Távolság fém tetőszerkezetek között. Fémrácsos számítás

Ezeknek a kérdéseknek a tanulmányozása szükséges a jövőben, hogy tanulmányozzuk a testek mozgásdinamikáját, figyelembe véve a csúszó és gördülő súrlódást, a mechanikai rendszer tömegközéppontjának dinamikáját, a kinetikus mozzanatokat, a tudományág "Ellenállás" problémáinak megoldásához. anyagokból ".

Gazdaságszámítás. Farm koncepció. Lapos rácsok elemző számítása.

Farm merev szerkezetnek nevezik, egyenes vonalú rudakból, amelyek a végén csuklópántokkal vannak összekötve. Ha az összes rácsos elem ugyanabban a síkban van, akkor a rácsot laposnak nevezzük. A rácsos rudak ízületeit csomópontoknak nevezzük. Minden külső terhelést csak a csomópontoknál alkalmaznak a rácsra. A rácsos szerkezet kiszámításakor figyelmen kívül hagyják a csomópontok súrlódását és a rudak súlyát (a külső terhelésekhez képest), vagy a rudak súlyát elosztják a csomópontok között.

Ekkor a rácsos rudak mindegyikére két, a végeire kifejtett erő hat, amelyek egyensúlyban csak a rúd mentén irányíthatók. Ezért feltételezhetjük, hogy a rácsos rudak csak feszültség vagy összenyomás esetén működnek. Arra szorítkozunk, hogy merev, lapos rácsokat vegyünk figyelembe, háromszögekből kialakított felesleges rudak nélkül. Az ilyen rácsokban a k rudak és az n csomópontok száma összefüggésben van

A rácsos szerkezet kiszámítása a rudakban a támasztási reakciók és erőfeszítések meghatározására korlátozódik.

A támasztóreakciókat hagyományos statikus módszerekkel találhatjuk meg, az egész rácsot merev testnek tekintve. Térjünk át a rudakban lévő erők meghatározására.

A csomók vágásának módja. Ez a módszer akkor kényelmes, ha erőfeszítéseket kell találnia a rács minden rúdjában. Ez a rácsos egyes csomópontjaiban konvergáló erők egyensúlyának feltételeinek egymást követő mérlegelésén alapul. Magyarázzuk el a számítások menetét egy konkrét példával.

23. ábra

Tekintsük az ábrán láthatót. 23. ábra, és az azonos egyenlő szárú derékszögű háromszögekből kialakított rácsos; a rácsra ható erők párhuzamosak a tengellyel NSés egyenlők: F 1 = F 2 = F 3 = F = 2.

Ennek a farmnak számos csomópontja van n= 6, és a rudak száma k= 9. Következésképpen a kapcsolat teljesül, és a rácsos merev, extra rudak nélkül.

A gazdaság egészére vonatkozó egyensúlyi egyenleteket összeállítva azt tapasztaljuk, hogy a támaszok reakciói az ábrán látható módon irányítottak, és számszerűen egyenlők;

YA = N = 3 / 2F = 3H

Rátérünk a rudakban lévő erők meghatározására.

Számoljuk a rácsos csomópontokat római számokkal, a rudakat pedig arab számokkal. A keresett erőfeszítéseket meg kell jelölni S 1 (az 1. sávban), S 2 (a 2. rúdban), stb. Vágjuk le mentálisan az összes csomópontot a bennük konvergáló rudakkal együtt a többi rácsból. A rudak eldobott részeinek hatását olyan erők váltják fel, amelyek a megfelelő rudak mentén irányulnak, és számszerűen megegyeznek a keresett erőkkel S 1 , S 2.

Mindezeket az erőket egyszerre ábrázoljuk az ábrán, a csomópontokból irányítva, vagyis feltételezve, hogy az összes rúd meg van nyújtva (23. ábra, a; az ábrázolt képet minden csomóponthoz el kell képzelni, ahogy a 23. ábra mutatja, b III. csomópont esetén). Ha a számítás eredményeként bármelyik rúdban az erő értéke negatívnak bizonyul, ez azt jelenti, hogy ez a rúd nem nyújtva, hanem összenyomva van. A rácsok mentén ható erők betűjelzése, sem ábra. 23 nem a bemenetekre, mivel nyilvánvaló, hogy az 1 rúd mentén ható erők számszerűen egyenlők S 1, a rúd mentén 2 - egyenlő S 2, stb.

Most, az egyes csomópontokhoz konvergáló erőkhöz, egymás után állítjuk össze az egyensúlyi egyenleteket:

Az 1. csomópontból indulunk, ahol két rúd közeledik, mivel a két egyensúlyi egyenletből csak két ismeretlen erő határozható meg.

Az 1. csomópont egyensúlyi egyenleteit összeállítva kapjuk

F 1 + S 2 cos45 0 = 0, N + S 1 + S 2 sin45 0 = 0.

Innen találjuk:

Most tudva S 1, lépjen a II. Számára az egyensúlyi egyenletek megadják:

S 3 + F 2 = 0, S 4 - S 1 = 0,

S3 = -F = -2H, S4 = S1 = -1H.

Miután meghatározta S A 4. ábrán hasonló módon állítjuk össze az egyensúlyi egyenleteket, először a III., Majd a IV. Ezekből az egyenletekből a következőket találjuk:

Végül, hogy kiszámítsam S A 9. ábrán a V csomóponton konvergáló erők egyensúlyi egyenletét állítjuk össze, és a By tengelyre vetítjük. Y A + S 9 cos45 0 = 0 kapunk

A második egyensúlyi egyenlet az V. csomóponthoz és két egyenlet a VI csomóponthoz beállítható ellenőrző egyenletként. A rudakban lévő erők megtalálásához ezekre az egyenletekre nem volt szükség, mivel helyettük az egész gazdaság három egyensúlyi egyenletét használták N, X A és Y A meghatározására.

A végső számítási eredményeket egy táblázatban foglalhatjuk össze:

Amint az erőfeszítések jelei mutatják, az 5 rúd kifeszül, a többi rúd összenyomódik; a 7 rúd nincs terhelve (nulla, rúd).

A 7 rúdhoz hasonlóan nulla rudak jelenléte a rácsban azonnal észlelhető, mivel ha három rúd összefolyik egy külső erők által nem terhelt csomópontban, amelyek közül kettő egy egyenes mentén van irányítva, akkor a harmadik rúdban lévő erő nulla. Ezt az eredményt a két rúdra merőleges tengelyre vetített egyensúlyi egyenletből kapjuk.

Ha a számítás során talál egy csomópontot, amelynél az ismeretlenek száma több mint kettő, akkor használhatja a szakasz metódust.

Szakasz módszer (Ritter módszer). Ez a módszer kényelmesen használható az egyes rácsos rudakban lévő erők meghatározására, különösen hitelesítési számításokhoz. A módszer ötlete az, hogy a rácsot két részre osztja egy három rúdon áthaladó szakasz, amelyben (vagy az egyikben) meg kell határozni az erőfeszítést, és figyelembe kell venni az egyik rész egyensúlyát . A kidobott rész hatását a megfelelő erők váltják fel, a csomópontokból a vágott rudak mentén irányítva, azaz figyelembe véve a nyújtott rudakat (mint a csomópontok kivágásának módszerében). Ezután összeállítják az egyensúlyi egyenleteket, figyelembe véve a momentumok középpontját (vagy a vetületek tengelyét) úgy, hogy minden egyenletben csak egy ismeretlen erő szerepel.

Lapos rácsok grafikus számítása.

A rácsos szerkezet kiszámítása a csomópontok kivágásának módszerével grafikusan elvégezhető. Ehhez először meg kell határozni a támogató reakciókat. Ezután minden egyes csomópontját levágva a rácsról, erőfeszítéseket kell tenni az ezeken a csomópontokon konvergáló rudakban, és felépítik a megfelelő zárt teljesítményű sokszögeket. Minden konstrukciót olyan skálán végeznek, amelyet előre ki kell választani. A számítás egy csomóponttal kezdődik, amelynél két rúd közeledik (különben nem lesz lehetséges az ismeretlen erők meghatározása).

24. ábra

Példaként tekintsük az ábrán látható gazdaságot. 24, a. Ennek a farmnak számos csomópontja van n= 6, és a rudak száma k= 9. Következésképpen az arány teljesül, és a rácsos merev, extra rudak nélkül. Támogató reakciók az adott gazdaság, ábrázoljuk együtt az erők és, mint ismert.

A rudakban lévő erők meghatározását az I csomópontnál összefolyó rudak vizsgálatával kezdjük (a csomópontokat római számokkal, a rudakat arabul számoztuk). Miután mentálisan levágtuk a rácsok többi részét ezekről a rudakról, elvetjük a kidobott rész hatását, és mentálisan helyettesítjük az erőket, és amelyeket az 1 és 2 rudak mentén kell irányítani, az I. csomópontban összefolyó erőkből zárt háromszög (24. ábra, b).

Ehhez először egy ismert erőt ábrázolunk egy kiválasztott skálán, majd egyenes vonalakat rajzolunk az elejére és a végére, párhuzamosan az 1. és 2. rúddal. Ily módon az 1. és 2. rúdra ható erők és hatások találhatók. a csomópontnál konvergáló rudak egyensúlyát tekintjük II. A rácsos kidobott rész ezen rudakra gyakorolt ​​hatását mentálisan erők váltják fel, és a megfelelő rudak mentén irányítják; ugyanakkor az erő ismert számunkra, hiszen a cselekvés és a reakció egyenlősége által.

Miután a II. Csomópontban összefolyó erőkből zárt háromszöget építettünk (az erővel kezdve), megtaláljuk az S 3 és S 4 (ebben az esetben S 4 = 0). A fennmaradó rudak erőfeszítései ugyanúgy megtalálhatók. A megfelelő erő sokszögeket minden csomópontra az ábra mutatja. 24, b. Az utolsó sokszög (a VI csomóponthoz) tesztelésre készült, mivel már minden erő belépett.

A felépített sokszögekből a skála ismeretében megtaláljuk minden erőfeszítés nagyságát. Az egyes botok erőfeszítésének jelét a következőképpen határozzuk meg. A csomót mentálisan elvágva a benne konvergáló rudak mentén (például III. Csomó), a talált erőket a rudak széleire gyakoroljuk (25. ábra); a csomóból irányított erő (a 25. ábrán) megnyújtja a rudat, a csomóra irányított erő (és a 25. ábrán) összenyomja.

25. ábra

Az elfogadott feltétel szerint a „+” jelet a húzóerőknek, a „-” jelet a nyomóerőknek tulajdonítjuk. A vizsgált példában (25. ábra) az 1, 2, 3, 6, 7, 9 rudakat összenyomjuk, és az 5, 8 rudakat kinyújtjuk.

A fémszerkezetek tervezése az építési tevékenység egyik legfontosabb területe. A szükséges profilparaméterek meghatározásához drága licencelt szoftvert használnak, amely speciális oktatást és készségeket igényel egy adott szoftvercsomaggal való munkához.

Ugyanakkor vannak olyan helyzetek, amikor rajzot kell készíteni "térdre", válassza ki a kívánt bérleti díjat, számítsa ki a gerenda súlyát a költségek meghatározásához és a fém megrendeléséhez. Azokban az esetekben, amikor nem lehet speciális programokat használni, az ingyenes online és asztali programok kényelmes asszisztensekké válhatnak a fémszerkezetek kiszámításában:

• fém gördülő számológép Arsenal;
• online számológép Metalcalc;
• online sopromat.org program gerendák és rácsok kiszámításához;
• gerendák számítása Sopromatguru online;
• asztali program "Farm".

1. Számológép hengerelt fém Arsenal

Az Arsenal cég mindenkinek lehetőséget biztosít arra, hogy időt takarítson meg a vállalat használatával asztali program bármilyen típusú fémprofil elméleti súlyának kiszámításához, beleértve a fekete és rozsdamentes, valamint a színesfémeket is. Az oldal elérhető és a program online változata .

A profil kiszámításához adatokat kell megadnia a fém vastagságáról, a szegmens hosszáról, magasságáról és szélességéről. Kiválaszthatja a hengerelt profil márkáját is a választékból, és beállíthatja a kívánt hosszúságot. Ebben az esetben a program automatikusan meghatározza általános méreteit és súlyát.

2. Online számológép fémhengerléshez Metalcalc

Online számológép Metalcalc- kényelmes forrás a hengerelt fém súlyának és hosszának meghatározásához. A termék fő műszaki paramétereinek (választék száma vagy a profil teljes méretei, hossza) meghatározásakor a program meghatározza súlyát. A számításokat a jelenlegi GOST -ok alapján végzik, és maximális pontosság jellemzi őket.

A program visszafelé számoló funkcióval is rendelkezik. Ha megadja a profil súlyát és méretét, a szolgáltatás kiszámítja a hosszát. Az erőforrás teljesen ingyenes és könnyen használható.

3. Ingyenes online sopromat.org program gerendák és rácsok kiszámításához

Az oldalon Sopromat.org bemutatott ingyenes online program gerendák és rácsok kiszámításához végeselemes módszerrel. A számítás elvégezhető, beleértve a statikailag határozatlan kereteket is.

A szolgáltatás hasznos lehet mind a hallgatók számára a tanfolyam elvégzésében, mind a gyakorló mérnökök számára a valódi fémszerkezetek paramétereinek meghatározásában. Az online forrás lehetővé teszi:

• határozza meg az elmozdulásokat a csomópontokban;
• számítsa ki a tartók reakcióit;
• Q, M, N diagramok készítése
• mentse el a számítási eredményeket és a terhelési diagramot;
• exportálja az eredményeket DXF rajzformátumba.

Az oldal mindig tartalmazza a program legújabb verzióját. Elérhető verzió Mini mobileszközök letöltéséhez és használatához. A mobil program a teljes verzió összes előnyével rendelkezik.

4. A gerendák kiszámítása Sopromatguru -ban

A közeljövőben a szerzők tervezik egy rácsos számítási funkció hozzáadását a programhoz. Ma az online erőforrás lehetővé teszi egy sugár paramétereinek beállítását, támogatást, terhelést és ingyenes diagram beszerzését. A részletes számításhoz való hozzáférés érdekében a program készítői szimbolikus fizetés átutalását kérik. Meg kell jegyezni, hogy az online szolgáltatás gyönyörűen van megtervezve és világos interfésszel van felszerelve.

5. Ingyenes asztali program "Farm"

Kis program Farm lehetővé teszi egy lapos, statikusan meghatározható rácsos elem kiszámítását és az eredmények mentését. A kezdéshez be kell állítani a rácsos geometriai paramétereket (rúdméretek, magasságok, merevítő pozíciók, terhelések).

A számítást csomóvágási módszerrel végezzük. Meghatározzák a rácsos rudakban lévő erőket, valamint a támaszok reakcióit. A rácsos panelek maximális száma 16, a terhelések száma nem haladhatja meg a 20. A szoftvercsomag statikusan meghatározatlan rácsok kiszámítására is használható.

A rácsos rendszer rendszerint egyenes vonalú rudakból áll, amelyeket csomópontok kötnek össze. Ez egy geometriailag nem változtatható szerkezet csuklós csomópontokkal (az első közelítésben csuklósnak tekinthető, mivel a csomópontok merevsége nem befolyásolja jelentősen a szerkezet működését).

Annak a ténynek köszönhetően, hogy a rudak csak feszültséget vagy összenyomódást tapasztalnak, a rácsos anyagot teljesebben használják fel, mint egy tömör gerendában. Ez gazdaságossá teszi az ilyen rendszert az anyagköltségek szempontjából, de a gyártás fáradságos, ezért a tervezés során szem előtt kell tartani, hogy a rácsok használatának megvalósíthatósága a fesztávolságával egyenes arányban növekszik.

A rácsokat széles körben használják az ipari és polgári épületekben. Sok építőiparban használják őket: épületek, hidak, erőátviteli tornyok, felüljárók, daruk stb.

Építési eszköz

A rácsok fő elemei a rácsos körvonalat alkotó akkordok, valamint az állványokból és merevítőkből álló rács. Ezeket az elemeket csomóknál ütközéssel vagy csomós résszel kötik össze. A tartók közötti távolságot fesztávnak nevezzük. A rácsos akkordok általában hosszirányú erőkön és hajlítónyomatékokon működnek (mint a tömör gerendák); a rácsos rács elsősorban a nyíróerőt nyeli el, akárcsak a gerenda fala.

A rudak elrendezésével a rácsokat laposra (ha minden ugyanabban a síkban) és térbelire osztják. Lapos rácsok csak a saját síkjukhoz képest képesek érzékelni a terhelést. ezért rögzíteni kell őket síkjukból kötések vagy más elemek segítségével. Térgazdaságok a terhelés bármilyen irányú észlelésére jönnek létre, mivel merev térrendszert hoznak létre.

Osztályozás övek és rácsok szerint

Különböző típusú rácsokat használnak különböző típusú terhelésekhez. Számos osztályozás létezik, különböző jellemzőktől függően.

Tekintsük a típusokat az öv körvonala mentén:

a - szegmens; b - sokszögű; c - trapéz alakú; d - az övek párhuzamos elrendezésével; d - és - háromszög

A rácsos akkordoknak meg kell felelniük a statikus terhelésnek és a hajlítónyomatékok diagramját meghatározó terhelés típusának.

Az övek alakja nagymértékben meghatározza a gazdaság gazdaságát. A felhasznált acél mennyiségét tekintve a szegmensrács a leghatékonyabb, ugyanakkor a legnehezebben gyártható.

A rendszer típusa szerint a rácsos rácsok:

a - háromszög; b - háromszögletű, további állványokkal; c - átlós emelkedő kapcsokkal; d - átlósan csökkenő kapcsokkal; d - rácsos; e - kereszt;

g - kereszt; h - rombikus; és - félig ferde

A csőszerű rácsok kiszámításának és kialakításának jellemzői

A gyártáshoz 1,5 - 5 mm vastagságú acélt használnak. A profil lehet kerek vagy négyzet alakú.

Az összenyomott rudak csőprofilja a leghatékonyabb az acélfogyasztás szempontjából az anyagnak a súlyponthoz viszonyított kedvező eloszlása ​​miatt. Ugyanazzal a keresztmetszeti területtel rendelkezik a legnagyobb gyűrődési sugárral, mint más típusú hengerelt termékek. Ez lehetővé teszi, hogy a rudakat a legkisebb rugalmassággal tervezze meg, és 20%-kal csökkentse az acélfogyasztást. A csövek jelentős előnye továbbá a korszerűsítés. Ennek köszönhetően az ilyen gazdaságokban kisebb a szélnyomás. A csövek könnyen tisztíthatók és festhetők. mindez előnyösvé teszi a csőprofilt a rácsokban való használatra.

A rácsok tervezésekor meg kell próbálnia a csomópontok elemeit a tengelyek középpontjába helyezni. Ez a további stressz elkerülése érdekében történik. A csövekből készült rácsos csomócsatlakozásoknak biztosítaniuk kell a szoros csatlakozást (meg kell akadályozni a korrózió előfordulását a rácsos belső üregben).

A csőszerű rácsok esetében a legracionálisabbak a nem rögzített szerelvények, amelyek rácsos rúdjai közvetlenül a hevederekhez kapcsolódnak. Az ilyen csomókat a végek speciális göndör vágásával végezzük, amely lehetővé teszi a munka- és anyagköltség minimalizálását. A rudak középpontjában a geometriai tengelyek állnak. Az ilyen vágáshoz szükséges mechanizmus hiányában a rács végei laposak.

Az ilyen szerelvények nem megengedettek minden típusú acélhoz (csak alacsony széntartalmú vagy nagy rugalmasságú acélhoz). Ha a rács és az akkordok csövei azonos átmérőjűek, akkor célszerű őket gyűrűre kötni.

A tetőszerkezetek kiszámítása a tető dőlésszögétől függően

Építés 22-30 fokos tetőszöggel

A tető dőlésszöge optimálisnak tekinthető nyeregtetős tetőnél 20-45 fok, lejtős tetőnél 20-30 fok.

Az épületek tetőszerkezete általában egymás mellé szállított szarufarácsokból áll. Ha csak gerendák kötik össze őket, akkor a rendszer megváltoztatható, és elveszítheti stabilitását.

A szerkezet változatlanságának biztosítása érdekében a tervezők több térbeli tömböt biztosítanak a szomszédos rácsokból, amelyeket kötésekkel rögzítenek az akkordok síkjában és függőleges keresztkötések. Más rácsokat vízszintes elemek segítségével rögzítenek az ilyen merev blokkokhoz, ami biztosítja a szerkezet stabilitását.

Az épület lefedettségének kiszámításához meg kell határozni a tető dőlésszögét. Ez a paraméter számos tényezőtől függ:

• szarufa rendszer típusa
• tetőtorta
• lécezés
• tetőfedő anyag

Ha a dőlésszög jelentős, akkor háromszög alakú rácsokat használok. De van néhány hátrányuk. Ez egy összetett csapágyazás, amelyhez csuklópánt szükséges, ami az egész szerkezetet kevésbé merevvé teszi oldalirányban.

Tehergyűjtés

Jellemzően a szerkezetre ható terhelést azokon a csomópontokon kell alkalmazni, amelyekhez a keresztirányú szerkezetek elemei vannak rögzítve (például álmennyezet vagy tetőnyílások). Minden terheléstípusnál kívánatos külön meghatározni a rudakban lévő erőket. A tetőszerkezetek terhelési típusai:

• állandó (a szerkezet és a teljes támogatott rendszer saját tömege);
• ideiglenes (felfüggesztett berendezésekből származó terhelés, hasznos teher);
• rövid távú (légköri, beleértve a havat és a szelet);

Az állandó tervezési terhelés meghatározásához először meg kell találni azt a terhelési területet, amelyről össze kell szerelni.

A tető terhelésének meghatározására szolgáló képlet:

F = (g + g1 / cos a) * b,

ahol g a rács és a csatlakozások saját tömege, vízszintes vetület, g1 a tető tömege, a a felső öv dőlésszöge a horizonthoz képest, b a rácsok közötti távolság

E képlet alapján minél nagyobb a dőlésszög, annál kisebb a tetőre ható terhelés. Mindazonáltal szem előtt kell tartani, hogy a szög növekedése jelentős áremelkedéssel jár az építőanyagok mennyiségének növekedése miatt.

Ezenkívül a tető tervezésekor figyelembe veszik az építési területet.... Ha jelentős szélterhelésre kell számítani, akkor a dőlésszöget minimálisra kell állítani, és a tetőt egy lejtésűvé kell tenni.

A hó ideiglenes terhelés, és csak részben terheli meg a gazdaságot. A rácsos felrakása közepes hosszúság esetén nagyon hátrányos lehet.

A tetőn lévő teljes hóterhelést a képlet számítja ki:

Sр - a hó súlyának számított értéke 1 m2 vízszintes felületen;

μ egy számított együttható, amely figyelembe veszi a tető lejtését (az SNiP szerint ez egyenlő eggyel, ha a dőlésszög kisebb, mint 25 fok, és 0,7, ha a szög 25 és 60 fok között van)

A szélnyomás csak függőleges felületeken és felületeken tekinthető jelentősnek, ha a látóhatárhoz viszonyított hajlásszögük 30 foknál nagyobb (árbocok, tornyok és meredek tetőszerkezetek esetén). A szélterhelés, mint a többi, a csomópontra csökken.

Az erőfeszítés meghatározása

A csőszerű rácsok tervezésekor figyelembe kell venni a megnövelt hajlítómerevségüket és a csomópontok ízületeinek merevségének jelentős hatását. Ezért a csőprofilok esetében a rácsok csuklós séma szerinti kiszámítása megengedett, ha a szakasz magassága és hosszúsága nem haladja meg az 1/10 -et egy olyan szerkezet esetében, amelyet -40 fok alatti tervezési hőmérsékleten fognak üzemeltetni.

Más esetekben szükséges a csomópontok merevségéből eredő hajlítónyomatékok tervezése a rudakban. Ebben az esetben a tengelyirányú erők kiszámíthatók a csuklóséma szerint, és további nyomatékok találhatók hozzávetőlegesen.

Utasítások a rácsos rácsok kiszámításához

• a számított terhelést határozzák meg (az SNiP "Terhelések és hatások" használatával)

• erőfeszítések vannak a rácsos rudakban (el kell döntenie a tervezési sémát)

• a rúd számított hosszát kiszámítják (egyenlő a hosszcsökkentési tényező szorzatával (0,8) a csomópontok középpontjai közötti távolsággal)

• a sűrített rudak rugalmasságának ellenőrzése

• figyelembe véve a rudak rugalmasságát, válassza ki a keresztmetszetet terület szerint

A szíjak előzetes kiválasztásakor a rugalmasság értéke 60-ról 80-ra, rácsnál 100-120.

Összegezve

A szarufarendszer megfelelő kialakításával jelentősen csökkentheti a felhasznált anyagmennyiséget, és sokkal olcsóbbá teheti a tetőszerkezetet. A helyes számításhoz ismernie kell az építési régiót, meg kell határoznia a profil típusát az objektum célja és típusa alapján. Ha a helyes módszertant alkalmazza a tervezési adatok megtalálásához, optimális egyensúlyt érhet el a szerkezet építésének költsége és teljesítménye között.

A gazdaság belső erőfeszítéseinek meghatározása

Gyakran nincs lehetőségünk hagyományos gerenda használatára egy adott szerkezethez, és kénytelenek vagyunk összetettebb szerkezetet használni, amelyet rácsnak neveznek.
bár eltér a gerenda számításától, számításunk nem lesz nehéz. Csak a figyelem, az algebra és a geometria alapismerete, valamint egy -két óra szabadidő szükséges.
Tehát kezdjük. A gazdaság kiszámítása előtt tegyünk fel néhány valós helyzetet, amelyekkel találkozhat. Például le kell fednie egy 6 méter széles és 9 méter hosszú garázst, de nincs padlólapja vagy gerendája... Csak különböző sarkú fém sarkok. Itt építjük fel belőlük a gazdaságunkat!
Ezt követően a gerendák és a hullámlemez támaszkodnak a gazdaságra. A rácsos tartó a garázs falain csuklós.

Először is ismernie kell a vázszerkezet összes geometriai méretét és szögét. Itt van szükségünk a matematikára, nevezetesen a geometriára. A szögeket a koszinusz -tétel segítségével találjuk meg.

Ezután össze kell gyűjtenie a gazdaságban lévő összes terhet (lásd a cikket). Tegyük fel, hogy a következő betöltési lehetőség van:

Ezután számoznunk kell az összes elemet, a rácsos csomópontokat, és be kell állítanunk a támogató reakciókat (az elemek zölddel, a csomópontok pedig kékkel vannak jelölve).

Ahhoz, hogy megtaláljuk a reakcióinkat, felírjuk az Y tengelyre tett erőfeszítések egyensúlyi egyenleteit és a 2. csomóponthoz viszonyított pillanatok egyensúlyi egyenletét.

Ra + Rb-100-200-200-200-100 = 0;
200 * 1,5 + 200 * 3 + 200 * 4,5 + 100 * 6-Rb * 6 = 0;

A második egyenletből az Rb referenciareakciót találjuk:

Rb = (200 * 1,5 + 200 * 3 + 200 * 4,5 + 100 * 6) / 6;
Rb = 400 kg

Tudva, hogy Rb = 400 kg, az 1. egyenletből megtaláljuk Ra:

Ra = 100 + 200 + 200 + 200 + 100-Rb;
Ra = 800-400 = 400 kg;

Miután a támogatási reakciók ismertek, meg kell találnunk azt a csomópontot, ahol a legkevésbé ismeretlen mennyiség található (minden számozott elem ismeretlen mennyiség). Ettől kezdve elkezdjük a rácsot külön csomópontokra osztani, és mindegyik csomópontban megtaláljuk a rácsos rudak belső erőit. Ezekre a belső erőfeszítésekre fogjuk kiválasztani botjaink szakaszait.

Ha kiderül, hogy a rúdban lévő erők a középpontból irányulnak, akkor a botunk hajlamos nyújtani (visszatérni eredeti helyzetébe), ami azt jelenti, hogy maga is összenyomódik. És ha a rúd erőfeszítései a középpont felé irányulnak, akkor a rúd hajlamos összenyomódni, vagyis meg van nyújtva.

Tehát menjünk tovább a számításhoz. Az 1 -es csomópontban csak 2 ismeretlen mennyiség van, ezért ezt a csomópontot figyelembe vesszük (az S1 és S2 erőfeszítések irányait saját megfontolásunkból állítjuk be, mindenesetre a végén helyesen kapjuk meg).

Tekintsük az egyensúlyi egyenleteket az x és y tengelyen.

S2 * sin82.41 = 0; - az x tengelyen
-100 + S1 = 0; - az y tengelyen

Az 1. egyenletből látható, hogy S2 = 0, vagyis a 2. rúd nincs betöltve!
A 2. egyenletből látható, hogy S1 = 100 kg.

Mivel az S1 érték pozitívnak bizonyult, ez azt jelenti, hogy helyesen választottuk az erőfeszítés irányát! Ha negatív lett, akkor meg kell változtatni az irányt, és a jelet "+" -ra kell változtatni.

Az S1 erőfeszítés irányát ismerve elképzelhetjük, hogy mi az 1. rúd.

Mivel az egyik erő a csomópontra irányult (1. csomópont), a második erő a csomópontra (2. csomópont) irányul. Ez azt jelenti, hogy a botunk nyúlni próbál, ami azt jelenti, hogy összenyomódik.
Ezután tekintsük a 2. csomópontot. 3 ismeretlen mennyisége volt, de mivel már megtaláltuk az S1 értékét és irányát, így csak 2 ismeretlen mennyiség maradt.

Ismét

100 + 400 - sin33,69 * S3 = 0 - az y tengelyen
- S3 * cos33,69 + S4 = 0 - az x tengelyen

Az 1. egyenletből S3 = 540,83 kg (a # 3 rúd összenyomva).
A 2. egyenletből S4 = 450 kg (a 4. rúd meg van nyújtva).
Tekintsük a nyolcadik csomópontot:

Állítsuk össze az egyenleteket az x és y tengelyen:

100 + S13 = 0 - y tengelyenként
-S11 * cos7.59 = 0 -az x tengelyen

Ennélfogva:

S13 = 100 kg (rúd # 13 összenyomva)
S11 = 0 (nulla rúd, nincs erőfeszítés benne)

Tekintsük a hetedik csomópontot:

Állítsuk össze az egyenleteket az x és y tengelyen:

100 + 400 - S12 * sin21,8 = 0 - az y tengelyen
S12 * cos21,8 - S10 = 0 - az x tengelyen

Az első egyenletből az S12 -et találjuk:

S12 = 807,82 kg (rúd # 12 összenyomva)

A második egyenletből az S10 -et találjuk:

S10 = 750,05 kg ( # 10 rúd kifeszítve)

Ezután vegye figyelembe a 3. csomópontot. Amennyire emlékszünk, a 2. rúd nulla, ami azt jelenti, hogy nem húzzuk le.

Egyenletek az x tengelyen és az y tengelyen:

200 + 540,83 * sin33,69 - S5 * cos56,31 + S6 * sin7,59 = 0 - az y tengelyen
540,83 * cos33,69 - S6 * cos7,59 + S5 * sin56,31 = 0 - az x tengelyen

És itt már szükségünk van algebrára. Nem részletezem részletesen az ismeretlen mennyiségek megtalálásának módszerét, de a lényeg a következő - az 1. egyenletből kifejezzük az S5 -öt és behelyettesítjük a 2. egyenletbe.
Ennek eredményeként a következőket kapjuk:

S5 = 360,56 kg ( # 5 rúd kifeszítve)
S6 = 756,64 kg (rúd # 6 összenyomva)

Tekintsük a 6. csomópontot:

Állítsuk össze az egyenleteket az x és y tengelyen:

200 - S8 * sin7.59 + S9 * sin21,8 + 807,82 * sin21,8 = 0 - az y tengelyen
S8 * cos7,59 + S9 * cos21,8 - 807,82 * cos21,8 = 0 - az x tengelyen

Akárcsak a 3. csomópontban, megtaláljuk az ismeretleneket is.

S8 = 756,64 kg (rúd # 8 összenyomva)
S9 = 0 kg (rúd # 9 nulla)

Tekintsük az 5. csomópontot:

Állítsuk össze az egyenleteket:

200 + S7 - 756,64 * sin7,59 + 756,64 * sin7,59 = 0 - az y tengelyen
756,64 * cos7,59 - 756,64 * cos7,59 = 0 - az x tengelyen

Az első egyenletből az S7 -et találjuk:

S7 = 200 kg (rúd # 7 összenyomva)

Számításaink ellenőrzéseként vegye figyelembe a 4. csomópontot (a 9. számú rúdban nincs erőfeszítés):

Állítsuk össze az egyenleteket az x és y tengelyen:

200 + 360,56 * sin33,69 = 0 - az y tengelyen
-360,56 * cos33,69 - 450 + 750,05 = 0 - az x tengelyen

Az első egyenletből kiderül:

A második egyenletben:

Ez a hiba megengedett, és valószínűleg szögekhez kapcsolódik (2 tizedesjegy 3 ex helyett).
Ennek eredményeként a következő értékeket kapjuk:

Úgy döntöttem, hogy kétszer ellenőrzöm a program összes számítását, és pontosan ugyanazokat az értékeket kaptam:

Rácsos elemek keresztmetszetének kiválasztása

Nál nél fémrácsos számítás miután megtaláltuk a rudak összes belső erejét, folytathatjuk a rudak keresztmetszetének kiválasztását.
A kényelem kedvéért táblázatban összesítjük az összes értéket.

A rácsos számítás egy olyan program, amelyet lapos rácsok kiszámítására használnak.

Használat

Ennek a szoftvernek köszönhetően képes lesz meghatározni a kiválasztott típusú szerkezetek terhelését (még a fa szerkezeteket is támogatják), valamint felmérheti azok szilárdságát és stabilitását. Ez segít azonosítani az összes hiányosságot és hibát, amelyek néha észrevétlenül "csúsznak" a tervezési szakaszban.

Funkcionális

Ez a megoldás a program továbbfejlesztett változata, amelyről egy másik áttekintésben beszéltünk. A kristályból kölcsönzik a rácsok kiszámításának módját. Természetesen a "farm" sokkal fejlettebb, továbbfejlesztett funkcionalitással rendelkezik, mint elődje. Például egy fejlesztő használta a termékében azokat a prototípusokat, amelyek a leggyakoribbak ezen a területen. Ezenkívül a keresztmetszeti rudak katalógusába sokkal több lehetőség került, mint a Kristallban. Ezenkívül a kiválasztási ablak felhasználóbarátabbá vált.

Munka a programmal A rácsok kiszámítása automatikus módban történik. A felhasználónak nem kell önállóan farmmodellt generálnia, mivel a számítás a katalógusból kiválasztott kész sablon szerint történik. Az erőfeszítések számítási sémájának és a geometriai séma felépítése az AutoCad alkalmazásban történik, ami sokkal kényelmesebb egy szakember számára, mint egy szövegszerkesztőben szokásos jelentés. Amellett, hogy farmot hoz létre ebben a programban, ide importálhat más szoftverrel (DFX formátumban) létrehozott projekteket is.

Főbb jellemzők

• bármely konstrukció lapos rácsának kiszámítása a kiválasztott anyagból;
• kész prototípusok használata, ami kiküszöböli annak szükségességét, hogy saját maga "rajzolja meg" a gazdaságot;
• képletek teljes kiszámítása részletes leírásokkal és az SNiP -re hivatkozással;
• a Windows bármely verziójával rendelkező számítógépek támogatása;
• egyszerű és intuitív felület (teljesen oroszul);
• kompatibilitás az összes megállapított szabvánnyal;
• ingyenes terjesztés.