Pikisuunaline jõud talas. Tala painutamine piki- ja põikijõudude mõjul
Postitatud 13.11.2007 12:34
Nii et kiir
1. tala; jooksma; põiklatt
2. tala
3. puit; põiklatt, traavers
4. jalas (raskused)
5. noole või poomi (kraana) käepide
tala ja sammas - tala-raami ehitus; metallraami ots [ots] raam
põikkoormust kandev tala – põikjõududega koormatud tala [ristkoormus]
mõlemast otsast fikseeritud tala - muljutud otstega tala
ebasümmeetriliselt koormatud tala - asümmeetrilise koormusega tala (toimib väljaspool lõigu sümmeetriatasapinda ja põhjustab kaldus painde)
monteeritavatest õõnesplokkidest tala - õõnsatest [kastikujulistest] sektsioonidest kokkupandud tala (pikisuunalise armatuuri pingega)
tala elastsel vundamendil - tala elastsel vundamendil
plaatidega monoliitselt asetatud talad - põrandaplaatidega kokku betoneeritud talad
tala eeltööd kohapeal - meeskond raudbetoontala, valmistatud ehitusplatsil [monteeritav]
(nii) põik- kui ka telgkoormustele alluv tala - põiki- ja pikisuunaliste jõududega koormatud tala; põik- ja telgkoormustele allutatud tala
tala toetatud tala - jooksupõhine tala; tala, mida toetab võre
üleulatuvate osadega tala - konsooltala
ristkülikukujulise sektsiooniga tala - ristkülikukujuline tala
sümmeetrilise (rist)lõikega tala - sümmeetrilise (rist)lõikega tala
ebasümmeetrilise (rist)lõikega tala - asümmeetrilise (rist)lõike tala
konstantse sügavusega kiir — talapüsiv kõrgus
ühe avaga tala - üheavaline tala
ühtlase tugevusega tala
ankrutala - ankrutala
nurk-tala metallist nurk; nurga teras
rõngakujuline tala - rõngakujuline tala
kaar(ed) tala
2. erineva kumerusega vöödega kumer tala
deflektor - visiiri tala
tasakaal - tasakaalutuli; tasakaalutuli
bambusest raudbetoontala - bambusega tugevdatud betoontala
keldri pruss - keldri pruss
alusplaadi tala - alusplaadi tala [serv]
painutuskatse tala - tala (-näidis) (beam-sample¦ beam) painde testimiseks
Benkelmani tala - Benkelmani tala, läbipaindemõõtur
sidetala - vaia otsik
bisümmeetriline tala - kahe telje ümber sümmeetrilise lõiguga tala
plokktala - eelpingestatud raudbetoontala eraldi plokkidest [sektsioonidest] (ühendatud pingutusarmatuuriga)
bond beam - ühendav [armatuur] tala (raudbetoontala tugevdamine kivimüür ja vältides selles pragude teket)
piirdetala - sarikate tala; serva tala
kasti tala - karbikujuline tala; kasti tala
bracked beam - sõrestiktala
bracing beam - bracing beam; vahetükk
piduritala – piduritala
rinnatala - hüppaja [tala] üle laia ava seinas
telliskivi tala - tavaline telliskivi sillus(tugevdatud terasvarrastega)
silla tala - silla tala, sillajooks
silla tala - ristpalk(põrandatalade vahel)
laia ääriku(d) tala
puffer beam - puffer beam, bumper
sisseehitatud tala - sisseehitatud (müüritisse) tala; muljutud otstega tala
ehitatud tala - liittala
kumertala
1. kumera ülemise nööriga tala
2. tala, kergelt ülespoole kõverdatud (hoone lifti loomiseks)
küünla tala - küünlaid või lampe toetav kiir
konsool tala
1. konsooltala, konsool
2. tala ühe või kahe konsooliga
piirav tala
1. pea; otsik (silla toed)
2. grillage riba vaivundament
korpusega tala
1. betooni sisse põimitud terastala
2. väliskestaga terastala (tavaliselt dekoratiivne)
castelated beam – perforeeritud tala
castella Z tala - perforeeritud Z profiil
lae tala - laetala; laest väljaulatuv tala; vahelae tala
kanalikiir – kanalikiir
peatuli - kaugtule, jooksma
ringtala – ringkiir
krae tala - rippuvate sarikate suurenenud pingutamine
komposiittala - komposiittala
liittala - liittala
konjugaatkiir – konjugaatkiir
konstantse läbilõikega tala - konstantse lõigu tala
pidev kiir - pidev kiir
kraana tõstetala
kraana raja tala
ristpalk
1. risttala
2. hüdr. mütsi tala
kumer tala
1. kumera teljega tala (koormuse tasapinnal)
2. kumer (plaaniliselt) tala
tekitala – tekki toetav tala; tekiribi
sügav tala - tala-sein
topelt-T tala
1. topelt "T"-kujuline monteeritav betoontala
2. kahe ribiga monteeritav betoonpaneel
topeltsümmeetriline tala - kahe sümmeetriateljega sümmeetrilise läbilõikega tala
lohistav tala - puidutükk, mis toetab allosas viltu olevat sarikate jalga; trimmer
drop-in beam - ripptala; tala toetatud (mõlemast otsast) konsoolidega
räästa tala - all sarikate tala (välimine sammaste rida)
serva tala
1. servatala
2. külgkivi
elastselt tagasitõmbunud tala - elastselt piiratud tala, tala elastselt piiratud otstega
encastre beam – muljutud otstega tala
väliselt raudbetoontala
valekiir – valekiir
kala(ed) tala
1. puidust komposiittala külgmiste metallist põkkplaatidega
2. kumerate kõverjooneliste kõõludega tala
fikseeritud(-otsa) tala - fikseeritud otstega tala
flitch(ed) beam – puit-metall-komposiittala (koosneb keskmisest terasribast ja kahest poltidega kinnitatud küljelauast)
põranda tala
1. põrandatala; põrandatala, lag
2. silla sõidutee põiktala
3. maandumistuli
tallatala - sarikate pingutaminefermid (sarika jalgade otste tasemel)
vundamendi tala - vundamendi tala, rand tala
karkassi tala - raami risttala (raami struktuur)
vaba tala - vabatoega tala kahel toel
pukk-tala - kraana tala
Gerber beam - hingedega tala, Gerber tala
liim(d) lamineeritud (puit)prussliimitud tala
hinne tala - aluspruss, randpruss
grilli talad - grilli talad
maapealne tala
1. vundamendi tala, võre; rand kiir
2. alumine trimm raami sein; künnis
H tala - laia riiulitala, laia riiuliga I-tala
vasara tala
haunched beam - tala võlvikutega
kõrgtugev betoontala - ülitugevast raudbetoonist tala
hingedega tala - hingedega tala
õõnestala - õõnestala; kasti [torukujuline] tala
õõnes eelpingestatud betoontala - õõnes eelpingestatud betoontala
horisontaalselt kõverdatud tala - kõverdatud tala
riputatav tala - mitme avaga konsooltala, Gerberi tala
hübriidtala - teraskomposiittala (valmistatud erineva klassi terasest)
ma kiiran - mina-kiir, mina-kiir
tagurpidi T tala - tee (raudbetoon) tala seinaga ülespoole
jack beam - sarikate tala
naljavihk – dekoratiivne [dekoratiivne] tala
joggle beam - komposiittala alates puidust talad, mis on kõrguselt ühendatud vastastikuste eendite ja soontega
liigendatud tala
1. monoliitne raudbetoontala, betoneeritud põkkvuukidega
2. monteeritav betoontala, monteeritud eraldi sektsioonidest
võtmega tala - prismavõtmetel ühendustega vardade tala
L-tala - L-kujuline tala
lamineeritud tala - lamineeritud tala
külgmiselt toetamata tala – külgtugedeta tala
võre tala - võre [läbi] tala
tasanduspruss - rööbastee teekatte tasasuse kontrollimiseks
tõstetala - tõstetala
lingi tala - hüppaja (seinas oleva ava kohal)
pikisuunaline tala - pikisuunaline tala
kaugtuled - kaugtuled
modifitseeritud I tala - ülemisest äärikust väljaulatuvate kraedega monteeritav betoontala (ühendamiseks ülemise kohapeal valatava raudbetoonplaadiga)
multispan beam - multispan beam
naeltega tala - naelutatud liitekohtadega komposiitpuidust tala; küünte tala
nõela tala
1. tala ajutiseks seinatoeks (vundamendi tugevdamisel)
2. kodaraluugi ülemine tõukejõud
tugitala - tugijala tala [täiendav] tugi (kraana, ekskavaator)
õhuliini raja tala - tala kraana
paralleelsed äärikud tala - tala paralleeliga mi riiulid
vaheseina tala - tala, mis kannab vaheseina
precast beam - monteeritav betoontala
monteeritav varbatala – monteeritav tugitala (nt telliskivist tugitala)
eelpingestatud betoontala - eelpingestatud betoontala
eelpingestatud betoonist tala
prismatic beam - prismatic beam
toestatud konsooltala - ühe pigistatud ja teiste hingedega otstega tala
ristkülikukujuline tala - ristkülikukujuline tala
raudbetoontala - raudbetoontala
armeeritud põrandatala - raudbetoonist ribiline põrandatala
vaoshoitud tala - muljutud otstega tala
ridge beam - ridge beam, ridge beam
ring beam - ring beam
katteplaatidega valtsitud tala
valtsitud I tala - valtsitud [kuumvaltsitud] I-tala
valtsitud terastala - valtsitud terastala
katusetala - katusetala
raja tala - tala kraana
sandwich beam - komposiittala
sekundaarne tala - sekundaarne [abi] tala
lihttala – lihtne [üheavaline vabalt toetatud] tala
simple-span beam - üheavaline tala
lihtsalt toetatud tala - vabalt toetatud tala
single web beam - (komposiit)tala ühe seinaga, ühe seinaga (liit)tala
sihvakas tala
sõduri tala - terasest hammas kaevikute või poltide seinte kinnitamiseks
spandel tala
1. vundamendi tala, rand tala
2. [kandva] välisseina toetav raami tala
puistetala - jaotustala
staatiliselt määratud kiir - staatiliselt määratud kiir
staatiliselt määramatu kiir - staatiliselt määramatu kiir
terastala - terastala
terasest sidetala - terasest vaheplaat, terasest ühendustala
jäik tala – jäik tala
jäigastav tala - jäigastav tala
sirge tala – sirge [sirgjooneline] tala
tugevdatud tala - tugevdatud tala
tugiraamiga tala - sõrestiktala
tugitala – toetav [tugi]tala
riputatav tala – konsoolava (silla) ripp-[ripp-] tala
T-tala - tee tala
sabatala - lühendatud puidust põrandatala (ava juures)
tee tala - tee tala
tertsiaarne tala - abitaladele toetuv tala
katsevihk
läbiv tala - pidev mitme laiusega tala
side tala
1. pingutamine (sarikad, kaared) tugede tasemel
2. jaotusvundamendi tala (jaotab tsentrivälist koormust)
ülemine tala - sarikate suurenenud pingutamine
ülalt jooksev kraanatala - toetav kraanatala (liigub mööda kraanatalade ülemist vööd)
põiktala - põiki tala
käru I tala - rulluv (I-tala) tala
sõrestiktala
1. paralleelse kõõludega sõrestik, tala sõrestik
2. sõrestiktala
ühtlaselt koormatud tala - ühtlaselt jaotatud koormusega koormatud tala; ühtlaselt koormatud tala
ühendamata tala
1. monoliitne raudbetoontala ilma töötava õmbluseta
2. terastala ilma ühenduskohata võrgus
püsttala - plaadi kohal eenduv ribiline põrandatala
oru tala - keskmise sammaste rea sarikate tala; oru tugitala
vibreeriv kiir
vibreeriv tasandustala
vibreeriv kiir
seinapalk - terasankur puittalade või lagede kinnitamiseks seinale
keevitatud I-tala - keevitatud I-tala
laia küljega tala - laia riiulitala, laia riiuliga I-tala
tuulekiir - rippuvate sarikate suurenenud pingutamine
puit I-tala - puidust I-tala
AZM
Kasutatud foto ASTRON Buildings pressiteenistuse materjalidest
Pikisuunas põiki painutus nimetatakse kombinatsiooniks põiki painutamiseks koos tala kokkusurumise või pingega.
Piki-põiki painde arvutamisel arvutatakse paindemomendid tala ristlõigetes, võttes arvesse selle telje läbipaineid.
Vaatleme liigendotstega tala, mis on koormatud mõne põikkoormusega ja piki tala telge mõjuva survejõuga 5 (joonis 8.13, a). Tähistame tala telje läbipainet ristlõikes abstsissiga (võtame y-telje positiivse suuna allapoole ja seetõttu loeme tala läbipaindeid positiivseks, kui need on suunatud alla). Selles sektsioonis toimiv paindemoment M,
(23.13)
siin on põikkoormuse mõjust tulenev paindemoment; - täiendav paindemoment jõust
Koguläbipainde y võib lugeda koosnevaks läbipaindest, mis tekib ainult põikkoormuse mõjul, ja täiendavast läbipaindest, mis on võrdne jõu poolt tekitatava läbipaindega.
Koguläbipaine y on suurem kui põikkoormuse ja jõu S eraldi toimel tekkivate läbipainete summa, kuna ainult jõu S mõjul talale on selle läbipainded võrdsed nulliga. Seega ei kehti piki-põiki painutamise korral jõudude toime sõltumatuse põhimõte.
Kui talale mõjub tõmbejõud S (joon. 8.13, b), siis paindemoment abstsissiga lõigul
(24.13)
Tõmbejõud S viib tala läbipainde vähenemiseni, st summaarsed läbipainded y on sel juhul väiksemad kui ainult põikkoormuse mõjul tekkivad läbipainded.
Inseneriarvutuste praktikas tähendab piki-põiki painutamine tavaliselt survejõu ja põikkoormuse mõju.
Jäiga tala puhul, kui täiendavad paindemomendid on momendiga võrreldes väikesed, erinevad painded y vähe läbipainetest . Nendel juhtudel on võimalik jätta tähelepanuta jõu S mõju paindemomentide suurustele ja tala läbipainetele ning arvutada see tsentraalseks kokkusurumiseks (või pingeks) põikpainutusega, nagu on kirjeldatud punktis 2.9.
Madala jäikusega tala puhul võib jõu S mõju tala paindemomentide ja läbipainde väärtustele olla väga oluline ning seda ei saa arvutuses tähelepanuta jätta. Sel juhul tuleks tala arvutada piki-põiki painutamiseks, mis tähendab painde ja surve (või pinge) koosmõju arvutamist, võttes arvesse aksiaalkoormuse (jõu S) mõju paindele. tala deformatsioon.
Mõelge sellise arvutuse metoodikale, kasutades otstest hingedega tala näidet, mis on koormatud ühes suunas suunatud põikjõudude ja survejõuga S (joonis 9.13).
Asendage elastse sirge (1.13) ligikaudses diferentsiaalvõrrandis paindemomendi M avaldis valemi (23.13) järgi:
[võrrandi parema külje ees olev miinusmärk on võetud, sest erinevalt valemist (1.13) loetakse siin allapoole suunatud suund läbipainde puhul positiivseks] või
Seega
Lahenduse lihtsustamiseks oletame, et täiendav läbipaine varieerub sinusoidaalselt piki tala pikkust, st et
See eeldus võimaldab saada piisavalt täpseid tulemusi, kui talale rakendatakse põikkoormust, mis on suunatud ühes suunas (näiteks ülalt alla). Asendame läbipainde valemis (25.13) avaldisega
Avaldis langeb kokku Euleri valemiga hingedega kokkusurutud varda kriitilise jõu kohta. Seetõttu tähistatakse ja nimetatakse seda Euleri jõuks.
Seega
Euleri jõudu tuleks eristada Euleri valemiga arvutatud kriitilisest jõust. Väärtuse saab arvutada Euleri valemiga ainult siis, kui varda painduvus on suurem kui piir; väärtus asendatakse valemis (26.13) sõltumata tala painduvusest. Kriitilise jõu valem sisaldab tavaliselt minimaalset inertsimomenti ristlõige varras ja Euleri jõu väljendus hõlmab inertsmomenti lõigu peamiste inertstelgede suhtes, mis on risti ristkoormuse mõjutasandiga.
Valemist (26.13) järeldub, et tala summaarsete läbipainde y ja ainult põikkoormuse mõjust põhjustatud läbipainete suhe sõltub suhtest (survejõu suurus 5 ja Euleri jõu suurus) .
Seega on suhe tala jäikuse kriteeriumiks piki-põiki painutamisel; kui see suhe on nullilähedane, siis on tala jäikus suur ja kui ühe lähedal, siis tala jäikus on väike, st tala on painduv.
Juhul, kui läbipaine, st jõu S puudumisel, on läbipainded põhjustatud ainult põikkoormuse mõjust.
Kui survejõu S väärtus läheneb Euleri jõu väärtusele, suurenevad tala summaarsed läbipainded järsult ja võivad olla mitu korda suuremad kui ainult põikkoormuse mõjul tekkivad läbipainded. Piirjuhul at muutuvad valemiga (26.13) arvutatud läbipainded y lõpmatusega.
Tuleb märkida, et valem (26.13) ei ole rakendatav kiire väga suurte läbipainde korral, kuna see põhineb kõveruse ligikaudsel avaldisel. Seda avaldist saab kasutada ainult väikeste läbipainde puhul ja suurte läbipainde puhul tuleb see asendada sama kõveruse avaldis (65,7). Sel juhul ei oleks läbipainded y at at lõpmatusega võrdsed, vaid oleksid, kuigi väga suured, kuid lõplikud.
Kui talale mõjub tõmbejõud, saab valem (26.13) kuju.
Sellest valemist järeldub, et kogupainded on väiksemad kui ainult põikkoormuse mõjul tekkivad läbipainded. Kui tõmbejõud S on arvuliselt võrdne Euleri jõu väärtusega (st juures ), on läbipainded y pooled läbipainetest
Suurim ja väikseim normaalpinge liigendotstega tala ristlõikes piki-põiki painde ja survejõu S korral on võrdne
Vaatleme kahe laagriga I-sektsiooni tala, millel on sildeulatus. Tala koormatakse keskelt vertikaaljõuga P ja surutakse kokku telgjõuga S = 600 (joon. 10.13). Tala inertsmomendi, takistusmomendi ja elastsusmooduli ristlõikepindala
Seda tala konstruktsiooni külgnevate taladega ühendavad põiktoed välistavad võimaluse, et tala muutub horisontaaltasandil (st vähima jäikusega tasapinnal) ebastabiilseks.
Paindemoment ja läbipaine tala keskel, mis on arvutatud ilma jõu S mõju arvesse võtmata, on võrdne:
Euleri jõud määratakse avaldise järgi
Läbipaine tala keskel, mis arvutatakse valemi (26.13) alusel jõu S mõju arvesse võttes,
Määrame tala keskmise ristlõike suurimad normaal- (surve)pinged valemi (28.13) järgi:
kust pärast ümberkujundamist
Avaldisega asendamine (29.13) erinevaid tähendusi P (in), saame vastavad pingeväärtused. Graafiliselt iseloomustab avaldisega (29.13) määratud seost joonisel fig. 11.13.
Määrakem lubatud koormus P, kui tala materjalile ja nõutav ohutustegur, seega ka materjali lubatud pinge
Jooniselt fig. 11.23 järeldub, et pinge tekib talas koormuse all ja pinge - koormuse all
Kui võtta lubatavaks koormuseks koormus, siis pinge ohutustegur on võrdne etteantud väärtusega, kuid sel juhul on tala koormuse ohutustegur ebaoluline, kuna pinged, mis on võrdsed alates, tekivad selles juba kell. Mädanema
Järelikult on koormuse ohutustegur sel juhul võrdne 1,06-ga (kuna e. on selgelt ebapiisav.
Selleks, et tala ohutustegur oleks koormuse osas võrdne 1,5-ga, tuleks väärtus võtta lubatud väärtuseks, samal ajal kui tala pinged on sellised, nagu joonisel fig. 11.13, ligikaudu võrdne
Ülalpool viidi läbi tugevusarvutus lubatud pingete järgi. See andis vajaliku ohutusvaru mitte ainult pingete, vaid ka koormuste osas, kuna peaaegu kõigil eelmistes peatükkides käsitletud juhtudel on pinged otseselt võrdelised koormuste suurustega.
Pinge pikisuunalise ristsuunalise painutusega, nagu on näidatud joonisel fig. 11.13 ei ole koormusega otseselt võrdelised, vaid muutuvad koormusest kiiremini (survejõu S korral). Sellega seoses võib isegi kerge juhuslik koormuse suurenemine, mis ületab arvutatud, põhjustada väga suurt pingete suurenemist ja konstruktsiooni hävimist. Seetõttu tuleks piki-põiki painutamiseks painutatud varraste arvutamine läbi viia mitte lubatud pingete, vaid lubatud koormuse järgi.
Koostagem analoogselt valemiga (28.13) tugevustingimus piki-põiki painde arvutamisel lubatud koormuse järgi.
Kokkusurutud-kõverad vardad tuleb lisaks piki-põiki painde arvutamisele arvutada ka stabiilsuse jaoks.
Praktikas on väga sageli juhtumeid, kus varda painutamisel ja pingel või kokkusurumisel on ühine töö. Seda tüüpi deformatsiooni võib põhjustada kas piki- ja põikisuunaliste jõudude koosmõju talale või ainult pikisuunalised jõud.
Esimene juhtum on näidatud joonisel 1. Talale AB mõjuvad ühtlaselt jaotunud koormus q ja pikisuunalised survejõud P.
Joonis 1.
Oletame, et tala läbipainde võrreldes ristlõike mõõtmetega võib arvestamata jätta; siis võib praktikaks piisava täpsusega eeldada, et ka pärast deformatsiooni põhjustavad jõud P ainult tala aksiaalset kokkusurumist.
Rakendades jõudude liitmise meetodit, saame leida normaalne pinge tala iga ristlõike mis tahes punktis jõudude P ja koormuse q põhjustatud pingete algebralise summana.
Jõudest P tulenevad survepinged jaotuvad ühtlaselt ristlõike alale F ja on kõikides sektsioonides ühesugused
vertikaaltasapinnal painutamisel tekkivad normaalpinged abstsissiga x lõigul, mida mõõdetakse näiteks tala vasakust otsast, väljendatakse valemiga
Seega on selle lõigu summaarne pinge punktis koordinaadiga z (loendades neutraalteljelt).
Joonisel 2 on toodud pingejaotuse diagrammid vaadeldaval lõigul jõududest P, koormusest q ja summaarsest diagrammist.
Selle lõigu suurim pinge on ülemistes kiududes, kus mõlemat tüüpi deformatsioonid põhjustavad kokkusurumist; alumistes kiududes võib esineda kas survet või pinget, olenevalt pingete u arvväärtustest. Tugevuse tingimuse sõnastamiseks leiame suurima normaalpinge.
Joonis 2.
Kuna jõududest P tulenevad pinged on kõikides lõikudes ühesugused ja ühtlaselt jaotunud, on paindumisel kõige enam koormatud kiud ohtlikud. Need on suurima paindemomendiga sektsiooni äärmised kiud; neile
Seega on pinged tala keskmise lõigu äärmistes kiududes 1 ja 2 väljendatud valemiga
ja arvutatud pinge saab olema
Kui jõud P oleks tõmbejõud, siis muutuks esimese liikme märk ja tala alumised kiud oleksid ohtlikud.
Tähistades surve- või tõmbejõudu tähega N, saame kirjutada üldvalemi tugevuse testimiseks
Kirjeldatud arvutuskäiku rakendatakse ka tala kaldjõudude mõjul. Sellist jõudu saab jaotada telje suhtes normaalseks paindetalaks ja pikisuunaliseks, surve- või tõmbejõuks.
tala painutusjõu kokkusurumine
loendama tala painutamiseks valikuid on mitu:
1. Maksimaalse koormuse arvutamine, mida see talub
2. Selle tala lõigu valik
3. Maksimaalsete lubatud pingete arvutamine (kontrollimiseks)
kaalume üldpõhimõte tala sektsiooni valik
kahel toel, mis on koormatud ühtlaselt jaotatud koormuse või kontsentreeritud jõuga.
Alustuseks peate leidma punkti (sektsiooni), kus on maksimaalne hetk. See sõltub tala toest või selle otsast. Allpool on kõige levinumate skeemide paindemomentide diagrammid.
Pärast paindemomendi leidmist peame leidma selle lõigu mooduli Wx vastavalt tabelis toodud valemile:
Edasi, jagades maksimaalse paindemomendi antud lõigu takistuse momendiga, saame maksimaalne pinge talas ja seda pinget peame võrdlema pingega, mida meie antud materjali tala üldiselt talub.
Plastmaterjalide jaoks(teras, alumiinium jne) on maksimaalne pinge võrdne materjali voolavuspiir, A habrastele(Malm) - tõmbetugevus. Joonepiiri ja tõmbetugevuse leiame allolevatest tabelitest.
Vaatame paari näidet:
1. [i] Soovite kontrollida, kas 2 meetri pikkune I-tala nr 10 (St3sp5 teras), mis on jäigalt seina surutud, peab teile vastu, kui selle küljes ripute. Teie mass olgu 90 kg.
Esiteks peame valima arvutusskeemi.
See diagramm näitab, et maksimaalne moment on lõpetamisel ja kuna meie I-tala on sama osa kogu pikkuses, siis on terminalis maksimaalne pinge. Leiame selle üles:
P = m * g = 90 * 10 = 900 N = 0,9 kN
M = P * l = 0,9 kN * 2 m = 1,8 kN * m
I-tala sortimendi tabeli järgi leiame I-tala nr 10 takistusmomendi.
See on 39,7 cm3. Tõlgime keelde Kuupmeetrit ja saada 0,0000397 m3.
Lisaks leiame vastavalt valemile maksimaalsed pinged, mis meil talas on.
b = M / W = 1,8 kN/m / 0,0000397 m3 = 45340 kN/m2 = 45,34 MPa
Pärast seda, kui oleme leidnud talas tekkiva maksimaalse pinge, saame seda võrrelda St3sp5 terase voolavuspiiriga võrdse maksimaalse lubatud pingega - 245 MPa.
45,34 MPa - õige, nii et see I-tala talub 90 kg massi.
2. [i] Kuna saime üsna suure varu, siis lahendame teise ülesande, mille puhul leiame maksimaalse võimaliku massi, mida seesama I-tala nr 10, 2 meetrit pikk, talub.
Kui tahame leida maksimaalse massi, siis tuleb võrdsustada talas tekkiva voolavuspiiri ja pinge väärtused (b \u003d 245 MPa \u003d 245 000 kN * m2).
Diagrammi koostamine K.
Ehitame krundi M meetod iseloomulikud punktid. Järjestame talale punkte - need on kiire alguse ja lõpu punktid ( D,A ), kontsentreeritud hetk ( B ) ja märgi iseloomuliku punktina ühtlaselt jaotatud koormuse keskpunkt ( K ) on lisapunkt paraboolkõvera koostamiseks.
Määrake paindemomendid punktides. Märkide reegel cm - .
Hetk sisse IN me teeme kindlaks järgmisel viisil. Kõigepealt määratleme:
punkt TO võtame sisse keskelühtlaselt jaotatud koormusega ala.
Diagrammi koostamine M . Süžee AB – paraboolkõver("vihmavarju" reegel), süžee BD – sirge kaldus joon.
Tala jaoks määrake toetusreaktsioonid ja joonistage paindemomendi diagrammid ( M) ja nihkejõud ( K).
- Me määrame toetab kirju A Ja IN ja suunata tugireaktsioone R A Ja R B .
Koostamine tasakaalu võrrandid.
Läbivaatus
Kirjutage väärtused üles R A Ja R B peal arvutusskeem.
2. Joonistamine põikjõud meetod lõigud. Asetame sektsioonid peale iseloomulikud alad(muudatuste vahel). Vastavalt mõõtmete keermele - 4 sektsiooni, 4 sektsiooni.
sek. 1-1 liigutada vasakule.
Sektsioon läbib sektsiooni koos ühtlaselt jaotatud koormus, märkige suurus z 1 sektsioonist vasakule enne osa algust. Krundi pikkus 2 m. Märkide reegel Sest K - cm.
Toetume leitud väärtusele diagrammK.
sek. 2-2 liigu paremale.
Sektsioon läbib jällegi ühtlaselt jaotatud koormusega ala, märkige suurus z 2 jaotisest paremal jaotise algusesse. Krundi pikkus 6 m.
Diagrammi koostamine K.
sek. 3-3 liigu paremale.
sek. 4-4 liikuge paremale.
Me ehitame diagrammK.
3. Ehitus diagrammid M meetod iseloomulikud punktid.
iseloomulik punkt- punkt, mis on talal märgatav. Need on punktid A, IN, KOOS, D , samuti punkt TO , kus K=0 Ja paindemomendil on äärmus. ka sisse keskel konsool pani lisapunkti E, kuna selles piirkonnas ühtlaselt jaotatud koormuse all diagramm M kirjeldatud kõverad liin, ja see on ehitatud, vähemalt vastavalt 3 punktid.
Niisiis, punktid on paigutatud, jätkame nende väärtuste määramist paindemomendid. Märkide reegel – vt..
Krundid NA, AD – paraboolkõver(“vihmavarju” reegel mehaaniliste erialade jaoks või “purjereegel” ehituse jaoks), lõigud DC, SW – sirged kaldus jooned.
Hetk ühel hetkel D tuleks kindlaks määrata nii vasakule kui paremale punktist D . Hetk nendes väljendites Välistatud. Punktis D saame kaks väärtused alates erinevus summa järgi m – hüpata selle suurusele.
Nüüd peame määrama punkti hetkel TO (K=0). Esmalt aga määratleme punkti positsioon TO , mis tähistab kaugust sellest lõigu alguseni tundmatuga X .
T. TO kuulub teiseks iseloomulik piirkond, nihkejõu võrrand(vt eespool)
Aga nihkejõud aastal t. TO on võrdne 0 , A z 2 võrdub tundmatuga X .
Saame võrrandi:
Nüüd teades X, määrata hetk mingis punktis TO paremal pool.
Diagrammi koostamine M . Ehitus on teostatav mehaanilised erialad, positiivsete väärtuste edasilükkamine üles nulljoonelt ja kasutades "vihmavarju" reeglit.
Antud konsooltala skeemi jaoks on vaja joonistada ristjõu Q ja paindemomendi M diagrammid, teha projektarvutus, valides ringikujulise lõigu.
Materjal - puit, materjali disainikindlus R=10MPa, M=14kN m, q=8kN/m
Jäiga kinnistusega konsooltalas on diagrammide koostamiseks kaks võimalust - tavaline, olles eelnevalt kindlaks määranud tugireaktsioonid, ja ilma tugireaktsioonide määratlemiseta, kui arvestada sektsioone, minnes tala vabast otsast ja visates kõrvale vasak pool koos manustamisega. Koostame diagramme tavaline tee.
1. Defineeri tugireaktsioonid.
Ühtlaselt jaotatud koormus q asendada tingimuslik jõud Q = q 0,84 = 6,72 kN
Jäigas kinnituses on kolm tugireaktsiooni - vertikaalne, horisontaalne ja moment, meie puhul on horisontaalne reaktsioon 0.
Otsime üles vertikaalne tugireaktsioon R A Ja võrdlusmoment M A tasakaalu võrranditest.
Parempoolses kahes esimeses osas põikjõud puudub. Ühtlaselt jaotatud koormusega lõigu alguses (paremal) Q = 0, taga - reaktsiooni suurus R.A.
3. Ehitamiseks koostame nende määratluse jaoks avaldised sektsioonidele. Joonistame kiududele momendidiagrammi, st. alla.
(kokkupressitud alumised kiud).
Joonis DC: (ülemised kiud surutakse kokku).
Graafik SC: (kokkusurutud vasakpoolsed kiud)
(kokkusurutud vasakpoolsed kiud)
Joonisel - diagrammid normaalne (pikisuunaline) jõud - (b), põikjõud - (c) ja paindemomendid - (d).
Sõlme C tasakaalu kontrollimine:
Ülesanne 2 Koostage raami sisejõudude diagrammid (joonis a).
Antud: F=30kN, q=40kN/m, M=50kNm, a=3m, h=2m.
Defineerime tugireaktsioonid raamid:
Nendest võrranditest leiame:
Kuna reaktsiooni väärtused R K on märk miinus, joonisel fig. A muudatusi suunas antud vektor vastupidisele, kirjutamise ajal RK = 83,33 kN.
Määrame sisemiste jõudude väärtused N, Q Ja M raami iseloomulikes osades:
Päikeseosa:
(kokkusurutud parempoolsed kiud).
Süžee CD:
(õiged kiud surutakse kokku);
(kokkusurutud parempoolsed kiud).
Krunt DE:
(alumised kiud surutakse kokku);
(kokkupressitud alumised kiud).
CS sektsioon
(kokkusurutud vasakpoolsed kiud).
Ehitame normaal- (piki)jõudude (b), põikjõudude (c) ja paindemomentide (d) diagrammid.
Mõelge sõlmede tasakaalule D Ja E
Sõlmede arvestamisest D Ja E on selge, et nad on sees tasakaal.
Ülesanne 3. Hingega raami jaoks koostage sisejõudude diagrammid.
Antud: F=30kN, q=40kN/m, M=50kNm, a=2m, h=2m.
Lahendus. Defineerime tugireaktsioonid. Tuleb märkida, et mõlemas hingedega fikseeritud tugedes piki kaks reaktsioonid. Sel põhjusel peaksite kasutama hinge omadus C — hetk selles nii vasak- kui ka parempoolsete jõudude poolt null . Vaatame vasakut külge.
Vaatlusaluse kaadri tasakaaluvõrrandid saab kirjutada järgmiselt:
Nende võrrandite lahendusest järeldub:
Raami diagrammil jõu suund H B muutub vastupidine (NB = 15 kN).
Defineerime jõupingutusi raami iseloomulikes osades.
Krunt BZ:
(kokkusurutud vasakpoolsed kiud).
Krunt ZC:
(kokkusurutud vasakpoolsed kiud);
Krundi KD:
(kokkusurutud vasakpoolsed kiud);
(kokkusurutud vasakpoolsed kiud).
Joonis DC:
(alumised kiud surutakse kokku);
Definitsioon äärmuslik väärtus paindemoment lõigul CD:
1. Põikjõudude diagrammi koostamine. Konsooltala jaoks (joon. A ) iseloomulikud punktid: A – toetusreaktsiooni rakenduskoht VA; KOOS on kontsentreeritud jõu rakenduspunkt; D, B – jaotatud koormuse algus ja lõpp. Konsooli puhul määratakse põikjõud sarnaselt kahe laagriga talale. Niisiis, vasakule liikudes:
Sektsioonide põikjõu määramise õigsuse kontrollimiseks suunake tala samamoodi, kuid paremast otsast. Seejärel lõigatakse tala paremad osad ära. Pidage meeles, et märkide reegel muutub sel juhul. Tulemus peaks olema sama. Koostame põikjõu diagrammi (joonis 1). b).
2. Hetkede joonistamine
Konsooltala puhul on paindemomentide diagramm koostatud sarnaselt eelmisele konstruktsioonile Selle tala iseloomulikud punktid (vt joon. A) on järgmised: A - toetus; KOOS - kontsentreeritud momendi ja jõu rakenduspunkt F; D Ja IN- ühtlaselt jaotatud koormuse mõju algus ja lõpp. Alates süžeest K x hajutatud koormuse toimepiirkonnas ei ületa nulljoont, momentdiagrammi joonistamiseks antud lõigul (paraboolkõver) tuleks kõvera joonistamiseks suvaliselt valida lisapunkt, näiteks lõigu keskel.
Liigu vasakule:
Paremale minnes leiame M B = 0.
Leitud väärtuste põhjal koostame paindemomentide diagrammi (vt joon. V ).
Postitus avaldatud autor admin piiratud kaldus joon, A lõigus, kus jaotatud koormus puudub - teljega paralleelne sirgjoon, seetõttu piisab põikjõudude diagrammi koostamiseks väärtuste määramisest Kjuures iga segmendi alguses ja lõpus. Kontsentreeritud jõu rakenduspunktile vastavas lõigus tuleb põikjõud arvutada sellest punktist veidi vasakule (sellest lõpmatult lähedal) ja sellest veidi paremale; ristsuunalised jõud sellistes kohtades on tähistatud vastavalt .
Diagrammi koostamine Kjuures iseloomulike punktide meetodil, liikudes vasakult. Suurema selguse huvides on algul soovitatav katta tala äravisatud osa paberilehega. Kahe laagriga tala iseloomulikud punktid (joon. A
) saab punkte C
Ja D
- jaotatud koormuse algus ja lõpp, samuti A
Ja B
– tugireaktsioonide rakenduspunktid, E
on kontsentreeritud jõu rakenduspunkt. Joonistame mõtteliselt telje y tala teljega risti läbi punkti KOOS ja me ei muuda selle asukohta enne, kui läbime kogu valgusvihu C enne E. Arvestades tala vasakpoolseid osi iseloomulikes punktides ära lõigatud, projekteerime teljele y selles lõigus mõjuvad jõud vastavate märkidega. Selle tulemusena saame:
Sektsioonide nihkejõu määramise õigsuse kontrollimiseks võite tala läbida samamoodi, kuid paremast otsast. Seejärel lõigatakse tala paremad osad ära. Tulemus peaks olema sama. Tulemuste kokkulangevus võib toimida kontrollgraafikuna Kjuures. Joonistame tala kujutise alla nulljoone ja jätame sellest aktsepteeritud skaalal kõrvale põikjõudude leitud väärtused, võttes arvesse vastavate punktide märke. Hankige süžee Kjuures(riis. b ).
Pärast diagrammi koostamist pöörake tähelepanu järgmisele: jaotatud koormuse all olev diagramm on kujutatud kaldjoonena, koormamata lõikude all - nulljoonega paralleelsed segmendid, kontsentreeritud jõu all, diagrammil moodustub hüpe, võrdne jõu väärtusele. Kui jaotatud koormuse all olev kaldjoon ületab nulljoont, märkige see punkt, siis see äärmuspunkt, ja see on nüüd meile iseloomulik, vastavalt erinevusele Kjuures Ja Mx, sel hetkel on momendil ekstreemum ja see tuleb paindemomentide joonistamisel kindlaks määrata. Meie probleemis on see punkt TO . Süžeele keskendunud hetk Kjuures ei avaldu kuidagi, kuna paari moodustavate jõudude projektsioonide summa on võrdne nulliga.
2. Hetkede joonistamine. Koostame paindemomentide, aga ka põikjõudude diagrammi, kasutades iseloomulike punktide meetodit, liikudes vasakult. On teada, et ühtlaselt jaotatud koormusega tala lõigul on paindemomentide diagramm välja toodud kõverjoonega ( ruutparabool), mille ehitamiseks on vaja omada vähemalt kolm punkti ja seetõttu tuleb arvutada paindemomentide väärtused lõigu alguses, selle lõpus ja ühes vahelõikes. Sellist vahepunkti on kõige parem võtta lõiguna, milles diagramm Kjuuresületab nulljoone, st. Kus Kjuures= 0. Diagrammil M see osa peab sisaldama parabooli tippu. Kui süžee K juures ei ületa nulljoont, siis diagrammi koostamiseks M järgneb selles osas võta lisapunkt, näiteks lõigu keskel (jaotatud koormuse algus ja lõpp), pidades meeles, et parabooli kumerus on alati suunatud allapoole, kui koormus toimib ülalt alla (selleks ehituserialad). Kehtib "vihma" reegel, millest on palju abi krundi paraboolse osa ülesehitamisel M. Ehitajate jaoks näeb see reegel välja selline: kujutage ette, et jaotatud koormus on vihm, asendage selle all tagurpidi vihmavari, et vihm ei voolaks alla, vaid koguneks sellesse. Siis on vihmavarju kühm allapoole. Täpselt selline näeb välja hajutatud koormuse all olevate hetkede diagrammi kontuur. Mehaanika jaoks kehtib nn vihmavarju reegel. Jaotatud koormust tähistab vihm ja diagrammi piirjoon peaks sarnanema vihmavarju kontuuriga. Antud näites on krunt ehitatud ehitajatele.
Kui on vaja täpsemat joonistamist, tuleb arvutada paindemomentide väärtused mitmes vahepealses sektsioonis. Leppigem kokku, et iga sellise lõigu puhul määrame esmalt paindemomendi suvalises lõigul, väljendades seda kaugusena X mis tahes punktist. Seejärel kauguse andmine X väärtuste seeria, saame paindemomentide väärtused jaotise vastavates osades. Sektsioonide jaoks, kus jaotatud koormus puudub, määratakse paindemomendid kahes osas, mis vastavad lõigu algusele ja lõpule, kuna diagramm M sellistes piirkondades on piiratud sirgjoonega. Kui talale rakendatakse välist kontsentreeritud momenti, siis on vaja arvutada paindemoment kontsentreeritud momendi rakenduskohast veidi vasakul ja sellest veidi paremal.
Kahe tugitala puhul on iseloomulikud punktid järgmised: C Ja D - jaotatud koormuse algus ja lõpp; A – tala tugi; IN – tala teine tugi ja kontsentreeritud momendi rakenduspunkt; E – tala parem ots; punkt TO , mis vastab tala lõigule, milles Kjuures= 0.
Vasak liikumine. Parema poole kuni vaadeldava lõiguni viskame mõtteliselt kõrvale (võta paberileht ja kata sellega tala äravisatud osa). Leiame kõigi lõigust vasakule mõjuvate jõudude momentide summa vaadeldava punkti suhtes. Niisiis,
Enne hetke määramist jaotises TO, peate leidma kauguse x=AK. Teeme selles jaotises põikjõu avaldise ja võrdsustame selle nulliga (tõmme vasakul):
Selle kauguse võib leida ka kolmnurkade sarnasusest KLN Ja KIG diagrammil Kjuures(riis. b) .
Määrake hetk punktis TO :
Lähme läbi ülejäänud tala paremal.
Nagu näete, hetk punktis D vasakule ja paremale liikudes selgus, et see on sama - krunt suletud. Leitud väärtuste põhjal koostame diagrammi. Positiivsed väärtused jäetakse nulljoonest allapoole ja negatiivsed ülespoole (vt joonis 1). V ).