يعتمد الحساب على منحنى التشوه (الشكل 28) ، وهو اعتماد تم إنشاؤه من تجارب الشد. الفولاذ الإنشائي ، هذا الاعتماد له نفس الشكل في الانضغاط.
للحساب ، عادة ما يتم استخدام مخطط تشوه مخطط ، كما هو موضح في الشكل. 29. الخط المستقيم الأول يتوافق مع التشوهات المرنة ، والخط المستقيم الثاني يمر عبر النقاط المقابلة لها
أرز. 28. مخطط التشوه
قوة الخضوع وقوة الشد. زاوية الميل أصغر بكثير من الزاوية أ ، ولحسابها ، يتم تمثيل الخط المستقيم الثاني أحيانًا كخط أفقي ، كما هو موضح في الشكل. 30 (منحنى الانفعال بدون تصلب).
أخيرًا ، إذا تم أخذ التشوهات البلاستيكية في الاعتبار ، فيمكن إهمال أقسام المنحنيات المقابلة للتشوه المرن في الحسابات العملية. ثم يكون لمنحنيات التشوه المخطط لها الشكل الموضح في الشكل. 31
توزيع ضغوط الانحناء تحت تشوهات اللدائن المرنة. لتبسيط المشكلة ، ضع في اعتبارك العمود المستطيل وافترض أن منحنى التشوه ليس له تصلب (انظر الشكل 30).
أرز. 29. منحنى تشوه مخطط
أرز. 30. منحنى تشوه بدون تصلب
إذا كانت لحظة الانحناء مثل إجهاد الانحناء الأكبر (الشكل 32) ، فإن القضيب يعمل في منطقة التشوه المرن
مع زيادة أخرى في لحظة الانحناء ، تحدث تشوهات بلاستيكية في الألياف المتطرفة للقضيب. دعنا ، عند قيمة معينة ، تغطي التشوهات البلاستيكية المنطقة من إلى. في هذه المنطقة . في الفولتية تتغير خطيًا
من حالة التوازن لحظة القوى الداخلية
أرز. 31. منحنى التشوه عند التشوهات البلاستيكية الكبيرة
أرز. 32. (انظر المسح) ثني قضيب مستطيل في مرحلة اللدائن المرنة
إذا ظلت المادة مرنة عند أي إجهاد ، فسيكون الضغط الأقصى
سوف تتجاوز قوة الخضوع للمادة.
يوضح الشكل الضغوط عند المرونة المثالية للمادة. 32. مع الأخذ في الاعتبار تشوه اللدائن ، يتم تقليل الضغوط التي تتجاوز مقاومة الخضوع لجسم مرن تمامًا. إذا كانت المخططات الخاصة بتوزيع الضغوط لمادة حقيقية ولمادة مرنة بشكل مثالي ، قارن إحداها من الأخرى (تحت نفس الأحمال) ، فإن الضغوط المتبقية تنشأ في الجسم بعد إزالة الحمل الخارجي ، والذي يكون الرسم التخطيطي له هو الفرق بين الرسوم البيانية للضغوط المذكورة. في الأماكن ذات الضغوط الأكبر ، تكون الضغوط المتبقية معاكسة للإجهادات تحت ظروف التشغيل.
اللحظة النهائية للبلاستيك. ويتبع من الصيغة (51) أنه في
القيمة ، أي أن الجزء الكامل من القضيب يقع في منطقة تشوه البلاستيك.
تسمى لحظة الانحناء التي تحدث فيها التشوهات البلاستيكية في جميع نقاط المقطع لحظة الحد من البلاستيك. يظهر توزيع ضغوط الانحناء على المقطع في هذه الحالة في الشكل. 33.
في منطقة التوتر في منطقة الانضغاط. نظرًا لأنه من حالة التوازن ، يقسم الخط المحايد القسم إلى جزأين متساويين (في المنطقة).
لقسم مستطيل ، لحظة الحد من البلاستيك
أرز. 33. توزيع الإجهاد تحت تأثير الحد من العزم البلاستيكي
لحظة الانحناء التي يحدث فيها تشوه البلاستيك فقط في الألياف الخارجية ،
نسبة لحظة المقاومة البلاستيكية إلى لحظة المقاومة المعتادة (المرنة) لقسم مستطيل
بالنسبة للقسم الأول ، عند الانحناء في المستوى الأكثر صلابة ، تكون هذه النسبة لأنبوب رفيع الجدران -1.3 ؛ لقسم مستدير صلب 1.7.
في الحالة العامة ، يمكن تحديد القيمة أثناء الانحناء في مستوى تناظر المقطع بالطريقة التالية (الشكل 34) ؛ قسّم القسم بخط إلى جزأين متساويين الحجم (حسب المنطقة). إذا تم الإشارة إلى المسافة بين مراكز الجاذبية لهذه الأجزاء بحلول ذلك الوقت
أين هي منطقة المقطع العرضي ؛ - المسافة من مركز الثقل في أي نصف قسم إلى مركز الجاذبية للقسم بأكمله (النقطة O تقع على مسافة متساوية من النقاط
يتم توزيع إجهاد الانحناء في المرحلة المرنة في المقطع العرضي وفقًا لقانون خطي. يتم تحديد الضغوط في الألياف المتطرفة لقسم متماثل من خلال الصيغة:
أين م -لحظة الانحناء؛
دبليو - قسم المعامل.
مع زيادة الحمل (أو لحظة الانحناء م)ستزداد الضغوط وسيتم الوصول إلى قوة الخضوع R yn.
نظرًا لحقيقة أن الألياف القصوى للقسم فقط هي التي وصلت إلى قوة الخضوع ، وأن الألياف الأقل إجهادًا المتصلة بها لا تزال قادرة على العمل ، لم يتم استنفاد قدرة تحمل العنصر. مع زيادة أخرى في لحظة الانحناء ، سيتم استطالة ألياف المقطع العرضي ، ومع ذلك ، لا يمكن أن تكون الضغوط أكبر من R yn . سيكون مخطط الحد هو المخطط الذي يتم فيه ضغط الجزء العلوي من القسم إلى المحور المحايد بشكل موحد بواسطة الضغط R yn . في هذه الحالة ، يتم استنفاد قدرة تحمل العنصر ، ويمكن ، كما كانت ، الدوران حول المحور المحايد دون زيادة الحمل ؛ شكلت مفصلة اللدونة.
حيث W رر \ u003d 2S - لحظة مقاومة بلاستيكية
S هي العزم الثابت لنصف المقطع حول المحور ، مروراً بمركز الجاذبية.
إن لحظة المقاومة البلاستيكية ، وبالتالي اللحظة المحددة المقابلة لمفصلة اللدونة ، أكبر من اللحظة المرنة. تسمح القواعد بمراعاة تطور التشوهات البلاستيكية للعوارض الملفوفة المنقسمة ، والمثبتة من الانثناء وتحمل حمولة ثابتة. يتم قبول قيمة لحظات المقاومة البلاستيكية: لعوارض وقنوات I المتداول:
W pl \ u003d 1.12W - عند الانحناء في مستوى الجدار
W رر = 1.2 واط - عند الانحناء بالتوازي مع الرفوف.
لحزم المقطع العرضي المستطيل W pl \ u003d 1.5 W.
وفقًا لمعايير التصميم ، يُسمح بتطور التشوهات البلاستيكية في الاعتبار للعوارض الملحومة ذات المقطع العرضي الثابت مع نسبة عرض الجزء المتدلي من الوتر المضغوط إلى سمك الوتر وارتفاع الجدار لسمكه.
في أماكن أعظم لحظات الانحناء ، لا يُقبل إجهاد القص الأكبر ؛ يجب أن يستوفوا الشرط:
إذا كانت المنطقة الانحناء النقيإلى حد كبير ، يتم أخذ لحظة المقاومة المقابلة من أجل تجنب التشوهات المفرطة تساوي 0.5 (W yn + W pl).
في الحزم المستمرة ، يتم اعتبار تشكيل مفصلات اللدونة كحالة مقيدة ، ولكن بشرط أن يحافظ النظام على ثباته. تسمح القواعد ، عند حساب الحزم المستمرة (المدلفنة والملحومة) ، بتحديد لحظات ثني التصميم بناءً على محاذاة الدعم ولحظات الامتداد (بشرط ألا تختلف المسافات المجاورة بنسبة لا تزيد عن 20٪).
في جميع الحالات التي يتم فيها أخذ لحظات التصميم على افتراض تطور التشوهات البلاستيكية (محاذاة اللحظات) ، يجب إجراء اختبار القوة وفقًا للحظة المرونة للمقاومة وفقًا للصيغة:
عند حساب الحزم المصنوعة من سبائك الألومنيوم ، لا يؤخذ في الاعتبار تطور التشوهات البلاستيكية. لا تخترق التشوهات البلاستيكية القسم الأكثر إجهادًا من الحزمة في مكان أعظم لحظة انحناء فحسب ، بل تنتشر أيضًا على طول الحزمة. عادة ، في عناصر الانحناء ، بالإضافة إلى الضغوط العادية من لحظة الانحناء ، هناك أيضًا إجهاد قص من قوة عرضية. لذلك ، يجب تحديد شرط بداية انتقال المعدن إلى الحالة البلاستيكية في هذه الحالة من خلال الضغوط المخفضة che d:
كما لوحظ بالفعل ، فإن بداية السيولة في الألياف المتطرفة (الألياف) للقسم لا تستنفد بعد قدرة تحمل العنصر المنحني. من خلال العمل المشترك لـ و ، تكون قدرة التحمل النهائية أعلى بنسبة 15٪ تقريبًا من العمل المرن ، ويتم كتابة شرط تكوين مفصل بلاستيكي على النحو التالي:
في نفس الوقت ، يجب أن يكون.
| " |
يتم توزيع إجهاد الانحناء في المرحلة المرنة في المقطع العرضي وفقًا لقانون خطي. يتم تحديد الضغوط في الألياف المتطرفة لقسم متماثل من خلال الصيغة:
أين م -لحظة الانحناء؛
ث-قسم المعامل.
مع زيادة الحمل (أو لحظة الانحناء م)ستزداد الضغوط وسيتم الوصول إلى قوة الخضوع R yn.
نظرًا لحقيقة أن الألياف القصوى للقسم فقط هي التي وصلت إلى قوة الخضوع ، وأن الألياف الأقل إجهادًا المتصلة بها لا تزال قادرة على العمل ، لم يتم استنفاد قدرة تحمل العنصر. مع زيادة أخرى في لحظة الانحناء ، سيتم استطالة ألياف المقطع العرضي ، ومع ذلك ، لا يمكن أن تكون الضغوط أكبر من R yn . سيكون مخطط الحد واحدًا فيه الجزء العلوييتم ضغط المقطع إلى المحور المحايد بشكل موحد بواسطة الضغط R yn . في هذه الحالة ، يتم استنفاد قدرة تحمل العنصر ، ويمكن ، كما كانت ، الدوران حول المحور المحايد دون زيادة الحمل ؛ شكلت مفصلة اللدونة.
في مكان المفصلة البلاستيكية ، تحدث زيادة كبيرة في التشوهات ، تتلقى الحزمة زاوية كسر ، لكنها لا تنهار. عادة ، تفقد الحزمة إما الاستقرار العام أو الاستقرار المحلي للأجزاء الفردية. اللحظة المحددة المقابلة لمفصلة اللدونة هي
حيث W رر \ u003d 2S - لحظة مقاومة بلاستيكية
S هي العزم الثابت لنصف المقطع حول المحور ، مروراً بمركز الجاذبية.
إن لحظة المقاومة البلاستيكية ، وبالتالي اللحظة المحددة المقابلة لمفصلة اللدونة ، أكبر من اللحظة المرنة. تسمح القواعد بمراعاة تطور التشوهات البلاستيكية للعوارض الملفوفة المنقسمة ، والمثبتة من الانثناء وتحمل حمولة ثابتة. يتم قبول قيمة لحظات المقاومة البلاستيكية: لعوارض وقنوات I المتداول:
W pl \ u003d 1.12W - عند الانحناء في مستوى الجدار
W رر = 1.2 واط - عند الانحناء بالتوازي مع الرفوف.
لحزم المقطع العرضي المستطيل W pl \ u003d 1.5 W.
وفقًا لمعايير التصميم ، يُسمح بتطور التشوهات البلاستيكية في الاعتبار للعوارض الملحومة ذات المقطع العرضي الثابت مع نسبة عرض الجزء المتدلي من الوتر المضغوط إلى سمك الوتر وارتفاع الجدار لسمكه.
في أماكن أعظم لحظات الانحناء ، لا يُقبل إجهاد القص الأكبر ؛ يجب أن يستوفوا الشرط:
إذا كانت منطقة الانحناء الخالص لها مدى كبير ، فإن لحظة المقاومة المقابلة لتجنب التشوهات المفرطة تؤخذ تساوي 0.5 (W yn + W pl).
في الحزم المستمرة ، يتم اعتبار تشكيل مفصلات اللدونة كحالة مقيدة ، ولكن بشرط أن يحافظ النظام على ثباته. تسمح القواعد ، عند حساب الحزم المستمرة (المدلفنة والملحومة) ، بتحديد لحظات ثني التصميم بناءً على محاذاة الدعم ولحظات الامتداد (بشرط ألا تختلف المسافات المجاورة بنسبة لا تزيد عن 20٪).
في جميع الحالات التي يتم فيها أخذ لحظات التصميم على افتراض تطور التشوهات البلاستيكية (محاذاة اللحظات) ، يجب إجراء اختبار القوة وفقًا للحظة المرونة للمقاومة وفقًا للصيغة:
عند حساب الحزم المصنوعة من سبائك الألومنيوم ، لا يؤخذ في الاعتبار تطور التشوهات البلاستيكية. لا تخترق التشوهات البلاستيكية القسم الأكثر إجهادًا من الحزمة في مكان أعظم لحظة انحناء فحسب ، بل تنتشر أيضًا على طول الحزمة. عادة ، في عناصر الانحناء ، بالإضافة إلى الضغوط العادية من لحظة الانحناء ، هناك أيضًا إجهاد قص من قوة عرضية. لذلك ، يجب تحديد شرط بداية انتقال المعدن إلى الحالة البلاستيكية في هذه الحالة من خلال الضغوط المنخفضة:
.
كما لوحظ بالفعل ، فإن بداية السيولة في الألياف المتطرفة (الألياف) للقسم لا تستنفد بعد قدرة تحمل العنصر المنحني. مع العمل المشترك لـ s و t ، تكون قدرة التحمل النهائية أعلى بنسبة 15٪ تقريبًا من العمل المرن ، ويتم كتابة شرط تكوين مفصل بلاستيكي على النحو التالي:
,
في نفس الوقت ، يجب أن يكون.
2.5 طريقة تقليل اللحظة المحددة للمقاومة لمراعاة تأثير قوة القص في الحزم متوسطة الطول
وبالتالي ، فإن عدد الحالات الحسابية التي يكون فيها تلدين القسم بعامل واحد (الانحناء البحت أو القص البحت) محدودًا ، واستخدام المعادلات الضمنية للسطح المحدد يجعل من الصعب الحصول على حلول تحليلية. ولكن كيف يمكن الحصول عليها؟
هناك تقنية معروفة في الميكانيكا الإنشائية للسفينة اختزال، وفقًا لذلك ، يتم النظر في الإجراء في قسم شعاع الضغوط من نوع معين ، وكذلك حقيقة حدوث العائد أو التواء محلي في عناصر القسم ، عن طريق تغيير الخصائص الهندسية من القسم ويواصل الحساب في إطار الطريقة الأصلية (انظر., على سبيل المثال ، انخفاض في حساب القوة الإجمالية للسفينة). كما هو موضح في القسم 2.4 ، بالنسبة لأنواع معينة من الأقسام ، من الممكن تمامًا تقييم انتشار نوع أو آخر من آليات اللدائن على الأنواع الأخرى المحتملة وفهم العامل الذي يجب اعتباره تقليلًا.
لذلك ، إذا كانت آلية الانحناء والقص أكثر ثنيًا ، فيمكن أخذ تأثير قوة القص في الاعتبار تغيير (تخفيض) لحظة الانحناء للمقاومة ،وبالتالي لا يتم تطبيق معادلة السطح المحدد ، ولكن الاستمرار في اعتبار آلية اللدائن كعامل واحد.
مثال 1 دراسة آليات فقدان قدرة التحمل لحزمة مدمجة بشكل صارم (الشكل 2.5.1 ، أ), محملة بحمل موزع بشكل موحد على مقطع متماثل فيما يتعلق بمنتصف الحزمة 2 ثانية.
المقطع العرضي للحزمة عبارة عن شعاع I غير متماثل يتكون من شكل حرف T مع حزام لوحة متصل (الشكل 2.5.1 ، في, جي).
الشكل 2.5.1 نموذج I- شعاع: أ- مخطط تصميم الكائن قيد الدراسة ؛ ب - تحميل الرسم البياني و الجهود الداخليةفي الحالة المحددة ؛
في- رسم تخطيطي للمقطع العرضي للحزمة على شكل شعاع I غير متماثل:
1 - حزام حر 2 - الجدار 3 - حزام متصل ؛ جي- أبعاد قسم الاختبار
يتميز المقطع العرضي بستة أبعاد هندسية:
ح- حائط عالي؛
ر- سمك الحائط؛
ب و- عرض الحزام الحر ؛
ر و هو سمك الحزام الحر.
ب ص - عرض الحزام المرفق ؛
tpp هو سمك الحزام المرفق.
منطقة الجدار ω ، منطقة الحزام الحرةس 1 منطقة الحزام المرفقةس 2 والمساحة الإجماليةFمحسوبة حسب التبعيات:
دعونا نفكر في المتغيرات الخاصة بآلية الحد من البلاستيك التي تتحقق اعتمادًا على النسبة إل / ح. عدد من النتائج في هذه الحالة هو تكرار مادة الأقسام 1.1 و 2.1 و 2.2.
الحالة المحدودة لآلية الدوران البلاستيكية. من المفترض أن الضغوط الطبيعية فقط هي التي تعمل في القسم. تتميز حالة الحد للقسم بالشرط لجميع نقاط القسم
تسمى لحظة الانحناء ، التي يتسبب تأثيرها في الحالة المحدودة لآلية الدوران ، باللحظة المحددة للقسمم ت. يتم تحديد قيمتها من معادلتين لتوازن القوى الخارجية والداخلية في القسم
ويترتب على ذلك من معادلات التوازن
أين Fراست - ra جزء متعاقد من منطقة المقطع العرضي ؛Fمضغوط هو الجزء المضغوط من منطقة المقطع العرضي.
في الحالة المحددة ، يقسم المحور البلاستيكي المحايد للقسم (NO pl) مساحته إلى نصفين. للحصول على ملف تعريف غير متماثل للأبعاد المميزة لعوارض بناء السفن ، يوجد المحور البلاستيكي المحايد (NO pl)إلخ في الواقع على السطح السفلي للحزام المرفق (انظر الشكل. 2.5.1) واللحظة المحددة للمقاومة لها الشكل:
الحالة المحددة لآلية القص البلاستيكية. من المفترض أن الجدار فقط يقاوم تشوهات القص ، وأن الضغوط العرضية فقط هي التي تعمل في قسمه. تتميز الحالة المحدودة لقسم الجدار بالحالة لجميع نقاط القسم
تسمى قوة القص ، التي يتسبب عملها في الحالة المحدودة لآلية القص ، بقوة القص المحدودة للقسمنر . يتم تحديد قيمتها من معادلة توازن القوى الخارجية والداخلية في القسم:
أين τ ر - إجهادات الإنتاجية العرضية ، والتي ، وفقًا لحالة طاقة اللدونة ، متساوية
من (2.5.11) نحصل على:
وأخيرًا ، ضع في اعتبارك تطبيق طريقة الاختزال للتقدير حالة حدية ، تتميز بآلية دوران بلاستيكية ، مع مراعاة تأثير القص.لمراعاة تأثير قوة القص على الحالة المقيدة للقسم في الانحناء ، نفترض أن قوة القص يتم إدراكها فقط من الحائط. لذلك ، معامل المقطع البلاستيكيدبليور = دبليو و + دبليو ω يتم تقليله عن طريق تقليل مساحة الجدار الفعالةدبليو ω :
هنا
τ هي ضغوط القص التمثيل بافتراضها زي مُوحدالتوزيع على ارتفاع الجدار (وهو بالطبع مأخوذ تقريبًا) ؛ φ هو عامل التخفيض لمساحة الجدار.
نظرًا لأن ضغوط القص عند قوة القص الثابتة في القسم تتناسب عكسًا مع منطقة المقطع العرضي ، فيمكن افتراض أن
دعنا نقدم هو معامل كفاءة منطقة القص ويأخذ في الاعتبار ذلك
أين هو الحد الأدنى لقيمة مساحة الجدار.
نقدم أيضًا المعامل
ثم معامل بلاستيك مخفضيمكن التعبير عن المقطع العرضي كـ
أ تقليل لحظة الانحناء البلاستيكيمعرف ك
حسابات الاختبار سنقوم بإنتاج قسم معين (الشكل 2.5.1 ، جي) عوارض بطول 2 متر ، محملة بطول 2 ثانية= 0.32 م . يسمح لك الارتفاع المحدد للقسم بحساب الشعاع (بالقياس مع الألواح ذات السماكة المتوسطة) الحزم « بارتفاع متوسط للجدار » ، بمعنى آخر. شعاع له تأثير كبير على الانحراف الكلي لتشوه القص العرضي. دعنا نسمي مثل هذا الشعاع تقصير (إل/ح = 5,85).
مادة الشعاع - فولاذ مع معامل المرونةه = 2.06 ∙ 10 11 باسكال وقوة الخضوع σر = 320 الآلام والكروب الذهنية. مسافة المحور المحايد من ألياف الحزام المرفق z0 = 9.72 سم لحظة القصور الذاتي للمقطع العرضي:أنا = 22681,2 سم 4. معامل ألياف الحزام الحردبليو s.p = 926,4 سم 3. معامل ألياف الحزام المرفقةدبليوص = 2334.1 سم 3. مساحة المقطع العرضي لجدار الشعاع ω ج = 44.46 سم 2. لحظة الانحناء لسيولة الألياف (مرحلة مرنة من الانحناء تشوه) حزام حرأنا = σ ر دبليو CN = 296.45. 10 3 نيوتن.
تقييم تأثير تشوهات القص على الانحراف للمرحلة المرنة من تشوه الحزمة ذات ارتفاع المقطع المتوسط. قبل النظر في توازن الحد ، دعونا نقدر تأثير تشوهات القص. للحالة قيد النظر ، معامل قسم الحزمةك = 1.592 ، ك عامل تحميل الشعاعك = 0.9422 ، ص في هذه الحالة ، يكون انحراف القص 40٪ من السهم الكامل ، والانحناء 60٪.
تحت أعظمسوف يعني الحمل حمولة تكوين محصول الألياف أثناء تشوه الانحناء وحمل تحقيق ضغوط القص للمحصول أثناء تشوه القص.
أكبر حمل للمرحلة المرنة من الانحناء تشوه
أعلى حمل للمرحلة المرنة من تشوه القص
تحديد توازن حزمة الاختبار وفقًا لآلية الانحناء.الحالة المحدودة للمقطع العرضي تتميز بآلية اللدائن دوران، التالي. يتم تعريف لحظة الانحناء الكلي للبلاستيك على أنها
مر = σ ر دبليور
أين دبليوتي هي اللحظة الكلية للمقاومة البلاستيكية ، دبليور = دبليو و + دبليو ω = س 1 ح + ω ج ح/ 2 = (12−1.3) 1.6 34.2 + 44.46 34.2 / 2 = 1346 سم 3 (يفترض هنا أن المحور المحايد البلاستيكي يقع عند تقاطع الجدار والألياف السفلية للوحة) ؛ دبليو و = س 1 ح- لحظة ثابتة للحزام الحر بالنسبة للمحور البلاستيكي المحايد (لحظة مقاومة البلاستيك للحزام الحر) ؛ دبليو ω = ω ج ح/ 2 - العزم الساكن للجدار بالنسبة للمحور البلاستيكي المحايد (العزم البلاستيكي لمقاومة الجدار).
في هذا الطريق، دبليو و = 586 سم 3 ، دبليو ω = 760 سم 3.
لحظة الحد من قسم الشعاع:
مر = σ ر دبليور = 430 10 3 س ∙ م.
الحمل المقابل لتشكيل لحظات الانحناء النهائية في أقسام الدعم يساوي
من أين ناتجها
الحمل المقابل لتشكيل لحظات الانحناء النهائية في أقسام الدعم وفي الامتداد (الحمل النهائي لآلية الانحناء):
الحد من توازن حزمة الاختبار وفقًا لآلية القص.دعونا نحدد الحالة المحددة للقسم الذي يتميز بآلية القص البلاستيكية. تحدث التشوهات البلاستيكية في الجدار بسبب تأثير الضغوط العرضية ، وقوة القص المحدودة للقسم لها الشكل:
الحد من توازن حزمة الاختبار من حيث آلية الانحناء ، مع مراعاة القص.دعونا نحسب الحالة المحددة للقسم الذي يتميز بآلية الدوران البلاستيكية ، مع مراعاة آلية القص. لمراعاة تأثير قوة القص على الحالة المقيدة للقسم في الانحناء ، يُفترض أن قوة القص لا تُدرك إلا من خلال الجدار.
دعنا نحدد المعامل ك ω حسب (2.5.18):
من الممكن تحديد العلاقة بين لحظات الانحناء البلاستيكي في المفصلات والحمل الخارجي على أساس K.E.T. نفترض نقطة أصل المحور x(الشكل 2.5.1 ، ب) النقطة الوسطى من الامتداد ، والتي تسمح لك بتحديد زاوية الفاصل - 2 ث/إل، أين ث- انحراف في القسم المركزي. من الواضح أن في القسم المركزياللحظة النهائية لا تقل.
من تكافؤ العمل بالجهود الخارجية والداخلية
نحن نحصل:
الاستبدال في التعبير الأخير عن الصيغ للحظات م ت(2.5.6) و م تر (2.5.20) يعطي:
معتبرا أن 
، ثم نحصل على معادلة من الدرجة الثانية فيما يتعلق بالحمل النهائي سش:
للقضية قيد النظر سش= 1534 10 3 ني φ = 0.358.
يتم عرض نتائج حساب الحمل والانحراف لمراحل مختلفة من التشوه باستخدام نموذج الحزمة في الجدول. 2.5.1.
كما ترون ، أكبر حمل نهائي لآلية الانحناء هو 1871 كيلو نيوتن ، ثم يتبع الحمل النهائي لآلية القص 1643 كيلو نيوتن ، وأخيراً ، أصغر حمولة نهائية لآلية الانحناء المدمجة ، مع مراعاة القص ، هي 1534 كيلو نيوتن ، والتي يجب أن تتحقق أول.
يتم تأكيد النتيجة التي تم الحصول عليها بشكل جيد من خلال المحاكاة الرقمية المباشرة لعملية فقدان قدرة تحمل الحزمة المختصرة. طرق مثل هذه النمذجة خارج نطاق هذا الدليل.
الجدول 2.5.1
تأثير نوع آلية البلاستيك على الحد من SSS
|
انحراف مم |
||||
|
المجموع |
من الانحناء |
من القص |
||
|
1371 |
2,984 |
1,79 |
1,194 |
|
|
164 3 |
3,576 |
2 , 146 |
1, 43 |
|
|
1196 |
2,604 |
1 , 562 |
1, 042 |
|
|
1871 |
4,074 |
2 , 445 |
1 , 629 |
|
|
الحمل النهائي لآلية الانحناء مع مراعاة القص |
1534 |
3,340 |
2,004 |
1,336 |
I b \ u003d W c y \ u003d 2100 4.8 3/3 \ u003d 7372.8 سم 4 أو ب (2y) 3/12 \ u003d 100 (2 4.8) 3/12 \ u003d 7372.8 سم 4 - لحظة من الجمود المشروط خفضت القسم ، إذن
و ب \ u003d 544900 4/384 275000 7372.8 \ u003d 1.45 سم.
دعونا نتحقق من الانحراف المحتمل من شد التعزيز.
معامل المرونة للتعزيز E a \ u003d 2000000 kgf / cm 2 ، (2 10 5 MPa) ،
لحظة من الجمود الشرطي للتعزيز أنا أ \ u003d 10.05 2 3.2 2 \ u003d 205.8 سم 4 ، ثم
f a = 5400 4/384 2000000160.8 = 7.9 سم
من الواضح أن الانحراف لا يمكن أن يكون مختلفًا ، مما يعني أنه نتيجة للتشوه ومعادلة الضغوط في المنطقة المضغوطة ، سينخفض ارتفاع المنطقة المضغوطة. لم يتم تقديم تفاصيل تحديد ارتفاع المنطقة المضغوطة هنا (بسبب نقص المساحة) ، عند y ≈ 3.5 سم سيكون الانحراف حوالي 3.2 سم. ومع ذلك ، سيكون الانحراف الفعلي مختلفًا ، أولاً لأننا لم نأخذ مع الأخذ في الاعتبار تشوه الخرسانة أثناء وتقريبي) ، وثانيًا ، مع انخفاض ارتفاع المنطقة المضغوطة في الخرسانة ، ستزداد التشوهات البلاستيكية ، مما يزيد من الانحراف الكلي. وإلى جانب ذلك ، مع التطبيق المطول للأحمال ، يؤدي تطور التشوهات البلاستيكية أيضًا إلى انخفاض في المعامل الأولي للمرونة. تعريف هذه الكميات موضوع منفصل.
لذلك بالنسبة للخرسانة من الفئة B20 ذات الحمل طويل الأجل ، يمكن أن ينخفض معامل المرونة بعامل 3.8 (عند محتوى رطوبة بنسبة 40-75٪). وفقًا لذلك ، سيكون الانحراف عن ضغط الخرسانة 1.45 3.8 = 5.51 سم ، وهنا لن تساعد زيادة مضاعفة في المقطع العرضي للتعزيز في منطقة التوتر كثيرًا - من الضروري زيادة ارتفاع الحزمة.
ولكن حتى لو لم نأخذ في الاعتبار مدة الحمل ، فإن 3.2 سم لا يزال انحرافًا كبيرًا إلى حد ما. وفقًا لـ SNiP 2.01.07-85 "الأحمال والتأثيرات" ، سيكون الحد الأقصى المسموح به للانحراف لألواح الأرضية لأسباب هيكلية (بحيث لا يتكسر ذراع التسوية ، وما إلى ذلك) هو l / 150 \ u003d 400/150 \ u003d 2.67 سم وبما أن سماكة الطبقة الخرسانية الواقية لا تزال غير مقبولة ، فلأسباب إنشائية ، يجب زيادة ارتفاع البلاطة حتى 11 سم على الأقل ، لكن هذا لا ينطبق على تحديد لحظة المقاومة.
