Pelnas:
- Galimybė tiksliai apibrėžti plieno elementų patikrą pagal AI, taip pat sekcijos klasę, lenkimo ir sujungimo reikalavimus
- Galimybė patikrinti įtempių, įlinkio ilgio ir kombinacijų reikšmes, pateiktas AI, naudojant profilio lentelę ir standartinę formulę
- Gebėjimas taikyti kryžminio AI išvesties patvirtinimo discipliną naudojant rankinius skaičiavimus ir programinę įrangą stabilumo ir kombinacijų valdikliams.
Plieninės konstrukcijos; Jis paplitęs pramoniniuose pastatuose, tiltuose, daugiaaukščiuose plieniniuose karkasuose ir stogų sistemose. Skirtumas tarp plieno konstrukcijos ir gelžbetonio yra tas, kad nustatomas elementų stabilumas (sulenkimas) ir sujungimas (varžtas, suvirinimas), taip pat atsparumas tempimui ir gniuždymui. Plieninė kolona gali subyrėti lenkdama (staigiai pasilenkdama į šoną ir prarasdama savo stiprumą) dar ilgai prieš tekant medžiagai. Plieninės konstrukcijos skaičiavimai atliekami pagal TS EN 1993 / Eurocode 3 taisykles. AI prisimena profilio ypatybes, apskaičiuoja stresą, nustato lenkimo kontrolę; tačiau jis lengvai daro klaidas dėl svarbių klausimų, tokių kaip sekcijos klasė, išlinkimo ilgis ir jungtis. Šiame skyriuje pamatysime, kaip AI nustatyti plieno elementų patikrą ir patikrinti išvestį.
Pagrindiniai plieno dizaino komponentai
Nustatydami plieno elementų skaičiavimą AI, nurodykite šiuos komponentus:
- Profilis: IPE, HEA, HEB, dėžutė, vamzdis ir tt ir dydis (pvz., IPE 300). Skerspjūvio plotas A, inercijos momentas I, pjūvio modulis W paimti iš profilių lentelės.
- Medžiaga: Plieno markė (S235, S275, S355) → takumo riba f_y (atitinkamai 235, 275, 355 MPa). Projektinis stipris apskaičiuojamas medžiagos koeficientu γ_M.
- Jėgos: ašinė jėga N, momentas M, šlyties V (projektinės vertės).
- Stabilumo parametrai: sulenkimo ilgis (efektyvus ilgis), pabaigos sąlygos, šoniniai suvaržymai.
- Derinys: Varžtų klasė (8,8, 10,9), suvirinimo tipas ir dydis.
Pjūvio klasė yra svarbi sąvoka: ji nustato, ar profilis gali veikti plastiškai, nepatiriant vietinio sulinkimo (1–4 klasės). Silpnos, plonasienės dalys (4 klasė) lokaliai susvyra ir turi būti sumažintos. Jei AI praleidžia sekcijos klasę, skaičiavimas gali būti neteisingas.
Dėmesio: Plieno pasakymas „elementas neviršija takumo ribos“ nereiškia, kad jis yra saugus. Suspaudimo elementai gali susilenkti gerokai žemiau išeiga. Nors įtempimo strypui pakanka įtempimo valdymo, stulpui dažnai lemiamas lenkimo (stabilumo) valdymas. Jei AI tikrina tik įtampą, tai yra neišsami.
Sulenkimo ilgis ir efektyvus ilgis
Stulpelio lenkimo stiprumas priklauso nuo jos „išlinkimo ilgio“, o ne nuo fizinio ilgio. Išlinkimo ilgis apskaičiuojamas pagal efektyvų ilgio koeficientą K: L_cr = K · L. K priklauso nuo galinių sąlygų:
Apytikslės K reikšmės pagal galinę sąlygą (teorinė): Dviejų galų šarnyrinis: K ≈ 1,0 Vienas galas inkaruotas, vienas jungtis: K ≈ 0,7 Dviejų galų inkaras: K ≈ 0,5 Vienas galas inkaruotas, kitas laisvas (konsolė): K ≈ L arka = 2 galų stulpelis: 2,0 1,0 · 4 = 4 mJei ta pati kolona būtų konsolė: L_cr = 2,0 · 4 = 8 m → lenkimo stipris daug mažesnis!
Kaip matote, tas pats fizinis ilgis daug kartų keičia lenkimo jėgą, priklausomai nuo galutinių sąlygų. Jei dirbtinis intelektas sako: „Aš paėmiau lenkimo ilgį, lygų stulpelio ilgiui“, nepriimkite to neabejodami, ar galutinės sąlygos iš tikrųjų yra išdėstytos.
Silpnas raginimas / stiprus raginimas
SILPNA: "Ar HEB 200 neša koloną?" (Apkrova, ilgis, galo būklė, plieno klasė, ašies nėra.) STIPRUS: "Slėgio elemento lenkimo kontrolė pagal TS EN 1993:- Profilis HEB 200, plienas S275 (f_y = 275 MPa) - Kolonos ilgis L = 4 m, dvi galinės jungtys (K = 1,0) - Projektinis k = PASIŪLYTI 90 ašinis slėgis taip:1) Nustatykite pjūvio klasę2) Sulenkimo ilgį ir plonumą silpnojoje ašyje3) Sulenkimo mažinimo koeficientas ir lenkimo stipris N_b,Rd4) N_Ed / N_b,Rd santykis (< 1?)5) Nurodykite naudojamas profilio reikšmes (A, i) ir kiekvieno koeficiento šaltinį (patvirtinsiu iš profilių lentelės)"
Streso, sulinkimo ir sąnarių patikrinimas
Profilio vertės. AI gali neteisingai prisiminti IPE 300 plotą arba inercijos momentą. Patvirtinkite kiekvieną profilio ypatybę (A, I, W, i) oficialioje profilio lentelėje. Neteisinga A reikšmė sugadina visą skaičiavimą.
Lieknumas ir ašis. Sulenkimas atsiranda silpnojoje ašyje (kryptis su nedideliu inercijos momentu). Jei AI naudoja stipriąją ašį, ji apskaičiuoja stiprumą kaip per didelį ir nesaugų. Patikrinkite, kurios ašies išlinkimas yra tikrinamas.
Kombinuotas valdymas. Net jei pakanka paties plieninio elemento, jis gali subyrėti, jei jo derinys (varžtas / suvirinimas) yra netinkamas. Varžtų šlyties/gniuždymo stipris ir suvirinimo siūlės stipris apskaičiuojami atskirai. Jei AI praleidžia derinį, paskyra yra neišsami.
Šoninis torsioninis patempimas (LTB). Sijose, bandančiose lenkti, nepakankamai išlaikius slėgio galvutę, sija gali pasisukti į šoną ir prarasti stiprumą; Tai vadinama šoniniu sukimo patempimu. Skaičiuodamas sijos lenkimo stiprumą, AI gali apeiti šį stabilumo režimą ir padaryti pluoštą stipresnį nei yra. Eilutėje nurodykite, kokiais intervalais slėgio galvutė yra laikoma iš šono (pvz., grindys, horizontalus sujungimas) ir patikrinkite, ar AI atlieka LTB valdymą. Be to, sąveikos lygtys turėtų būti naudojamos plieninėse kolonose, kur lenkimas ir ašinė jėga veikia kartu (bendras poveikis); Atminkite, kad nepakanka tik ašinio arba tik lenkimo valdymo. Tokio tipo stabilumo ir sąveikos patikros yra ta plieno konstrukcijos dalis, kurią lengviausia nepastebėti skaičiuojant rankiniu būdu ir kurią reikia patikrinti naudojant programinę įrangą.
kontroliuoti
Ko ieškoti
dažna klaida
Profilio vertės
Ar teisingi A, I, W iš lentelės?
Neteisinga profilio vertė
Skyriaus klasė
Ar nustatytos 1–4 klasės?
praleidžiant klasę
lenkimo ašis
Ar buvo naudojama silpnoji ašis?
Paimkite stipriąją ašį
Efektyvus ilgis K
Ar krašto būklė teisinga?
K visada imk kaip 1
derinys
Ar užtenka varžto/suvirinimo?
praleisti prisijungimą
Trys mini dėklai
1 atvejis – neteisinga ašis. Inžinierius gali paprašyti AI valdyti HEA 220 kolonėlę. AI naudoja stipriosios ašies inercijos momentą ir suteikia N_Ed/N_b,Rd = 0,7 (saugus). Can vėl skaičiuoja su silpna ašimi: santykis yra 1,15, o tai reiškia, kad stulpelis yra nesaugus. Teisingas ašies valdymas apsaugo nuo žlugimo pavojaus.
2 atvejis – neteisinga profilio vertė. AI suteikia IPE 240 skerspjūvio plotą 53,8 cm² (beveik IPE 300), o ne 39,1 cm². Dėl to kolona atrodo stipresnė nei yra. Inžinierius pagal profilio lentelę patvirtina A = 39,1 cm² ir pataiso skaičiavimą.
3 atvejis – prisijungimas praleistas. Santvaros pagrindo atveju AI teisingai atlieka traukimo patikrą, bet neapskaičiuoja varžtinės jungties. Inžinierius atskirai apskaičiuoja M20 8,8 varžtų šlyties ir gniuždymo stiprumą N = 320 kN įtempimui ir nustato reikiamą varžtų skaičių. Ryšys, kai elemento pakanka, bet derinys neapskaičiuotas, gali nutrūkti.
Kopijuojami raginimo šablonai
PROFILO PATIKRINIMO RAGINIMAS: „Nurodykite sekcijų ypatybes šiam profiliui: [profilis, pvz., IPE 300]. Sritis A, inercijos momentai Iy ir Iz, sekcijų moduliai, inercijos spindulys iy ir iz. Šias reikšmes patikrinsiu PATS iš oficialios profilio lentelės; nurodykite šaltinį ir pažymėkite vertę, dėl kurios nesate tikri.
SUJUNGIMO PATIKRINIMAS: „Patikrinkite plieninę jungtį pagal TS EN 1993:- Projektinė jėga N_Ed = [...], varžtas M[..] klasė [8,8/10,9]- Apskaičiuokite varžtų šlyties stiprumą ir plokštės gniuždymo stiprumą ATSKIRAI- Nurodykite reikiamą varžtų skaičių ir mažiausią kraštų/tarpatramio atstumą. Nurodykite kiekvienos formulės šaltinį ir koeficientą.
Dažnos klaidos
- Tik slėginio elemento įtempimo tikrinimas ir lenkimo (stabilumo) praleidimas.
- Apskaičiuojamas stipriosios ašies išlinkimas ir trūksta lemiamos silpnosios ašies.
- Efektyvus ilgio koeficientas K yra 1,0, neatsižvelgiant į pabaigos sąlygą.
- Naudojant AI pateiktas profilio funkcijas (A, I, W), jų nepatvirtinus iš lentelės.
- Apskaičiuojamas elemento stiprumas ir pamirštamas jungties patikrinimas (varžtas/suvirinimas).
- Vietinio sulinkimo nepaisymas plonasienėje dalyje, nenustatant sekcijos klasės.
Apibendrinant
- Pradėkite plieno skaičiavimą pateikdami aiškų profilį, plieno klasę, jėgas, pabaigos sąlygas ir derinio informaciją.
- Suspaudimo elementų sulenkimo (stabilumo) kontrolę dažnai lemia įtempimas.
- Patikrinkite išlinkimo ilgį su efektyviuoju ilgio koeficientu K ir visada silpnojoje ašyje.
- Patvirtinkite profilio ypatybes iš oficialios lentelės; Neteisingas A sugadina visą skaičiavimą.
- Net jei elemento yra pakankamai, jungtis (varžtas / suvirinimas) turi būti skaičiuojamas atskirai.
- Galutinis patikrinimas turi būti kryžmiškai patikrintas skaičiuojant rankiniu būdu ir programine įranga bei patvirtintas inžinieriaus.
Taikymo užduotis
Pasirinkite plieninį suspaudimo elementą (nurodote profilį, plieno rūšį, ilgį, galinę būklę ir ašinę apkrovą). Paklauskite AI apie sekcijos klasę, įlinkio ilgį, lenkimo stiprumą ir N_Ed/N_b,Rd santykį pagal TS EN 1993. Tada: (1) patvirtinkite profilio reikšmes (A, i) iš lentelės, (2) patikrinkite, ar lenkimas yra kontroliuojamas ties silpna ašimi, (3) patikrinkite, ar koeficientas K atitinka galutinę sąlygą, arba palyginkite rezultatą su plienu, jei įmanoma, su antrąja programine įranga. Nustatykite ir pataisykite skirtumų šaltinį.
kontrolinis sąrašas
- [ ] Aiškiai apibrėžiau profilį, plieno klasę, jėgas ir galines sąlygas.
- [ ] Patikrinau, ar nustatyta sekcijos klasė.
- [ ] Patikrinau, kad lenkimas buvo apskaičiuotas silpnojoje ašyje.
- [ ] Patikrinau, ar efektyvusis ilgio koeficientas K atitinka pabaigos sąlygą.
- [ ] Profilio ypatybes patvirtinau iš oficialios lentelės.
- [ ] Atskirai patikrinau jungties (varžto/suvirinimo) stiprumą.
- [ ] Rezultatą kryžmiškai patvirtinau nepriklausomu skaičiavimu/programine įranga ir patvirtinau.