शनची आवश्यक त्रिज्या फॉर्म्युला (1.3) रूपांतरित करून निर्धारित केली जाते:

i = l ef /λ (1.6)

वर्गीकरणानुसार, gyration च्या त्रिज्येच्या संबंधित मूल्यासह रोलिंग प्रोफाइल निवडले जाते. बेंडिंग एलिमेंट्सच्या विपरीत, जेथे सेक्शन फक्त एका अक्षाच्या बाजूने निवडला जातो, कारण भार फक्त एका समतल भागात कार्य करतो, मध्यवर्ती संकुचित स्तंभांमध्ये, अनुदैर्ध्य वाकणे कोणत्याही अक्षांच्या सापेक्ष होऊ शकते आणि म्हणून I z ते I चे मूल्य जितके जवळ असेल y , अधिक चांगले, दुसऱ्या शब्दांत, गोल किंवा चौरस विभागातील प्रोफाइलला सर्वाधिक प्राधान्य दिले जाते. बरं, आता मिळालेल्या ज्ञानावर आधारित स्तंभाचा विभाग ठरवण्याचा प्रयत्न करूया.

धातूच्या मध्यवर्ती संकुचित स्तंभाच्या गणनेचे उदाहरण

उपलब्ध: अंदाजे खालील फॉर्मच्या घराजवळ छत बनवण्याची इच्छा:

या स्थितीत, फास्टनिंगच्या कोणत्याही परिस्थितीत आणि एकसमान वितरित लोड अंतर्गत फक्त मध्यवर्ती संकुचित स्तंभ आकृतीमध्ये लाल रंगात दर्शविला जाणारा स्तंभ असेल. याव्यतिरिक्त, या स्तंभावरील भार जास्तीत जास्त असेल. निळ्या रंगात आकृतीमध्ये दर्शविलेले स्तंभ आणि हिरव्या रंगात, मध्यवर्ती संकुचित मानले जाऊ शकते, फक्त योग्य सह रचनात्मक उपायआणि समान रीतीने वितरित लोड, स्तंभ चिन्हांकित संत्रा, एकतर मध्यवर्ती संकुचित किंवा विलक्षण संकुचित किंवा फ्रेम अपराइट्स स्वतंत्रपणे मोजले जातील. या उदाहरणात, आम्ही लाल रंगात चिन्हांकित केलेल्या स्तंभाच्या विभागाची गणना करू. गणनेसाठी, आम्ही 100 kg/m² च्या कॅनोपीच्या स्वतःच्या वजनातून आणि बर्फाच्या आवरणातून 100 kg/m² च्या थेट भारातून स्थिर भार घेऊ.

२.१. अशा प्रकारे, लाल रंगात चिन्हांकित स्तंभावरील केंद्रित भार असेल:

N = (100+100) 5 3 = 3000 kg

२.२. आम्ही एक प्राथमिक मूल्य घेतो λ = 100, नंतर तक्ता 2 नुसार, झुकणारा गुणांक φ = 0.599 (200 MPa च्या डिझाइन सामर्थ्यासह स्टीलसाठी, हे मूल्य सुरक्षिततेचे अतिरिक्त मार्जिन प्रदान करण्यासाठी घेतले जाते), नंतर स्तंभाचे आवश्यक विभागीय क्षेत्र:

एफ\u003d 3000 / (0.599 2050) \u003d 2.44 सेमी आणि sup2

२.३. सारणी 1 नुसार, आम्ही मूल्य स्वीकारतो μ \u003d 1 (प्रोफाइल्ड डेक छप्पर योग्यरित्या निश्चित केल्यामुळे, भिंतीच्या समांतर समतल विमानात संरचनात्मक कडकपणा प्रदान करेल आणि लंबवत समतल, स्तंभाच्या वरच्या बिंदूची सापेक्ष अचलता सुनिश्चित करेल. भिंतीवर राफ्टर्स), नंतर जडत्वाची त्रिज्या

i= 1 250/100 = 2.5 सेमी

२.४. चौरस प्रोफाइल पाईप्सच्या वर्गीकरणानुसार, या आवश्यकता 70x70 मिमीच्या क्रॉस-सेक्शनल परिमाणे असलेल्या प्रोफाइलद्वारे पूर्ण केल्या जातात ज्याची भिंतीची जाडी 2 मिमी असते, ज्याची त्रिज्या 2.76 सेमी असते. क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रफळ अशी प्रोफाइल 5.34 सेमी आणि sup2 आहे. हे गणनानुसार आवश्यकतेपेक्षा बरेच काही आहे.

२.५.१. gyration च्या आवश्यक त्रिज्या कमी करताना आम्ही स्तंभाची लवचिकता वाढवू शकतो. उदाहरणार्थ, जेव्हा λ = 130 बेंड फॅक्टर φ = 0.425, नंतर स्तंभाचे आवश्यक विभागीय क्षेत्र:

F \u003d 3000 / (0.425 2050) \u003d 3.44 सेमी आणि sup2

२.५.२. मग

i= 1 250/130 = 1.92 सेमी

२.५.३. स्क्वेअर प्रोफाइल पाईप्सच्या वर्गीकरणानुसार, या आवश्यकता 50x50 मिमीच्या क्रॉस-सेक्शनल परिमाणे असलेल्या प्रोफाइलद्वारे पूर्ण केल्या जातात आणि 2 मिमीच्या भिंतीची जाडी असते, ज्याची त्रिज्या 1.95 सेमी असते.

चौरस प्रोफाइल पाईप्सऐवजी, आपण समान-शेल्फ कोन, एक चॅनेल, एक आय-बीम, एक नियमित पाईप वापरू शकता. जर निवडलेल्या प्रोफाइलचे गणना केलेले स्टील प्रतिरोध 220 MPa पेक्षा जास्त असेल, तर स्तंभ विभागाची पुनर्गणना केली जाऊ शकते. हे, तत्त्वतः, धातूच्या मध्यवर्ती संकुचित स्तंभांच्या गणनेशी संबंधित आहे.

विलक्षण संकुचित स्तंभाची गणना

येथे, अर्थातच, प्रश्न उद्भवतो: उर्वरित स्तंभांची गणना कशी करायची? या प्रश्नाचे उत्तर स्तंभांना छत कसे जोडलेले आहे यावर बरेच अवलंबून आहे. जर कॅनोपी बीम स्तंभांना कठोरपणे जोडलेले असतील तर त्याऐवजी एक जटिल स्थिरपणे अनिश्चित फ्रेम तयार होईल आणि नंतर स्तंभ या फ्रेमचा भाग मानला जावा आणि स्तंभांचा विभाग ट्रान्सव्हर्सच्या क्रियेसाठी अतिरिक्तपणे मोजला जावा. झुकणारा क्षण, परंतु आकृतीमध्ये दर्शविलेले स्तंभ जेव्हा छतला जोडलेले असतात तेव्हा आम्ही परिस्थितीचा विचार करू (लाल रंगात चिन्हांकित केलेला स्तंभ यापुढे मानला जात नाही). उदाहरणार्थ, स्तंभांच्या डोक्याला सपोर्ट प्लॅटफॉर्म आहे - धातूची प्लेटकॅनोपी बीम बोल्ट करण्यासाठी छिद्रांसह. विविध कारणांमुळे, अशा स्तंभांवरील भार पुरेशा मोठ्या विक्षिप्ततेसह हस्तांतरित केला जाऊ शकतो:

आकृतीमध्ये दर्शविलेले बीम बेज, लोडच्या प्रभावाखाली, ते थोडेसे वाकले जाईल आणि यामुळे स्तंभावरील भार स्तंभ विभागाच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या मध्यभागी नव्हे तर विलक्षणतेसह हस्तांतरित केला जाईल. eआणि अत्यंत स्तंभांची गणना करताना, ही विलक्षणता लक्षात घेतली पाहिजे. स्तंभांच्या विलक्षण लोडिंगची आणि स्तंभांच्या संभाव्य क्रॉस सेक्शनची बरीच प्रकरणे आहेत, ज्यांचे वर्णन गणनासाठी संबंधित सूत्रांद्वारे केले जाते. आमच्या बाबतीत, विलक्षण संकुचित स्तंभाचा क्रॉस सेक्शन तपासण्यासाठी, आम्ही सर्वात सोप्यापैकी एक वापरू:

(N/φF) + (M z /W z) ≤ R y (3.1)

या प्रकरणात, जेव्हा आम्ही सर्वात जास्त लोड केलेल्या स्तंभाचा विभाग आधीच निश्चित केला आहे, तेव्हा तो विभाग उर्वरित स्तंभांसाठी योग्य आहे की नाही हे तपासणे पुरेसे आहे, कारण आमच्याकडे स्टील प्लांट बांधण्याचे काम नाही. , परंतु आम्ही कॅनोपीसाठी फक्त स्तंभांची गणना करतो, जे सर्व एकीकरणाच्या कारणांसाठी समान विभागातील असतील.

काय एन, φ आणि आरआम्हाला आधीच माहित आहे.

सर्वात सोप्या परिवर्तनानंतर फॉर्म्युला (3.1) खालील फॉर्म घेईल:

F = (N/R y)(1/φ + e z F/W z) (3.2)

कारण M z =N e z, क्षणाचे मूल्य हे नेमके का आहे आणि डब्ल्यू प्रतिकाराचा क्षण काय आहे, एका स्वतंत्र लेखात पुरेसे तपशीलवार वर्णन केले आहे.

निळ्या आणि हिरव्या रंगात आकृतीमध्ये दर्शविलेल्या स्तंभांवर, 1500 किलो असेल. आम्ही अशा लोड अंतर्गत आवश्यक क्रॉस विभाग तपासा आणि पूर्वी निर्धारित φ = 0,425

F \u003d (1500/2050) (1 / 0.425 + 2.5 3.74 / 5.66) \u003d 0.7317 (2.353 + 1.652) \u003d 2.93 सेमी आणि sup2

याव्यतिरिक्त, फॉर्म्युला (3.2) तुम्हाला कमाल विलक्षणता निर्धारित करण्यास अनुमती देते जी आधीच मोजलेले स्तंभ सहन करू शकते, या प्रकरणात कमाल विक्षिप्तता 4.17 सेमी असेल.

2.93 सेमी आणि sup2 चा आवश्यक क्रॉस सेक्शन स्वीकारलेल्या 3.74 सेमी आणि sup2 पेक्षा कमी आहे आणि म्हणून चौरस प्रोफाइल पाईपशेवटच्या स्तंभांसाठी 50x50 मिमीच्या क्रॉस सेक्शनसह आणि 2 मिमीच्या भिंतीची जाडी देखील वापरली जाऊ शकते.

सशर्त लवचिकतेद्वारे विलक्षण संकुचित स्तंभाची गणना

विचित्रपणे पुरेसे आहे, परंतु विलक्षणरित्या संकुचित स्तंभाच्या विभागाच्या निवडीसाठी - एक घन रॉड, एक अगदी सोपा सूत्र आहे:

F = N/φ e आर (4.1)

φ ई- बकलिंग गुणांक विक्षिप्ततेवर अवलंबून, याला विक्षिप्त बकलिंग गुणांक म्हटले जाऊ शकते, बकलिंग गुणांकात गोंधळ होऊ नये φ . तथापि, या सूत्राद्वारे गणना सूत्रानुसार (3.2) पेक्षा लांब असू शकते. प्रमाण निश्चित करण्यासाठी φ ईआपल्याला अद्याप अभिव्यक्तीचे मूल्य माहित असणे आवश्यक आहे e z F/W z- जे आम्ही सूत्रात भेटलो (3.2). या अभिव्यक्तीला सापेक्ष विक्षिप्तता म्हणतात आणि दर्शविले जाते मी:

m = e z F/W z (4.2)

त्यानंतर, कमी सापेक्ष विक्षिप्तता निर्धारित केली जाते:

मी ef = hm (4.3)

h- ही विभागाची उंची नाही, परंतु SNiPa II-23-81 च्या टेबल 73 नुसार निर्धारित केलेला गुणांक आहे. मी फक्त असे म्हणेन की गुणांकाचे मूल्य h 1 ते 1.4 पर्यंत बदलते, h = 1.1-1.2 सर्वात सोप्या गणनेसाठी वापरले जाऊ शकते.

त्यानंतर, आपल्याला स्तंभाची सशर्त लवचिकता निश्चित करणे आवश्यक आहे λ¯ :

λ¯ = λ√‾(R y / E) (4.4)

आणि त्यानंतरच, टेबल 3 नुसार, मूल्य निश्चित करा φ e :

तक्ता 3. गुणांक φ e सममितीच्या समतलाशी एकरूप असलेल्या क्षणाच्या क्रियेच्या समतलामध्ये विक्षिप्तपणे संकुचित (संकुचित-वाकलेल्या) घन-भिंतीच्या रॉड्सची स्थिरता तपासण्यासाठी.

टिपा:

1. गुणांक मूल्ये φ 1000 वेळा मोठे केले जाते.
2. अर्थ φ पेक्षा जास्त घेऊ नये φ .

आता, स्पष्टतेसाठी, सूत्रानुसार (4.1) विक्षिप्तपणाने भरलेल्या स्तंभांचा विभाग तपासू:

४.१. निळ्या आणि हिरव्या रंगात चिन्हांकित केलेल्या स्तंभांवर केंद्रित भार असेल:

N \u003d (100 + 100) 5 3/2 \u003d 1500 किलो

लोड अनुप्रयोग विलक्षणता e= 2.5 सेमी, बकलिंग फॅक्टर φ = 0,425.

४.२. आम्ही आधीच सापेक्ष विक्षिप्तपणाचे मूल्य निर्धारित केले आहे:

m = 2.5 3.74 / 5.66 = 1.652

४.३. आता आम्ही कमी केलेल्या गुणांकाचे मूल्य निर्धारित करतो मी ef :

मी ef = १.६५२ १.२ = १.९८४ ≈ २

४.४. आम्ही स्वीकारलेल्या लवचिकतेच्या गुणांकासह सशर्त लवचिकता λ = 130, स्टीलची ताकद आर y = 200 MPa आणि लवचिकता मॉड्यूलस इ= 200000 MPa असेल:

λ¯ = 130√‾(200/200000) = 4.11

४.५. तक्ता 3 नुसार, आम्ही गुणांकाचे मूल्य निर्धारित करतो φ e ≈ ०.२४९

४.६. स्तंभाचा आवश्यक विभाग निश्चित करा:

F \u003d 1500 / (0.249 2050) \u003d 2.94 सेमी आणि sup2

मी तुम्हाला आठवण करून देतो की फॉर्म्युला (3.1) वापरून स्तंभाचे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र निर्धारित करताना, आम्हाला जवळजवळ समान परिणाम मिळाले.

सल्ला:कमीत कमी विक्षिप्तपणासह छतमधून भार हस्तांतरित करण्यासाठी, बीमच्या सहाय्यक भागात एक विशेष प्लॅटफॉर्म बनविला जातो. जर बीम धातूचा असेल तर, रोल केलेल्या प्रोफाइलमधून, नंतर बीमच्या खालच्या बाजूस मजबुतीकरणाचा तुकडा वेल्ड करणे पुरेसे आहे.

1. भारांचे संकलन

स्टील बीमची गणना सुरू करण्यापूर्वी, मेटल बीमवर कार्य करणारे लोड गोळा करणे आवश्यक आहे. क्रियेच्या कालावधीनुसार, भार कायम आणि तात्पुरता विभागलेला आहे.

स्वतःचे वजन धातूचा तुळई;
मजल्याचे स्वतःचे वजन इ.;

दीर्घकालीन भार (पेलोड, इमारतीच्या उद्देशानुसार घेतलेला);
अल्प-मुदतीचा भार (बर्फाचा भार, इमारतीच्या भौगोलिक स्थानावर अवलंबून);
विशेष भार (भूकंप, स्फोटक इ. हे कॅल्क्युलेटर विचारात घेत नाही);

बीमवरील भार दोन प्रकारांमध्ये विभागलेले आहेत: डिझाइन आणि मानक. बीमची ताकद आणि स्थिरता मोजण्यासाठी डिझाइन लोड्सचा वापर केला जातो (1 मर्यादा राज्य). मानक भार मानकांद्वारे स्थापित केले जातात आणि विक्षेपण (मर्यादा स्थिती 2) साठी बीमची गणना करण्यासाठी वापरले जातात. विश्वासार्हता लोड घटकाद्वारे मानक लोड गुणाकार करून डिझाइन लोड निर्धारित केले जातात. या कॅल्क्युलेटरच्या चौकटीत, बीमचे मार्जिनचे विक्षेपण निर्धारित करताना डिझाइन लोड लागू केले जाते.

मजल्यावरील पृष्ठभागावरील भार गोळा केल्यानंतर, kg/m2 मध्ये मोजला जातो, या पृष्ठभागावरील भार किती बीम घेते याची गणना करणे आवश्यक आहे. हे करण्यासाठी, आपल्याला पृष्ठभागावरील भार बीमच्या पायरीने (तथाकथित कार्गो लेन) गुणाकार करणे आवश्यक आहे.

उदाहरणार्थ: आम्ही गणना केली की एकूण भार Qsurface = 500kg / m2 होता, आणि बीमची पायरी 2.5m होती. नंतर मेटल बीमवर वितरित भार असेल: Qवितरण = 500kg/m2 * 2.5m = 1250kg/m. हा भार कॅल्क्युलेटरमध्ये प्रविष्ट केला जातो

2. प्लॉटिंग

पुढे, क्षणांचा प्लॉट तयार केला जातो, कातरणे बल. आकृती बीम लोडिंग स्कीम, बीम सपोर्टच्या प्रकारावर अवलंबून असते. प्लॉट स्ट्रक्चरल मेकॅनिक्सच्या नियमांनुसार बांधला आहे. सर्वात सामान्यपणे वापरल्या जाणार्‍या लोडिंग आणि सपोर्ट स्कीमसाठी, आकृत्या आणि विक्षेपणांसाठी व्युत्पन्न सूत्रांसह तयार टेबल्स आहेत.

3. ताकद आणि विक्षेपणाची गणना

आकृत्या तयार केल्यानंतर, ताकद (पहिली मर्यादा स्थिती) आणि विक्षेपण (2री मर्यादा स्थिती) मोजली जाते. मजबुतीसाठी बीम निवडण्यासाठी, Wtr जडत्वाचा आवश्यक क्षण शोधणे आणि वर्गीकरण टेबलमधून योग्य मेटल प्रोफाइल निवडणे आवश्यक आहे. SNiP 2.01.07-85* (लोड आणि प्रभाव) च्या तक्त्या 19 नुसार अनुलंब मर्यादा विक्षेपण पूर्ण केले जाते. परिच्छेद 2.a स्पॅनवर अवलंबून. उदाहरणार्थ, L=6m च्या स्पॅनसह कमाल विक्षेपण fult=L/200 आहे. म्हणजे कॅल्क्युलेटर रोल केलेल्या प्रोफाइलचा विभाग निवडेल (एक आय-बीम, एक चॅनेल किंवा बॉक्समधील दोन चॅनेल), ज्याचे कमाल विक्षेपण fult=6m/200=0.03m=30mm पेक्षा जास्त नसेल. विक्षेपणानुसार मेटल प्रोफाइल निवडण्यासाठी, जडत्व Itr चा आवश्यक क्षण सापडतो, जो अंतिम विक्षेपण शोधण्याच्या सूत्रातून प्राप्त होतो. आणि वर्गीकरण सारणीमधून देखील, एक योग्य मेटल प्रोफाइल निवडला आहे.

4. वर्गीकरण सारणीमधून मेटल बीमची निवड

दोन निवड परिणामांमधून (मर्यादा स्थिती 1 आणि 2), मोठ्या विभाग क्रमांकासह मेटल प्रोफाइल निवडले आहे.

रॅकमधील प्रयत्नांची गणना रॅकवर लागू केलेले भार लक्षात घेऊन केली जाते.

मध्य रॅक

बिल्डिंग फ्रेमचे सरासरी रॅक काम करतात आणि सर्व फुटपाथ स्ट्रक्चर्स (G) आणि बर्फाचा भार आणि बर्फाचा भार (P) यांच्या स्वतःच्या वजनातून सर्वात मोठ्या संकुचित शक्ती N च्या क्रियेसाठी मध्यवर्ती संकुचित घटक म्हणून मोजले जातात sn).

आकृती 8 - मध्यम रॅकवर लोड

मध्यवर्ती संकुचित मध्यम रॅकची गणना केली जाते:

अ) ताकद

तंतूंच्या बाजूने कॉम्प्रेशनसाठी लाकडाचा गणना केलेला प्रतिकार कोठे आहे;

घटकाचे निव्वळ क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र;

ब) स्थिरता

बकलिंग गुणांक कुठे आहे;

घटकाचे गणना केलेले क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र आहे;

प्रति एक मध्यम रॅक () योजनेनुसार कव्हरेज क्षेत्रातून लोड गोळा केले जातात.

आकृती 9 - मध्य आणि बाह्य स्तंभांचे कार्गो क्षेत्र

अत्यंत रॅक

अत्यंत पोस्ट पोस्टच्या अक्षाच्या संदर्भात रेखांशाच्या भारांच्या क्रियेखाली आहे (G आणि P sn), जे स्क्वेअर आणि ट्रान्सव्हर्समधून गोळा केले जातात आणि एक्स.याव्यतिरिक्त, वाऱ्याच्या क्रियेतून एक रेखांशाचा बल निर्माण होतो.

आकृती 10 - शेवटच्या पोस्टवर लोड

जी कोटिंग स्ट्रक्चर्सच्या स्वतःच्या वजनापासून लोड आहे;

X हे क्रॉसबारच्या जंक्शनच्या बिंदूवर पोस्टवर लागू केलेले क्षैतिज केंद्रित बल आहे.

सिंगल-स्पॅन फ्रेमसाठी रॅकच्या कठोर समाप्तीच्या बाबतीत:

आकृती 11 - फाउंडेशनमधील रॅकच्या कडक पिंचिंगसह लोडची योजना

जेथे - क्षैतिज वारा भार, अनुक्रमे, वाऱ्यापासून डावीकडे आणि उजवीकडे, त्यास क्रॉसबारच्या जंक्शनवर असलेल्या रॅकवर लागू केले जाते.

क्रॉसबार किंवा बीमच्या सपोर्टिंग सेक्शनची उंची कुठे आहे.

जर समर्थनावरील क्रॉसबारची उंची लक्षणीय असेल तर सैन्याचा प्रभाव महत्त्वपूर्ण असेल.

सिंगल-स्पॅन फ्रेमसाठी फाउंडेशनवरील रॅकच्या हिंग्ड सपोर्टच्या बाबतीत:

आकृती 12 - रॅक फाउंडेशनवर हिंग केलेले असताना लोडची योजना

डावीकडून वारा असलेल्या मल्टी-स्पॅन फ्रेम स्ट्रक्चर्ससाठी, p 2 आणि w 2 आणि उजवीकडून वारा असलेल्या p 1 आणि w 2 शून्याच्या समान असतील.

शेवटच्या पोस्टची गणना संकुचित-लवचिक घटक म्हणून केली जाते. अनुदैर्ध्य बल N आणि झुकणारा क्षण M ची मूल्ये अशा भारांच्या संयोगासाठी घेतली जातात ज्यावर सर्वात मोठा संकुचित ताण येतो.

1) 0.9 (G + P c + डावीकडे वारा)

2) 0.9 (G + P c + उजवा वारा)

फ्रेमचा भाग असलेल्या रॅकसाठी, डावीकडील M l आणि उजवीकडील M pr वाऱ्याच्या केससाठी मोजल्या गेलेल्यांपैकी कमाल वाकणारा क्षण जास्तीत जास्त घेतला जातो:

जेथे e हे अनुदैर्ध्य बल N लागू करण्याची विलक्षणता आहे, ज्यामध्ये G, P c , P b - प्रत्येकाच्या स्वतःच्या चिन्हासह भारांचे सर्वात प्रतिकूल संयोजन समाविष्ट आहे.

स्थिर विभागाची उंची असलेल्या पोस्टसाठी विलक्षणता शून्य (e = 0) च्या बरोबरीची असते आणि व्हेरिएबल विभाग उंची असलेल्या पोस्टसाठी, संदर्भ विभागाचा भौमितिक अक्ष आणि अनुदैर्ध्य लागू करण्याच्या अक्षांमधील फरक म्हणून घेतला जातो. सक्ती

संकुचित - वक्र अत्यंत रॅकची गणना केली जाते:

अ) ताकद:

b) फास्टनिंगच्या अनुपस्थितीत वाकण्याच्या सपाट आकाराच्या स्थिरतेवर किंवा सूत्रानुसार फास्टनिंग पॉइंट्स l p > 70b 2 / n दरम्यान अंदाजे लांबीसह:

भौमितिक वैशिष्ट्ये, सूत्रांमध्ये समाविष्ट केलेले, संदर्भ विभागात मोजले जातात. फ्रेमच्या समतल भागातून, रॅकची गणना मध्यवर्ती संकुचित घटक म्हणून केली जाते.

संकुचित आणि संकुचित-वक्र संमिश्र विभागांची गणनावरील सूत्रांनुसार तयार केले जाते, तथापि, गुणांक φ आणि ξ ची गणना करताना, ही सूत्रे शाखांना जोडणार्‍या बंधांच्या अनुपालनामुळे रॅकच्या लवचिकतेत वाढ लक्षात घेतात. या वाढलेल्या लवचिकतेला कमी लवचिकता λ n म्हणतात.

जाळीच्या रॅकची गणनाशेतांच्या गणनेमध्ये कमी केले जाऊ शकते. या प्रकरणात, एकसमान वितरित वारा भार ट्रस नोड्समधील केंद्रित भारांमध्ये कमी केला जातो. असे मानले जाते की उभ्या शक्ती G, P c, P b फक्त रॅक बेल्टद्वारे समजल्या जातात.