Elementele de bază pentru proiectarea și analiza grinzi

Acasă | Despre noi | feedback-ul

Raționalitatea secțiunii fasciculului în greutate, ca o structură care rulează pe o curbă, este determinată de raportul. Cu cât este mai o dată aria secțiunii transversale F a rezistenței fasciculului punctului W. acesta din urmă este mai economic; prin urmare, din punct de vedere reducerea greutății, cea mai avantajoasă pentru grinzile sunt I secțiune în formă de cruce, cu centuri, eventual, mai puternice, în măsura în care condițiile permit stabilitatea generală a grinzilor și a stabilității locale a pereților și centurile lor. Grinzile sunt laminate sau compozite (Figura 71.) Astfel, în funcție de numărul și dispunerea suporturilor - divizat și cantilever netăiat.

și - secțiunea; b - raportul dintre dimensiunea elementelor zonelor comprimate.

Figura 71 - Tipurile de secțiuni transversale ale grinzilor compozite.

Grinzi ambele în formă de bară modele CT lucreaza in principal la încovoiere. Cu toate acestea, ei percep si alte tipuri de sarcină: tracțiune axială sau compresiune, torsiune. Convențional convenabil să se facă distincția între grinzi simple și compuse. Primele includ rulare, constând dintr-un singur profil (sub formă de tee dublu, canal etc.). Compozitul este numit un fascicul format din elemente din tablă și profile îndoite sau laminate (fig.71). Aceste grinzi în marea majoritate a sudura efectuate și în cantități foarte limitate - nituite. grinzi simple relativ rar utilizate în desene CT, în special MMT, datorită lor conținut de metal mai mare (pereți mai groase), comparativ cu compozit. Costul lor, cu toate acestea, este mai mic. Folosirea grinzilor compozite este amplă oportunitate de a crea o varietate de structuri structurale. grinzi compozite sunt o singură etapă și în două etape, deschis sau închis (în formă de cutie) secțiune transversală (fig. 71).

În ultimii ani, utilizate pe scară largă grinzi secțiunii tubulare - mai sofisticate decât caseta în formă. În primul rând, există un sortiment destul de largă de tuburi sudate electro de diametru mare (1600 mm), iar în al doilea rând, secțiunea puternic poate fi produs relativ ușor din tuburile svaltsovannyh a foilor cu un număr minim de suduri. Un avantaj foarte important al secțiunii tubulare din fața lor box este mai puțină nevoie de rigidizări longitudinale pentru a asigura stabilitatea peretelui local. Dacă secțiunea tubulară funcționează pentru a îndoi în două planuri, secțiunea transversală de fibre, tensiunea maximă de încovoiere într-un plan vertical, acesta nu se confruntă cu tensiuni în timpul îndoire în plan orizontal. In timp ce au o secțiune transversală dreptunghiulară sub îndoire în două planuri tensiuni maxime de îndoire în fiecare plan sunt adăugate algebric în secțiunea tubulară a fasciculului pentru determinarea tensiunilor de încovoiere momentelor în două planuri sunt formate geometrically și se poate întâmpla ca secțiunile grinzii tubulare mai ușor.

Înălțimea optimă a fasciculului este determinată prin calcul. Utilizați complet fascicul de material - ceea ce înseamnă că pentru a efectua momentul de încovoiere corespunzător un moment dat W. probleme de rezistență are multe soluții. Cea mai mare înălțime posibilă a fasciculului este dictată de considerente economice. fascicul de înălțime h ar trebui să fie găsit de condiția greutății sale minime, acest lucru oferă un W. Trebuie remarcat faptul că în cazul în care scopul înălțimea fasciculului este mai mică decât optimă poate fi justificată pe motive de downsizing, numirea unui fascicul de înălțime mai mare decât cea optimă ar trebui să fie luate în considerare irațional. Atunci când această limită de înălțime este limitată de cerințele limita deformare sau amortizare timp. În consecință, înălțimea maximă a fasciculului trebuie determinate din următoarea relație: (210)

Devierea grinzii din sistem este forțe concentrate

unde # 945; și # 945; „- coeficienți egal cu, de exemplu, un fascicul de putere P mijloc dublu-sprijinit # 945; = 48 și # 945; " = ¼.

La calcularea stării limită conform procedurii în formula (152) în loc de [# 963; ] Ar trebui să prezinte valoarea rezistenței calculată R. indoirea împărțită la factorul de încărcare pentru sarcinile P (deturnări determinate de sarcina de reglementare) și valoarea # 963; q calculate fără a se ține seama de factorul de încărcare.

Grosimea peretelui este determinată de termenii stabilității și rezistenței, precum și condițiile de proces tipic de grosime este luată cu cel puțin 6 mm. În timpul funcționării, grinzi în condiții de coroziune crescute adoptate nu grosimea peretelui mai mică de 8 mm. Verificarea tensiunilor de forfecare la pereții din secțiunile cu cea mai mare forță transversală produsă prin formulele:

unde Q - forță transversală (153) - inclusiv coeficienți de suprasarcină; Sbr - momentul static brut în jurul axei neutre a semiprofil; JBR - momentul de inerție al întregii brute; # 948; - grosimea unuia sau doi pereți; Rcp - calculat rezistența la forfecare; mK - coeficientul condițiilor de muncă.

În cazul în care secțiunea transversală a fasciculului are loc simultan valori mari ale lui M și Q (și grinzi în consolă eliberabile, grinzi dublu susținute cu sarcini concentrate) trebuie cusăturile la tensiunea de verificare talie dat de formula

unde # 963; s, # 963; y, # 964; xy - calculat în (154) inclusiv coeficienți de suprasarcină este paralelă normal și perpendicular pe axa fasciculului și tensiunea de forfecare în perete, la nivelul cusăturii taliei în această secțiune grinzi, fiecare individual satisface rezistență; R - calculată rezistența la îndoire.

Parametrii geometrici de grinzi (înălțime hb. Lățime wb. Elemente Grosime # 948; ) Sunt determinate în conformitate cu prima și a doua limitare condiții (cf. l №10): .. Forța de aderență, stabilitate și rigiditate. Fasciculul astfel, ar trebui să aibă masa mai mică și poate fi punct de vedere tehnologic pentru fabricarea.

Figura 72 - Tipuri de secțiuni și elemente ale grinzilor compozite.

Elemente suplimentare (condiționate) sunt grinzi longitudinale 1 și rigidizări transversale 2 (Fig. 72 g), 3 apertura mici și mari 4 (ris.72, d). Scopul principal al - asigurarea stabilității pereților fasciculelor locale și zona. Diafragmele mici acționează ca suport intermediar în locația centrală a șinei în caseta grindă. Prezența unor elemente suplimentare, este luată în considerare la determinarea coeficientului de greutate al grinzii structurale # 946; = 1,2 ... 1,3. nervuri transversale și deschidere mare oferă, de asemenea o rigiditate spațială a fasciculului. Eforturile (M îndoirea și răsucirea momentelor MCR. Q forțe transversale, etc.) pentru selectarea parametrilor geometrici ai grinzilor pot fi obținute prin calcul folosind metodele mecanicii structurale, ținând cont de combinațiile de sarcină (vezi tabelele. 3, l. №10) .

Calculul grinzilor de rulare presupune determinarea numărului necesar de rulare profilului. Momentul necesară minimă rezistență

În continuare sortiment este selectat de următorul număr de profil și verifică puterea fasciculului cu valorile revizuite ale factorului de putere (greutatea fasciculului, încărcările de vânt și m. N.)

Se verifică, de asemenea, rigiditatea și durabilitatea globală a fasciculului.

Într-o determinare preliminară a geometriei grinzilor structurii-TION secțiune transversală, pe baza cerințelor de rezistență sunt rezistenta la punctul WTR. grosimea peretelui # 948; s și aria secțiunii de canto bufniță Fn folosind dependența (215) și expresiile aproximative:

unde Mmax - momentul maxim de încovoiere; h „≈ ≈ hb hc. h „- distanța dintre centrele zone de gravitație. Factor de 0,8 ia în considerare fracțiunea aproximativă din totalul benzilor detectate momentului de încovoiere.

Verificați dimensiunile finale geometrice ale elementelor selectate grinzi (curele si pereti) cu formula (216) și formula

în care sbr - momentul static brut în jurul axei neutre a semiprofil; JBR - momentul de inerție al secțiunii brute. Atunci când îndoirea în două planuri

Pentru grinda box în formula (210) # 948; s - grosimea celor doi pereți. Când hb hc ≈ moment de rezistență la un fascicul I

În ceea ce privește expresia (150) pentru selectarea altitudinii optime

unde Fc - suprafața peretelui unui I-beam sau zona peretelui cele două grinzi în formă de cutie.

Belt sudate grinzi este o foaie de grosime maximă, în funcție de cerințele de rezistență fragile nu trebuie să depășească 50 mm pentru oțel carbon și 40 mm - pentru slab aliate. Fig. 72, a și b sunt raporturi de timp hexameri (bb b“, b“.) Zonele comprimate grinzi de condiții care să asigure stabilitatea lor locală, cu utilizarea deplină a puterii materialului (valori mai mari - pentru oțeluri carbon, care sunt mai mici-Chiyah - pentru oțelurile slab). distanţa minimă dintre pereții grinzilor de cutie depinde de tehnologia condițiilor de sudură și fixarea diafragmei. grinzile trebuie, de obicei, de asemenea, posedă o rigiditate în plan orizontal și în torsiune. pentru tip cutie poduri rulante ia l / b1 ≤ 60 și hc / b1 ≤ 3,5 ( Figura 72, b), unde l -. grinzi cu deschidere.

În grinzi largi și scurte tensiuni normale în canto-SAH rezultând indoire, distribuită pe lățimea HEPA-dimensional. O modalitate de a crea un grinzi de metal redus loemkosti este de a schimba secțiunile lor transversale și deci rezistența moment de lungime W în conformitate cu momentele Diagrame Izgi-bayuschih. rigiditate variabilă a fasciculului este atins prin reducerea secțiunilor de curea (lățime sau grosime) și modificarea înălțimii fasciculului.

Zonele compuse cu pereți din grinzi compozite prin intermediul unor cusături sudate sau colțuri unghiulare nituri. In absenta compusului cu zona peretelui sunt ruptură transversal deplasate relativ unul cu altul (fig. 73, a) compușii împiedică .Nalichie schimbare (Fig. 73 b), în urma cărora reapar în ele tensiunile de forfecare # 964;, direcționat de-a lungul axei fasciculului. Este cunoscut faptul că tensiunile de forfecare în peretele liniei cutoff forței transmise de la centura la perete, definită prin formula: # 964; = QSn / (Jb # 948; s), (223)

în cazul în care Sn - momentul static în jurul axei neutre a centurii.

forța tăietoare T pe unitatea de lungime Cps-neniya,

Această forță este percepută de două cusături (Figura 73, c.), Cu ASW-schadyu tăiat pe unitate de lungime = 2 # HFS 946; HSH,

în care HSH - cateta sudură; # 946; - factor de formă de sudură.

Verificarea sudurilor de rezistență care leagă centura cu grinzile de perete prin formula

cusături sudate sunt realizate de curea continuă și un picior din lungimea fasciculului.

Figura 73 - Compuși cu zona peretelui