Kalkulator obliczeń wytrzymałości stojaka. Procedura wykonywania obliczeń stateczności. Obliczanie słupka B

1. Zbiór ładunków

Przed rozpoczęciem obliczeń belki stalowej należy zebrać obciążenie działające na belkę metalową. W zależności od czasu trwania akcji obciążenie dzieli się na stałe i tymczasowe.

ciężar własny metalowej belki;
ciężar własny podłogi itp.;

obciążenie długoterminowe (ładowność, pobierana w zależności od przeznaczenia budynku);
krótkotrwałe obciążenie ( obciążenie śniegiem, przyjmuje się w zależności od położenia geograficznego budynku);
obciążenie specjalne (sejsmiczne, wybuchowe itp. Ten kalkulator nie uwzględnia);

Obciążenia belki dzielą się na dwa typy: projektowe i standardowe. Obciążenia obliczeniowe służą do obliczenia wytrzymałości i stabilności belki (1 stan graniczny). Obciążenia normatywne są ustalane przez normy i służą do obliczenia ugięcia belki (stan graniczny 2). Obciążenia projektowe określa się, mnożąc obciążenie standardowe przez współczynnik obciążenia niezawodnościowego. W ramach tego kalkulatora obciążenie obliczeniowe jest stosowane przy określaniu ugięcia belki do krawędzi.

Po zebraniu obciążenia powierzchniowego podłogi, mierzonego w kg/m2, należy obliczyć, jaką część tego obciążenia powierzchniowego przejmuje belka. Aby to zrobić, należy pomnożyć obciążenie powierzchniowe przez stopień belek (tzw. Pas ładunkowy).

Na przykład: Obliczyliśmy, że całkowite obciążenie wynosiło Qsurface = 500kg/m2, a rozstaw belek wynosił 2,5m. Następnie rozłożone obciążenie metalowej belki będzie wynosić: Qdistribution = 500kg/m2 * 2,5m = 1250kg/m. Obciążenie to jest wprowadzane do kalkulatora

2. Kreślenie

Następnie wykreślany jest wykres momentów i siły poprzecznej. Schemat zależy od schematu obciążenia belki, rodzaju podparcia belki. Działka zbudowana jest zgodnie z zasadami mechaniki budowli. Dla najczęściej stosowanych schematów obciążeń i podpór dostępne są gotowe tabele z wyprowadzonymi wzorami na wykresy i ugięcia.

3. Obliczanie wytrzymałości i ugięcia

Po wykreśleniu wykresów obliczana jest wytrzymałość (1. stan graniczny) i ugięcie (2. stan graniczny). Aby dobrać belkę pod względem wytrzymałości należy znaleźć wymagany moment bezwładności Wtr i wybrać odpowiedni profil metalowy z tabeli asortymentowej. Pełne odchylenie pionowe przyjmuje się zgodnie z tabelą 19 SNiP 2.01.07-85* (Obciążenia i uderzenia). Pkt 2.a w zależności od rozpiętości. Przykładowo maksymalne ugięcie wynosi full=L/200 przy rozpiętości L=6m. oznacza, że kalkulator wybierze przekrój walcowanego profilu (dwuteownik, ceownik lub dwa kanały w skrzynce), którego maksymalne ugięcie nie przekroczy fult=6m/200=0,03m=30mm. Aby wybrać profil metalowy zgodnie z ugięciem, należy znaleźć wymagany moment bezwładności Itr, który oblicza się ze wzoru na znalezienie maksymalnego ugięcia. A także z tabeli asortymentowej wybierany jest odpowiedni profil metalowy.

4. Wybór belki metalowej z tabeli asortymentowej

Z dwóch wyników selekcji (stan graniczny 1 i 2) wybierany jest profil metalowy o dużym numerze przekroju.

Konstrukcje metalowe to temat złożony i niezwykle odpowiedzialny. Nawet niewielki błąd może kosztować setki tysięcy i miliony dolarów. W niektórych przypadkach ceną za błąd może być życie ludzi na budowie, a także w trakcie eksploatacji. Dlatego sprawdzanie i ponowne sprawdzanie obliczeń jest konieczne i ważne.

Wykorzystanie Excela do rozwiązywania problemów obliczeniowych nie jest z jednej strony rzeczą nową, ale jednocześnie nie do końca znaną. Obliczenia w Excelu mają jednak szereg niezaprzeczalnych zalet:

otwartość- każde takie obliczenie można rozebrać na kości.
Dostępność- same pliki istnieją w domenie publicznej i są pisane przez twórców MK pod kątem ich potrzeb.
Wygoda- niemal każdy użytkownik komputera PC jest w stanie pracować z programami z pakietu MS Office, natomiast specjalistyczne rozwiązania projektowe są drogie, a ponadto wymagają dużego wysiłku do opanowania.

Nie należy ich uważać za panaceum. Obliczenia takie umożliwiają rozwiązywanie wąskich i stosunkowo prostych problemów projektowych. Ale nie biorą pod uwagę pracy konstrukcji jako całości. W wielu prostych przypadkach mogą zaoszczędzić dużo czasu:

Obliczanie belki do zginania
Obliczanie belki do zginania online
Sprawdź obliczenia wytrzymałości i stabilności kolumny.
Sprawdź wybór przekroju pręta.

Uniwersalny plik obliczeniowy MK (EXCEL)

Tabela doboru przekrojów konstrukcji metalowych, według 5 różnych punktów SP 16.13330.2011
Właściwie za pomocą tego programu możesz wykonać następujące obliczenia:

obliczenia jednoprzęsłowej belki przegubowej.
obliczenia centralnie ściskanych elementów (słupów).
obliczenia rozciągniętych elementów.
obliczenia elementów mimośrodowo ściskanych lub ściskanych.

Wersja Excela musi być co najmniej 2010. Aby zobaczyć instrukcję kliknij plus w lewym górnym rogu ekranu.

METALICZNY

Program jest książką EXCEL z obsługą makr.
I jest przeznaczony do obliczania konstrukcji stalowych wg
SP16 13330.2013 „Konstrukcje stalowe”

Dobór i obliczanie przebiegów

Wybór biegu tylko na pierwszy rzut oka jest zadaniem banalnym. Stopień przebiegów i ich wielkość zależą od wielu parametrów. A dobrze byłoby mieć pod ręką odpowiednią kalkulację. O tym właśnie jest ten artykuł, który trzeba przeczytać:

obliczenie biegu bez splotów
obliczenie biegu z jedną nicią
obliczenie biegu z dwoma pasmami
obliczenie biegu z uwzględnieniem bimomentu:

Ale w maści jest mała mucha - najwyraźniej w pliku są błędy w części obliczeniowej.

Obliczanie momentów bezwładności przekroju w tabelach Excela

Jeśli chcesz szybko obliczyć moment bezwładności przekroju kompozytowego lub nie ma możliwości określenia GOST, według którego wykonane są konstrukcje metalowe, ten kalkulator przyjdzie Ci z pomocą. Małe wyjaśnienie znajduje się na dole tabeli. Ogólnie rzecz biorąc, praca jest prosta - wybieramy odpowiedni przekrój, ustalamy wymiary tych przekrojów i uzyskujemy główne parametry przekroju:

Momenty bezwładności przekroju
Moduł przekroju
Promień bezwładności przekroju
Powierzchnia przekroju
moment statyczny
Odległości do środka ciężkości przekroju.

Tabela zawiera obliczenia dla następujących typów przekrojów:

rura
prostokąt
Promiennie się uśmiecham
kanał
rura prostokątna
trójkąt

P fartuch budynku (rys. 5) jest niegdyś statycznie niewyznaczalny. Nieokreśloność ujawniamy na podstawie warunku tej samej sztywności lewego i prawego rozpórki oraz tej samej wielkości przemieszczeń poziomych przegubowego końca rozpórek.

Ryż. 5. Schemat obliczeń ramy

5.1. Definicja cech geometrycznych

1. Wysokość sekcji stojaka
. Zaakceptować
.

2. Szerokość przekroju stojaka przyjmuje się zgodnie z asortymentem, biorąc pod uwagę ostrość
mm.

3. Pole przekroju
.

moduł przekroju
.

Moment statyczny
.

Moment bezwładności przekroju
.

Promień bezwładności przekroju
.

5.2. Załaduj kolekcję

a) obciążenia poziome

Liniowe obciążenia wiatrem

, (N/m)

Gdzie - współczynnik uwzględniający wartość parcia wiatru na wysokości (załącznik tabela 8);

- współczynniki aerodynamiczne (at
akceptuję
;
);

- współczynnik bezpieczeństwa obciążenia;

- wartość normatywna parcia wiatru (w zależności od zadania).

Skoncentrowane siły od obciążenia wiatrem na poziomie górnej części regału:

,
,

Gdzie - część wspierająca gospodarstwa.

b) obciążenia pionowe

Ładunki zbierzemy w formie tabelarycznej.

Tabela 5

Zbierając ładunek na stojaku, N

Nazwa
Stały
1. Osłona panelu zewnętrznego
2. Z konstrukcji wsporczej
3. Masa netto stojaka (w przybliżeniu)
Całkowity:
Tymczasowy
4. Śnieżny

Notatka:

1. Obciążenie płyty osłonowej określa się z tabeli 1

,
.

2. Określa się obciążenie belki

3. Ciężar własny łuku
zdefiniowane:

Górny pas
;

Dolny pasek
;

Stojaki.

Aby uzyskać obciążenie projektowe, elementy łuku są mnożone przez odpowiadający metalowi lub drewnu.

,
,
.

nieznany
:
.

Moment zginający u podstawy słupa
.

Siła ścinająca
.

5.3. Sprawdź obliczenia

W płaszczyźnie zakrętu

1. Normalny test warunków skrajnych

Gdzie - współczynnik uwzględniający dodatkowy moment od siły wzdłużnej.

;
,

Gdzie - współczynnik mocowania (akceptacja 2.2);
.

Podnapięcie nie powinno przekraczać 20%. Jeśli jednak zostaną zaakceptowane minimalne wymiary stojaka i
, wówczas podnapięcie może przekroczyć 20%.

2. Sprawdzenie części nośnej pod kątem odprysków podczas zginania

3. Sprawdzenie stabilności płaskiej formy odkształceniowej:

Gdzie
;
(Tabela 2, załącznik 4).

Z płaszczyzny zakrętu

4. Test stabilności

Gdzie
, Jeśli
,
;

- odległość między wiązaniami na długości stojaka. W przypadku braku połączeń pomiędzy regałami za długość szacunkową przyjmuje się pełną długość regału
.

5.4. Obliczanie mocowania stojaka do fundamentu

Wypiszmy obciążenia
I
z tabeli 5. Schemat mocowania stojaka do fundamentu pokazano na ryc. 6.

Gdzie
.

Ryż. 6. Projekt mocowania stojaka do fundamentu

2. Naprężenia ściskające
, (Pa)

Gdzie
.

3. Wymiary strefy ściśniętej i rozciągniętej
.

4. Wymiary I :

;
.

5. Maksymalna siła rozciągająca w kotwach

, (N)

6. Wymagana powierzchnia śrub kotwowych

Gdzie
- współczynnik uwzględniający osłabienie nici;

- współczynnik uwzględniający koncentrację naprężeń w gwincie;

- współczynnik uwzględniający nierównomierną pracę dwóch kotwic.

7. Wymagana średnica kotwy
.

Przyjmujemy średnicę zgodnie z asortymentem (załącznik tabela 9).

8. Przyjęta średnica kotwy będzie wymagała wykonania otworu w trawersie
mm.

9. Szerokość trawersu (narożnika) ryc. Musi być co najmniej 4
, tj.
.

Weźmy róg równoboczny zgodnie z asortymentem (załącznik tabela 10).

11. Wartość obciążenia rozkładowego w przekroju szerokości regału (Rys. 7 b).

12. Moment zginający
,

Gdzie
.

13. Wymagany moment oporu
,

Gdzie - przyjmuje się, że nośność obliczeniowa stali wynosi 240 MPa.

14. Dla wcześniej zaakceptowanego narożnika
.

Jeżeli ten warunek jest spełniony przystępujemy do próby napięciowej, jeżeli nie to wracamy do kroku 10 i akceptujemy większy kąt.

15. Naprężenia normalne
,

Gdzie
- współczynnik warunków pracy.

16. Ugięcie poprzeczne
,

Gdzie
Pa jest modułem sprężystości stali;

- ugięcie ostateczne (dot ).

17. Średnicę śrub poziomych wybieramy na podstawie warunku ich ułożenia na włóknach w dwóch rzędach wzdłuż szerokości zębatki
, Gdzie
- odległość pomiędzy osiami śrub. Jeśli przyjmiemy metalowe śruby, to wtedy
,
.