Coloanele solide pot fi laminate sau compozite atunci când sunt formate din mai multe profile sau foi de rulare, în mod obișnuit unite prin sudare.
Cel mai adesea, acestea au o formă în formă de I în formă de I (vezi figura de mai jos), deși nu satisface pe deplin condiția echivalării față de cele două axe principale. În cazul coloanelor de rulare, de regulă se folosesc fascicule cu fețe paralele (de tip normal, cu bandă largă și cu coloane), rareori cu cele obișnuite, cu panta fețelor interioare ale rafturilor.
Secțiuni transversale ale coloanelor solide
a, b, c - comprimat central; g, d, e - compresie excentrică
Virtutea bare sudate din cele trei foi de constituente este obtinerea rafturi largi și pereți pentru foi subțiri utilizare, rezultând într-o anumită economie de metal este realizată deoarece este utilizat materialul peretelui comparativ cu rafturi mai puțin eficient. Sudurile sudate pot fi realizate cu ajutorul sudurii automate, care reduce producția de forță de muncă; În plus, disponibilitatea tuturor suprafețelor tijei simplifică proiectarea interfețelor cu elementele adiacente.
În unele cazuri (în special pentru barele comprimate excentric) se utilizează secțiuni care constau în profiluri și foi de rulare (a se vedea figura de mai jos).
Calcularea coloanei comprimate central. Calculul începe cu determinarea sarcinilor care acționează asupra coloanei compuse. Apoi, se selectează un tip de secțiune transversală și se calculează lungimea redusă lef. Pentru coloanele comprimate (tije) cu secțiune transversală constantă, cu condiții de fixare clar definite (capăt liber superior, balamale fixe sau bruiaj fix fix), coeficientul de reducere a lungimii μ este luat din tabelul de mai sus. Apoi secțiunile sunt selectate.
Secțiunea coloanei comprimate este selectată pe baza condiției pentru asigurarea stabilității acesteia. Efectuați un test al stabilității generale a elementului comprimat. Secțiunile elementelor comprimate sunt selectate prin metoda aproximărilor repetate, pornind de la valoarea rezistenței calculate Ry și a flexibilității maxime admise [λ].
Selectarea secțiunii începe cu numirea preliminară a flexibilității coloanei, luând-o într-o oarecare măsură mai mică decât cea maximă admisă. De obicei, această valoare se situează în intervalul λ = 60-100. La flexibilitatea numită, λ se găsește valoarea coeficientului φ și aria necesară a secțiunii transversale:
Mai mult, în funcție de flexibilitatea acceptată, se găsește raza necesară de inerție a secțiunii:
Valorile aproximative ale lui i pot fi luate din tabelul de mai jos.
Corzile de laminare sunt selectate în funcție de interval, folosind valorile obținute ale zonei solicitate și raza de inerție a secțiunii.
Valori aproximative ale razei de inerție a tijei
Între dimensiunile conturului h și b ale secțiunilor compozite și razele lor de inerție există relații destul de stabile numite coeficienți de formă.
Utilizând coeficienții, este posibil să se calculeze dimensiunile necesare ale conturului secțiunii transversale selectate h și b. De obicei (pentru secțiunea din figura de mai sus) determinați dimensiunea necesară bf. o h sunt luate din motive de proiectare și producție (h> bf), ghidate, de exemplu, prin utilizarea dispozitivelor automate de sudare.
Dimensiunile celor mai comune secțiuni I sunt atribuite pe baza următoarelor considerații. Pentru curele se utilizează foi de grosime tf = 8-40 mm și pentru un perete de grosime tw = 6-16 mm - în funcție de puterea tijei.
Lățimea foilor de talie este astfel încât foaia nu își poate pierde stabilitatea locală față de efectele tensiunilor de compresiune, ca în selectarea secțiunii benzilor comprimate ale grinzilor compozite.
Cu toate acestea, coloanele compozite comprimate la pierderea locală de stabilitate a rafturilor este de dorit să aibă o tensiune critică este ușor mai mare decât stabilitatea generală de tensiune critică a coloanei în ansamblu și aceste tensiuni, după cum se știe, sunt o funcție de flexibilitate coloanei. Prin urmare, cu condiția ca cea mai mare foaia raportul ieșitură (centură) la grosimea acestuia determinată în funcție de tija comprimată flexibilitate condiționată. Pentru rafturi neokaymlennyh H secțiuni cu o flexibilitate condițional λ = λ√Ry / E, egal cu 0.8-4, raportul dintre lățimea plăcii de acoperire (flansa) bf tf la grosimea nu trebuie să fie mai mare de valori determinate prin formula:
La valorile λ <0,8 или λ> 4 în formula de mai sus ar trebui luate respectiv λ = 0,8 și λ = 4.
Peretele coloanei compozite, a cărui două laturi este fixată parțial în centuri puternice, este mai stabilă în stabilitate decât centurile libere de o parte a marginii. Prin urmare, lățimea peretelui în coloanele comprimate central, la care este asigurată stabilitatea locală, este mult mai mare decât înălțimile curelelor. Depinde de gradul de înțepare în centură, care, la rândul său, depinde de flexibilitatea condiționată a coloanei ca întreg. Cel mai mare raport dintre înălțimea peretelui hef și grosimea lui tw pentru un element I comprimat solid este determinat de formula
Atunci când se atribuie membru secțiunii pentru limitarea flexibilității, precum și cele mai mari valori de calcul justificare corespunzătoare hef / tw trebuie multiplicată cu un factor √Ry φ / σ (unde s = N / A), dar nu mai mult de 1,25. În toate cazurile pentru secțiunile I, valorile hef / tw nu trebuie să depășească 3.2√Ry / E.
Dacă stabilitatea peretelui este insuficientă, atunci este întărită de o margine longitudinală de rigiditate, care se desfășoară de-a lungul întregii lungimi a coloanei, fără întreruperi (cum ar fi curelele). În acest caz, valorile lui hef / tw. obținută din formulele de mai sus, trebuie să fie înmulțită cu coeficientul β. Suprafața secțiunii transversale a rigidizării longitudinale pereche trebuie inclusă în secțiunea calculată a coloanei.
Dacă hef / tw ≥ 2,2√Ry / E. apoi pentru a întări conturul secțiunii și a peretelui coloanei, riglele transversale sunt așezate la o distanță (2,5-3) de fiecare dintre ele; pe fiecare element de expediere trebuie să existe cel puțin două muchii. Determinați dimensiunea elementelor de rigidizare transversală.
După stabilirea în cele din urmă a dimensiunilor secțiunii transversale, ele concepe dimensiunile îmbinărilor sudate care leagă părțile coloanei unul de altul. În coloanele compuse comprimate central, filetul cusăturilor de colț este atribuit în funcție de grosimea foilor sudate. Cusăturile se fac continuu.
Calcularea unei coloane continue comprimate excentric. Selectarea și secțiunea de verificare excentrică coloane compozite solide comprimate produce forța N longitudinală, aplicata axială și momentul M, ale căror valori sunt obținute prin calcularea coloanelor statice vivace, construirea de cadre sau alte structuri. Alegerea tipului de coloană, precum și tipul și înălțimea secțiunii sale transversale, produs de obicei în timpul dezvoltării structurii schemei în ansamblul său.
Aproape secțiune selecție coloane solide convenabile în ordinea următoare. Deoarece raportul φe poate varia într-o foarte mare și, de asemenea, depinde de doi factori (λ flexibilitate condițional și reducerea excentricității relative) MEF, pentru determinarea orientării cerute aria secțiunii transversale nu este mai bine să se folosească formula de mai sus, și aproximative formula binom Yasinskiy:
Presupunând coloanele flexibile λ = 50-80 sau, mai convenabil, valoarea medie φ = 0,7-0,8 și sunet distanța r = W / A = 0,45h (pentru secțiunea I), după conversia cu formula de mai sus obținem
unde ex = M / N este excentricitatea forței longitudinale; h este înălțimea secțiunii transversale a tijei (specificată la proiectarea schemei de construcție).
Flexibilitatea coloanei este determinată de lungimea dată. Rețineți că lungimea redusă a coloanelor, ramele transversale sunt clădiri rezistente este determinată în funcție de raportul dintre rigiditati și pinii coloanelor asociate cu recomandările SNIP.
După determinarea lui A, în funcție de sortiment, coloana rulată este selectată pentru fasciculele I sau, ținând cont de gama de tablă, secțiunea coloanei compozite este asamblată. Este necesar să se distribuie zona dorită în coloana compozită în cel mai avantajos mod, asigurând în același timp stabilitatea locală a elementelor secțiunii. Pentru a asigura stabilitatea generală a coloanei din planul de acțiune al momentului, lățimea curelei se consideră a fi b (= 1 / 20-1 / 30) l (lungimea coloanei). Stabilitatea locală a centurii este asigurată prin menținerea raportului dintre lățimea curelei și grosimea ei bf / tw nu mai mult decât valorile determinate de formula de mai sus.
Grosimea peretelui la secțiunea de aspect este determinat de condiția ca raportul hef / tw a fost în intervalul de 60-120, mai mici raportul luate la forțe longitudinale mari și momente de încovoiere de mici, mari - în caz contrar, perete de 8 mm mai subțire nu este recomandat să luați. În final, peretele de rezistență locală este verificată numai după secțiunea de selecție coloană în conformitate cu flexibilitatea condițional excentricitate relativă și λ m: când m <0,3 — по формулам выше; при m> 1:
Pentru valori relative de excentricitate de 0,3 La calculul integral coloanele excentrică comprimate întărite cu rigidizari longitudinale sau transversale, recomandări de utilizare comprimat central coloane, cu excepția coeficientului de introducere p. În acest caz, porțiunea de perete dintre centură și nervura longitudinală este considerată ca o placă independentă și verificată pentru stabilitatea acesteia. Pentru secțiunea transversală selectată a unei coloane comprimate excentric, se calculează caracteristicile geometrice și se verifică stabilitatea în ambele planuri.Articole similare