Popravila

Izračun žarka na deformacijo - lesene in kovinske formule

Vsebnost:

  • Glavne določbe metod izračuna?
  • algoritem za izračun togosti?
  • Določanje momentov vztrajnosti in upora prereza?
  • Določanje največje obremenitve in deformacije?
  • Posebnosti izračuna za deformacijo?
  • Sorte žarkov, ki se uporabljajo v gradbeništvu?
  • Leseni?
  • jeklo?

V inženirskih in tehničnih znanostih (odpornost proti materialom, gradbena mehanika, teorija trdnosti) se žarek nanaša na element nosilne konstrukcije, zaznava se predvsem za upogibne obremenitve in ima različne oblike prečnega prereza.

Seveda se pri dejanski konstrukciji, konstrukciji snopa, naklonu in drugih vrstah obremenitve (obremenitev vetra, vibracije, izmenična obremenitev), vendar osnovni izračun vodoravnih, večkratnih in trdno pritrjenih nosilcev opravi na delovanje bodisi prečne ali ekvivalentne obremenitve.

Izračunska shema upošteva žarek kot utrjeno palico ali kot palico, nameščeno na dveh nosilcih. V prisotnosti 3 ali več stebrov se šteje, da je vrtilni sistem statično negotov in da je izračun za odklon celotne strukture in posameznih elementov zelo zapleten.

V tem primeru se glavna obremenitev šteje kot vsota sil, ki delujejo v smeri, pravokotni na prerez. Namen izračuna deformacije je določiti največjo deformacijo (deformacijo), ki ne sme presegati mejnih vrednosti, in označuje togost posameznega elementa in celotne meje.povezane gradnje.

Osnovne določbe o metodah izračuna

\ t

Sodobne metode gradnje za izračun konstrukcij palic (tramov) za trajnost in togost omogočajo, da se v fazi projektiranja določi vrednost upogiba in se ugotovi možnost izkoriščanja konstrukcijske konstrukcije.

Izračun za togost nam omogoča, da rešimo vprašanje največjih deformacij, ki se lahko pojavijo pri konstrukciji kompleksnega delovanja različnih vrst obremenitev.

Sodobne metode izračuna, ki se izvajajo s pomočjo specializiranih izračunov na elektronskih računalnikih ali izvajajo s pomočjo kalkulatorja, nam omogočajo, da določimo togost in trdnost predmeta raziskovanja.

Če pogledamo formalizacijo metod izračuna, ki vključujejo uporabo empiričnih formul in upoštevamo vpliv dejanskih obremenitev z uvedbo korekcijskih faktorjev (faktorjev moči), kompleksen izračun ustrezno in ustrezno oceni obratovalno zanesljivost konstrukcij ali izdelanega elementa katerega koli stroja.

Kljub individualni moči izračunov in določitvi togosti konstrukcije sta obe metodi med seboj povezani, koncepti "togosti" in "moči" pa so nedeljivi. Vendar pa v podrobnostih strojev pride do glavnega uničenja objekta zaradi izgube trdnosti, medtem ko so objekti gradbene mehanike pogosto neprimerni za nadaljnje izkoriščanje pomembnih plastičnih deformacij, kikažejo na nizko togost elementov konstrukcije ali predmeta kot celote.

Danes sta v disciplinah "Odpornost materialov", "Gradbena mehanika" in "Deli strojev" sprejeti dve metodi izračunavanja trdnosti in togosti:

  • Poenostavljen(formalni), pri katerem se izračuni uporabljajo agregirani koeficienti.
  • Izboljšave , kjer se uporabljajo ne samo koeficienti zaloge moči, temveč tudi izračun krčenja mejnih stanj.

    • Računski algoritem za togost

    Formula za določanje trdnosti žarka na ovinku

    Kje:

    • M- maksimalni trenutek, ki nastane v žarku (se nahaja na diagramu trenutkov);
    • Wn, min- trenutek upora prečnega prereza (ki se nahaja na tabeli ali izračunan za ta profil), v prerezu je ponavadi drugi trenutek prečnega prereza, Wx se uporablja pri izračunih, če je obremenitev pravokotna na os x ali os Wy, če je obremenitev pravokotna na os yy;
    • Ry- konstrukcijska odpornost jekla pri upogibanju (določena v skladu z izbiro jekla);
    • ? C- koeficient delovnih pogojev (ta koeficient je v tabeli 1 SP 16.13330.2011;

    Algoritem za izračun togosti (določanje vrednosti deformacije) je dokaj formaliziran in ne predstavlja dela za obvladovanje.

    Za določitev deformacije žarka je treba v naslednjem zaporedju izvesti naslednje korake:

  • Izdelati shemo za izračunpredmeta raziskovanja.
  • Določite dimenzijskoznačilnostinosilcev in izračunanih presekov.
  • Izračunajte največjo obremenitev , ki deluje na žarek, in določite točko njegove uporabe.
  • Če je potrebno , se žarek (v izračunski shemi nadomesti z breztežnim jedrom) dodatno preveri glede trajnosti v največjem upogibnem trenutku.
  • Določena je vrednost največje deformacije , ki je značilna za togost žarka.

    • Za sestavo postavitve žarka morate vedeti:

  • Geometrijske dimenzije žarka , vključno z letom med podporami, in v prisotnosti konzol - njihova dolžina.
  • Geometrijska oblikain dimenzije prečnega prereza.
  • Narava obremenitvein točka njihove uporabe.
  • Material snopater njegove fizikalne in mehanske lastnosti.

    • Pri enostavnem izračunu dvojnih žarkov se šteje, da je en nosilec tog, drugi pa je pritrjen na tečaju.

    Določanje vztrajnostnih momentov in odpornosti prečnega prereza

    Geometrijske značilnosti, ki so potrebne za izračune trdnosti in togosti, vključujejo vztrajnostni moment preseka (J) in trenutek upora (W). Za izračun njihovih vrednosti obstajajo posebne formule za izračun.

    Formula trenutka upora prereza

    Pri določanju momentov vztrajnosti in upora je treba paziti na orientacijo prereza v ravnini prereza. S povečevanjem vztrajnostnega momenta se poveča togost žarka in upogib se zmanjša. V praksi je enostavno preizkusiti, skušati ukriviti desko v običajnem, "ležečem" položaju.in ga postavite na rob.

    Določanje največje obremenitve in deformacije

    Formula za določanje upogiba

    Kje:

    • q- enakomerno porazdeljena obremenitev, izražena v kg /m (N /m);
    • l- dolžina žarka v metrih;
    • E- modul elastičnosti (za jeklo je enak 200-210 GPa);
    • Ije vztrajnostni moment odseka.

    Pri določanju največje obremenitve je treba upoštevati dovolj veliko število faktorjev, ki delujejo kot konstantna (statična obremenitev) in periodično (vetrna, vibracijska udarna obremenitev).

    V enonadstropni stavbi bodo na lesenem nosilcu stropne obloge delovale stalne uteži lastne teže, ki se nahajajo v drugem nadstropju postelj, pohištva, prebivalcev in tako naprej.

    Posebnosti izračuna za deformacijo

    \ t

    Seveda je izračun elementov prekrivanja na deformaciji opravljen za vse primere in je obvezen ob prisotnosti znatne ravni zunanjih obremenitev.

    Danes so vsi izračuni vrednosti deformacije dovolj formalizirani in vse kompleksne realne obremenitve so reducirane na naslednje preproste izračunske sheme:

  • Rod , ki temelji na fiksni in zgibni podpori, ki zaznava koncentrirano obremenitev (primer je opisan zgoraj).
  • Palica , ki temelji na fiksnem in tečajem, na katerem deluje porazdeljena obremenitev.
  • Različne variante nakladanjatrde konzole.
  • Vpliv na kompleksni objekt kompleksnega nalaganja- porazdeljen, koncentriran, upogibni moment.

    • V tem primeru metodologija in algoritem za izračun nista odvisna od materiala proizvodnje, katerega značilnosti se upoštevajo z različnimi vrednostmi modula elastičnosti.

    Najpogostejša napaka je običajno pomanjkanje merilnih enot.Na primer, faktorji moči v formulah za izračun se nadomestijo v kilogramih, vrednost modula elastičnosti pa v sistemu "SI", kjer ni koncepta "kilogram sile", in vsa prizadevanja se merijo v newtonih ali kilo-newtonih.

    Sorte nosilcev, ki se uporabljajo v gradbeništvu

    Sodobna gradbena industrija pri gradnji industrijskih in stanovanjskih stavb je uporabljala paličaste sisteme različnih križišč, oblik in dolžin, izdelanih iz različnih materialov.

    Izdelki iz jekla in lesa so najbolj razširjeni.Odvisno od uporabljenega materiala ima določitev vrednosti deformacije svoje nianse, povezane s strukturo in enakomernostjo materiala.

    Lesena

    Sodobna nizka gradnja posameznih hiš in kmečkih hiš uporablja široko uporabo iglavcev in trdega lesa.

    Na splošno se leseni izdelki, ki delajo na ovinku, uporabljajo za talno in stropno dekoracijo.Prav ti elementi strukture bodo testirali največji učinek prečnih obremenitev, ki so največji odklon.

    ArrowUpogibanje lesenega zamika je odvisno od:

  • Iz materiala(vrsta lesa), ki je bila uporabljena pri izdelavi nosilcev.
  • Iz geometričnih značilnostiin oblike zakopanega dela izračunanega objekta.
  • Iz skupnega delovanjarazličnih vrst tovorov.

    • Merilo za toleranco upogibanja žarka upošteva dva dejavnika:

  • Ustreznost dejanskih deformacijnajvečjih dovoljenih vrednosti.
  • Možnost izkoriščanja konstrukcijev prisotnosti izračunanega upogiba.

    • Jeklo

    Imajo bolj zapleten odsek, ki je lahko sestavni del, izdelan iz več vrst kovinskih valjanih izdelkov. Pri izračunu kovinskih konstrukcij se poleg ugotavljanja togosti samega objekta, njegovih elementov pogosto zdi potrebno določiti lastnosti trdnosti spojin.

    Običajno se izvede povezava posameznih elementov jeklene konstrukcije:

  • Z uporabo električnega varjenja.
  • Z uporabo navojnih spojin(klin, vijak in vijak).
  • Povezovanje z zakovicami.
    • Sorodne publikacije