የአረብ ብረት መዋቅር ስሌት ድጋፍ (TS EN 1993 / Eurocode 3)

ትርፍ፡

• ከክፍል መደብ፣ ከጥቅል እና ከግንኙነት መስፈርቶች ጋር የብረት ንጥረ ነገር ማረጋገጫን ወደ AI በትክክል የመግለፅ ችሎታ
• በመገለጫ ሠንጠረዥ እና በመደበኛ ፎርሙላ በ AI የተሰጠውን ጭንቀት, የመቆንጠጥ ርዝመት እና ጥምር ዋጋዎችን የማረጋገጥ ችሎታ
• በእጅ ስሌቶች እና ሶፍትዌሮች በመረጋጋት እና በጥምረት መቆጣጠሪያዎች ውስጥ የመስቀል-ማረጋገጫ AI ውፅዓት ዲሲፕሊን የመተግበር ችሎታ።

የብረት አሠራሮች; በኢንዱስትሪ ህንፃዎች, ድልድዮች, ባለ ብዙ ፎቅ የብረት ክፈፎች እና የጣሪያ ስርዓቶች ውስጥ የተለመደ ነው. በአረብ ብረት ዲዛይን እና በተጠናከረ ኮንክሪት መካከል ያለው ልዩነት የንጥሎቹ መረጋጋት (ብስክሌት) እና ግንኙነት (ቦልት, ብየዳ) ባህሪ እንዲሁም የመለጠጥ እና የመጨመሪያ ጥንካሬ ይወሰናል. የብረት አምድ ቁሱ ከመፍሰሱ ከረጅም ጊዜ በፊት በመገጣጠም (በድንገት ወደ ጎን በማጠፍ እና ጥንካሬውን በማጣት) ሊወድቅ ይችላል። የአረብ ብረት መዋቅር ስሌቶች በ TS EN 1993 / Eurocode 3 ደንቦች መሰረት ይከናወናሉ. AI የመገለጫ ባህሪያትን ያስታውሳል, ጭንቀትን ያሰላል, የመቆንጠጥ ቁጥጥርን ያዘጋጃል; ነገር ግን እንደ ክፍል ክፍል, የመቆንጠጥ ርዝመት እና ግንኙነት ባሉ ወሳኝ ጉዳዮች ላይ በቀላሉ ስህተቶችን ያደርጋል. በዚህ ክፍል ውስጥ በ AI ውስጥ የብረት ንጥረ ነገር ማረጋገጫን እንዴት ማዘጋጀት እና ውጤቱን ማረጋገጥ እንደሚቻል እንመለከታለን.

የአረብ ብረት ንድፍ መሰረታዊ አካላት

በ AI ውስጥ የብረት ንጥረ ነገር ስሌት ሲያዘጋጁ የሚከተሉትን ክፍሎች ይግለጹ:

• መገለጫ፡ IPE፣ HEA፣ HEB፣ ሳጥን፣ ቧንቧ ወዘተ እና መጠን (ለምሳሌ IPE 300)። ክሮስ-ክፍል A, inertia ቅጽበት, ክፍል ሞዱል W ከመገለጫው ሰንጠረዥ የተወሰዱ ናቸው.
• ቁሳቁስ፡ የአረብ ብረት ደረጃ (S235፣ S275፣ S355) → የትርፍ ጥንካሬ f_y (235፣ 275፣ 355 MPa በቅደም ተከተል)። የንድፍ ጥንካሬ በቁስ ቁሳቁሱ γ_M ይሰላል።
• ኃይሎች፡- Axial force N፣ moment M፣ Shear V (ንድፍ እሴቶች)።
• የመረጋጋት መመዘኛዎች: የመቆንጠጥ ርዝመት (ውጤታማ ርዝመት), የመጨረሻ ሁኔታዎች, የጎን እገዳዎች.
• ጥምር፡ ቦልት ክፍል (8.8፣ 10.9)፣ ዌልድ አይነት እና መጠን።

የክፍል ክፍል ጠቃሚ ጽንሰ-ሀሳብ ነው፡ አንድ ፕሮፋይል የአካባቢያዊ መጨናነቅ (ክፍል 1-4) ሳይደረግ በላስቲክ መስራት ይችል እንደሆነ ይወስናል። ደካማ፣ ቀጭን-ግድግዳ ያላቸው ክፍሎች (ክፍል 4) በአካባቢው ይጠቀለላሉ እና በጥንካሬው መቀነስ አለባቸው። AI የክፍሉን ክፍል ከዘለለ, ስሌቱ የተሳሳተ ሊሆን ይችላል.

ትኩረት: በብረት ውስጥ "ኤለመንቱ ከምርቱ ጥንካሬ አይበልጥም" ማለት ደህንነቱ የተጠበቀ ነው ማለት አይደለም. የመጭመቂያ አባላት ከምርት በታች በደንብ ሊጠለፉ ይችላሉ። የውጥረት መቆጣጠሪያ ለውጥረት ዘንግ በቂ ቢሆንም፣ መቆንጠጥ (መረጋጋት) ቁጥጥር ብዙውን ጊዜ ለአንድ አምድ ወሳኝ ነው። AI ውጥረትን ብቻ የሚፈትሽ ከሆነ, ያልተጠናቀቀ ነው.

የማጠራቀሚያ ርዝመት እና ውጤታማ ርዝመት

የአንድ አምድ የመቆንጠጥ ጥንካሬ የሚወሰነው በአካላዊ ርዝመቱ ሳይሆን "በመቆንጠጥ ርዝመቱ ላይ ነው." የመዝጊያው ርዝመት በውጤታማው ርዝመት Coefficient K: L_cr = K · L. K በመጨረሻው ሁኔታዎች ላይ ይወሰናል.

ግምታዊ ኬ ዋጋዎች በመጨረሻው ሁኔታ (ቲዎሬቲካል): ባለ ሁለት ጫፍ: K ≈ 1.0 አንድ-ጫፍ መልህቅ, አንድ-ተጣመረ: K ≈ 0.7 ባለ ሁለት ጫፍ መልህቅ: K ≈ 0.5 አንድ ጫፍ መልህቅ, ሌላኛው ነጻ (cantilever): K ≈ 2-0.0. L. አርት. = 1.0 · 4 = 4 m ተመሳሳዩ ዓምድ cantilever ከሆነ: L_cr = 2.0 · 4 = 8 m → የመጠቅለል ጥንካሬ በጣም ያነሰ ነው!

እንደሚታየው, ተመሳሳይ አካላዊ ርዝመት እንደ መጨረሻው ሁኔታ ላይ በመመስረት የመቆንጠጥ ጥንካሬን ብዙ ጊዜ ይለውጣል. AI "ከዓምዱ ርዝመት ጋር እኩል የሆነ ርዝመት ወስጃለሁ" ካለ, የመጨረሻዎቹ ሁኔታዎች በትክክል የተገለጹ መሆናቸውን ሳይጠራጠሩ አይቀበሉት.

ደካማ ፈጣን/ጠንካራ ፍጥነት

ደካማ፡ "HEB 200 ዓምዱን ይሸከማል?" (ጭነት ፣ ርዝማኔ ፣ የመጨረሻ ሁኔታ ፣ የአረብ ብረት ክፍል ፣ ዘንግ የለም) ጠንካራ: "የግፊት ኤለመንት ቋጠሮ መቆጣጠሪያ በ TS EN 1993 መሠረት: - መገለጫ HEB 200 ፣ ብረት S275 (f_y = 275 MPa) - የአምድ ርዝመት L = 4 ሜትር ፣ ሁለት የጫፍ መገጣጠሚያዎች (K = 1,0) - የንድፍ ዘንግ ግፊት N_0dly እንደሚከተለው ክፍልን ይወስኑ 2) የመለጠጥ ርዝመት እና ቅጥነት በደካማ ዘንግ ውስጥ

ጭንቀትን፣ መገጣጠምን እና መገጣጠሚያዎችን ማረጋገጥ

የመገለጫ ዋጋዎች. AI የ IPE 300ን አካባቢ ወይም ቅጽበት በስህተት ሊያስታውስ ይችላል። እያንዳንዱን የመገለጫ ባህሪ (A, I, W, i) ከኦፊሴላዊው የመገለጫ ሰንጠረዥ ያረጋግጡ ትክክል ያልሆነ ኤ እሴት ሙሉውን ስሌት ያበላሻል.

ቀጭን እና ዘንግ. ቋጠሮ በደካማ ዘንግ (በትንሽ የንቃተ ህሊና አቅጣጫ) ውስጥ ይከሰታል። AI ኃይለኛውን ዘንግ ከተጠቀመ, ጥንካሬውን ከመጠን በላይ እና ደህንነቱ ያልተጠበቀ እንደሆነ ያሰላል. የትኛው ዘንግ መታጠፍ እየተጣራ እንደሆነ ያረጋግጡ።

ጥምረት ቁጥጥር. የአረብ ብረት ኤለመንቱ ራሱ በቂ ቢሆንም፣ ውህዱ (ቦልት/ዌልድ) በቂ ካልሆነ ሊፈርስ ይችላል። የቦልት መቆራረጥ/መጨፍለቅ ጥንካሬ እና የዌልድ ስፌት ጥንካሬ ለየብቻ ይሰላሉ። AI ውህደቱን ከዘለለ መለያው ያልተሟላ ነው።

ላተራል ቶርሺናል sprain (LTB). ለመታጠፍ በሚሞክሩ ጨረሮች ውስጥ ፣ የግፊቱ ጭንቅላት በበቂ ሁኔታ ካልተያዘ ፣ ጨረሩ ወደ ጎን ጠመዝማዛ እና ጥንካሬውን ሊያጣ ይችላል ። ይህ የጎን ቶርሺናል ሽክርክሪት ይባላል. የጨረራውን ተጣጣፊ ጥንካሬ ሲያሰሉ፣ AI ይህን የመረጋጋት ሁነታን በማለፍ ጨረሩ ከእሱ የበለጠ ጠንካራ ሆኖ እንዲታይ ሊያደርግ ይችላል። የግፊት ጭንቅላት ወደ ጎን (ለምሳሌ የወለል ንጣፍ ፣ አግድም ግንኙነት) በምን ያህል ክፍተቶች ውስጥ በአፋጣኝ ይግለጹ እና AI የLTB ቁጥጥርን እንደሚሰራ ያረጋግጡ። በተጨማሪም, መስተጋብር እኩልታዎች መታጠፍ እና axial ኃይል አብረው በሚሠሩበት የብረት አምዶች ውስጥ ጥቅም ላይ መዋል አለበት (የተጣመረ ውጤት); ልብ ይበሉ axial ወይም መታጠፊያ መቆጣጠሪያ ብቻ በቂ እንዳልሆነ ያስተውሉ. እነዚህ አይነት የመረጋጋት እና የመስተጋብር ፍተሻዎች በቀላሉ በእጅ ስሌት የማይታለፍ የአረብ ብረት ዲዛይን አካል ናቸው እና በሶፍትዌር መረጋገጥ አለባቸው።

መቆጣጠር

ምን መፈለግ እንዳለበት

በተደጋጋሚ ስህተት

የመገለጫ ዋጋዎች

A, I, W ከጠረጴዛው ላይ ትክክል ነው?

የተሳሳተ የመገለጫ ዋጋ

ክፍል ክፍል

1-4 ክፍሎች ተወስነዋል?

ክፍል መዝለል

የሚያንዣብብ ዘንግ

ደካማው ዘንግ ጥቅም ላይ ውሏል?

ጠንካራውን ዘንግ መውሰድ

ውጤታማ ርዝመት K

የጠርዙ ሁኔታ ትክክል ነው?

ሁልጊዜ K እንደ 1 ይውሰዱ

ጥምረት

መቀርቀሪያ/ብየዳ በቂ ነው?

መቀላቀልን መዝለል

ሶስት ሚኒ ጉዳዮች

ጉዳይ 1 - የተሳሳተ ዘንግ. ኢንጂነር ቻን ለHEA 220 አምድ ከ AI የማቆሚያ ቁጥጥርን ጠይቋል። AI የጠንካራ ዘንግ አፍታውን የ inertia ይጠቀማል እና N_Ed/N_b፣Rd = 0.7 (ደህንነቱ የተጠበቀ) ይሰጣል። በደካማ ዘንግ እንደገና ማስላት ይችላል: ሬሾው 1.15 ነው, ይህም ማለት ዓምዱ ደህንነቱ ያልተጠበቀ ነው. ትክክለኛው የአክሲስ ቁጥጥር የመውደቅ አደጋን ይከላከላል.

ጉዳይ 2 - የተሳሳተ የመገለጫ ዋጋ. AI የIPE 240 መስቀለኛ ቦታን ከ39.1 ሴሜ² ይልቅ 53.8 ሴሜ² (ከ IPE 300 ቅርብ) ይሰጣል። ይህ ዓምዱ ከእሱ የበለጠ ጠንካራ ያደርገዋል. መሐንዲሱ A = 39.1 cm² ከመገለጫው ጠረጴዛ ላይ አረጋግጦ ስሌቱን ያስተካክላል.

ጉዳይ 3 - የተዘለለ መቀላቀል. ለትራስ ንኡስ ጭንቅላት፣ AI የመጎተት ፍተሻውን በትክክል ያከናውናል፣ ነገር ግን የታሰረውን መገጣጠሚያ አያሰላም። መሐንዲሱ የ M20 8.8 ብሎኖች የመቁረጥ እና የመፍጨት ጥንካሬን ለ N = 320 kN ውጥረት ለየብቻ ያሰላል እና የሚፈለጉትን የቦልቶች ብዛት ይወስናል። ኤለመንቱ በቂ የሆነ ነገር ግን ውህዱ ያልተሰላበት ግንኙነት ሊሰበር ይችላል።

ሊገለበጡ የሚችሉ የጥያቄ አብነቶች

የመገለጫ ማረጋገጫ ቃል፡" ለሚከተለው መገለጫ የክፍል ንብረቶችን ስጡ፡ [መገለጫ፣ ለምሳሌ IPE 300]። አካባቢ A፣ inertia Iy እና Iz አፍታዎች፣ ክፍል ሞጁሎች፣ inertia radii iy እና iz። እነዚህን እሴቶች ከኦፊሴላዊው የመገለጫ ሠንጠረዥ አረጋግጣለሁ፤ ምንጩን ግለጽ እና እርግጠኛ ያልሆንክበትን ዋጋ ምልክት አድርግ።"

የጋራ የፍተሻ ጥያቄ፡- "በTS EN 1993 መሰረት የብረት ማያያዣን ይመልከቱ፡- የንድፍ ሃይል N_Ed = [...], bolt M[..] class [8.8/10.9] - የቦልት ሸረር ጥንካሬን እና የሰሌዳ መፍጫ ጥንካሬን አስላ በተናጠል- የሚፈለገውን የቦልቶች ብዛት ስጡ እና የእያንዳንዱን ዝቅተኛውን የጠርዝ/የጊዜ ርቀቶችን ያረጋግጣሉ እና የቀመርውን ምንጭ ይገልፃል።

የተለመዱ ስህተቶች

• በግፊት ኤለመንት ውስጥ ያለውን ውጥረት መፈተሽ እና መጨናነቅ (መረጋጋት) መዝለል ብቻ ነው።
• በጠንካራው ዘንግ ላይ ያለውን ቋጠሮ በማስላት እና ወሳኙን ደካማ ዘንግ ይጎድላል።
• የመጨረሻው ሁኔታ ምንም ይሁን ምን ውጤታማውን የርዝማኔ መጠን K እንደ 1.0 መውሰድ.
• ከሠንጠረዡ ላይ ሳያረጋግጡ በ AI የተሰጡትን የመገለጫ ባህሪያት (A, I, W) በመጠቀም.
• የኤለመንቱን ጥንካሬ በማስላት እና ግንኙነቱን ለመፈተሽ መርሳት (ቦልት / ዌልድ).
• የክፍሉን ክፍል ሳይወስኑ በቀጭኑ ግድግዳ ክፍል ውስጥ የአካባቢያዊ ንክኪን ችላ ማለት።

በማጠቃለያው

• ግልጽ የሆነ መገለጫ, የአረብ ብረት ክፍል, ኃይሎች, የመጨረሻ ሁኔታዎች እና ጥምር መረጃ በማቅረብ የብረት ስሌት ይጀምሩ.
• በጨመቁ አባላት ውስጥ የመቆንጠጥ (መረጋጋት) ቁጥጥር ብዙውን ጊዜ በውጥረት ይወሰናል.
• የውጤታማውን ርዝመት Coefficient K እና ሁል ጊዜም በደካማ ዘንግ ውስጥ የመዝጊያውን ርዝመት ያረጋግጡ።
• የመገለጫ ባህሪያትን ከኦፊሴላዊው ሰንጠረዥ ያረጋግጡ; የተሳሳተ A ሙሉውን ስሌት ያበላሻል.
• ኤለመንቱ በቂ ቢሆንም, ግንኙነቱ (ቦልት / ዌልድ) በተናጠል መቆጠር አለበት.
• የመጨረሻው ማረጋገጫ በእጅ ስሌት እና በሶፍትዌር ተሻጋሪ እና በመሐንዲሱ የተረጋገጠ መሆን አለበት.

የመተግበሪያ ተግባር

የአረብ ብረት መጭመቂያ አባል ይምረጡ (መገለጫ ፣ የአረብ ብረት ደረጃ ፣ ርዝመት ፣ የመጨረሻ ሁኔታ እና የአክሲል ጭነት ይጥቀሱ)። በ TS EN 1993 መሠረት AIን ለክፍል ክፍል ፣ የመቆንጠጥ ርዝመት ፣ የመቆንጠጥ ጥንካሬን እና N_Ed/N_b ፣Rd ሬሾን ይጠይቁ ። በመቀጠልም: ​​(1) የመገለጫ ዋጋዎችን (A, i) ከጠረጴዛው ላይ ያረጋግጡ ፣ (2) መከለያው በደካማ ዘንግ ላይ ቁጥጥር መደረጉን ያረጋግጡ ፣ (3) ኮፊሸን ኬ ከመጨረሻው ሁኔታ ጋር የሚዛመድ መሆኑን ያረጋግጡ ፣ ወይም ከተቻለ ውጤቱን ከአረብ ብረት ጋር ያወዳድሩ ፣ ወይም ውጤቱን ከ 4 ጋር ያወዳድሩ። የልዩነቶችን ምንጭ መለየት እና ማስተካከል።

የማረጋገጫ ዝርዝር

• [] መገለጫውን፣ የአረብ ብረት መደብን፣ ሃይሎችን እና የመጨረሻ ሁኔታዎችን በግልፅ ገለጽኩ።
• [ ] የክፍሉ ክፍል መወሰኑን አረጋገጥኩ።
• [] ማሰሪያው በደካማ ዘንግ ውስጥ እንደሚሰላ አረጋግጣለሁ።
• [] ውጤታማ ርዝመት Coefficient K የመጨረሻውን ሁኔታ እንደሚያከብር አረጋግጣለሁ።
• [ ] የመገለጫ ባህሪያትን ከኦፊሴላዊው ሰንጠረዥ አረጋግጣለሁ።
• [] የግንኙነቱን (ቦልት/ዌልድ) ጥንካሬን ለየብቻ አረጋግጫለሁ።
• [ ] ውጤቱን በገለልተኛ የእጅ ስሌት/ሶፍትዌር አረጋግጫለሁ እና አረጋግጫለሁ።