การเพิ่มชิ้นส่วน T มีความแข็งแรงมากเพียงใด

ถ้าฉันมีวัสดุเหล็กแบนแบนกว้าง 3.0 ม. x 150 มม. และหนา 5 มม. และใช้แรงกดลงที่เพิ่มขึ้นถึงจุดกึ่งกลางในบางจุดมันจะล้มเหลว

แต่ถ้าโปรไฟล์ของเหล็กชิ้นนั้นเป็นรูปตัว T แทนที่จะเป็นช่วงแบนมันจะแข็งแกร่งกว่ามาก

Safe Working Load (SWL) สำหรับโปรไฟล์ต่าง ๆ สามารถคำนวณได้จากสูตรเฉพาะหรือไม่

สมมติว่ามิฉะนั้นคุณจะออกแบบสิ่งต่าง ๆ เช่นปั้นจั่นได้หรือไม่สูตรเดียวกันนี้ใช้กับวัสดุต่าง ๆ เช่น อลูมิเนียม v เหล็กและความหนาต่างกันของวัสดุเดียวกันหรือไม่

ในการตอบคำถาม "SWL" สำหรับโปรไฟล์ต่าง ๆ สามารถคำนวณได้จากสูตรเฉพาะหรือไม่ - ใช่แม้ว่ามันจะไม่ใช่สูตรเดียว แต่ก็มีหลายสิ่งที่ต้องพิจารณามากมาย แต่ทั้งหมดมีชุดของสูตรขึ้นอยู่กับสถานการณ์ที่แน่นอน การคำนวณการทำงานที่ปลอดภัย (SWL) (หรือที่จริงเริ่มจากภาระงานที่ต้องการและการคำนวณสมาชิกโครงสร้างที่ต้องการ) เป็นส่วนใหญ่ของสิ่งที่วิศวกรโครงสร้างทำ

ลำแสงสามารถ“ ล้มเหลว” ได้หลายวิธี กรณีที่คุณได้รับส่วนใหญ่จะเกินกำลังการผลิตพลาสติกของลำแสงในการดัดงอเช่นบานพับเกิดขึ้นตรงกลางลำแสงทำให้เกิดการเสียรูปอย่างมีนัยสำคัญซึ่งจะดึงลำแสงออกจากหนึ่งในการรองรับ กำลังการผลิตพลาสติกของลำแสงโลหะค่อนข้างง่ายในการคำนวณคุณสามารถใช้สูตรได้

s = M / Z

โดยที่ s คือความเครียดผลผลิตของวัสดุ M คือโมเมนต์ดัดที่ประยุกต์แล้วและ Z คือโมดูลัสส่วนพลาสติกของโปรไฟล์ที่คุณเลือก

s ขึ้นอยู่กับวัสดุดังนั้นการเปลี่ยนวัสดุจะเปลี่ยนสิ่งนี้ คุณสามารถรับเหล็กได้หลายเกรดโดยมีอัตราผลตอบแทนอยู่ที่ 230 ถึง 260 MPa อลูมิเนียมสามารถให้ผลผลิต 15 ถึง 20 MPa

M ขึ้นอยู่กับการโหลดที่ใช้ ในกรณีของคุณเกิดจากแรง F ที่ใช้ในช่วงกลาง 3.0m ซึ่งให้ช่วงเวลาสูงสุด 0.75F (การคำนวณช่วงเวลาการดัดเป็นหัวข้อแยกทั้งหมด)

Z ขึ้นอยู่กับโปรไฟล์ของคุณ วิกิพีเดีย ให้สูตรบางส่วนสำหรับบางส่วนพื้นฐาน (การคำนวณส่วนโมดูเลเป็นหัวข้อใหญ่เกินไป)

สูตรนี้จะให้การโหลดสูงสุดตามทฤษฎีของคุณไม่ใช่ SWL ของคุณ SWL ยังคำนึงถึงปัจจัยด้านความปลอดภัยซึ่งใช้เพื่อให้แน่ใจว่าโหลดที่ใช้ไม่เกินความจุ มีมาตรฐานการออกแบบที่ระบุปัจจัยเหล่านี้ (มาตรฐานที่ใช้ขึ้นอยู่กับสถานการณ์)

เพื่อตอบคำถามพาดหัวของคุณ “ การเพิ่มชิ้นส่วน T มีความแข็งแรงมากเพียงใด?” - ทุกอย่างขึ้นอยู่กับขนาดของชิ้น T และตามที่กล่าวถึงโดย grfrazee เช่นเดียวกับการเพิ่มความลึกของ T ที่คุณเสี่ยงต่อความล้มเหลวของวิธีการเปลี่ยนเป็นโก่งแบบบิดด้านข้าง

หนึ่งสามารถกำหนดคุณสมบัติส่วนของรูปร่างโดยใช้ ทฤษฎีบทแกนขนาน ตามที่ได้สอนในวิชากลไกเบื้องต้นของวัสดุ ฉันได้พบ เว็บไซต์ดังต่อไปนี้ ที่จะคำนวณคุณสมบัติส่วนของ T-shape เมื่อมีการแทรกอินพุตที่เหมาะสม โปรดทราบว่าเว็บไซต์นี้ยังแสดงสูตรที่อยู่เบื้องหลังการคำนวณ

คุณอาจมีปัญหาการโก่งของหน้าแปลนเนื่องจากความนุ่มของครีบ แต่มันยากที่จะบอกโดยไม่ต้องทำการคำนวณใด ๆ ตัวอย่างต่อไปนี้จาก American Institute of Steel Construction (AISC) ฉบับที่ 14 คู่มือการก่อสร้างเหล็ก ระบุอัตราส่วน b / t ที่ จำกัด ซึ่งแยกองค์ประกอบการบีบอัดแบบไม่กระจายและส่วนขยาย สิ่งนี้อาจไม่สามารถใช้ได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเขตอำนาจศาลของคุณเนื่องจากคุณอยู่ในออสเตรเลีย อย่างไรก็ตาม สถาบันเหล็กกล้าออสเตรเลีย ควรมีบทบัญญัติที่คล้ายคลึงกันประมวลในรหัสของมัน

สูตรสำหรับคุณสมบัติส่วนของรูปร่างเป็นวัสดุที่ไม่ขึ้นต่อกันตราบใดที่วัสดุนั้นสามารถพิจารณาได้ว่าเป็น isotropic, homogenous และ elastic (เหล็กและอลูมิเนียมเป็นคอนกรีตไม่ได้)

มีวิธีที่ดีกว่า อย่างเหมือนกัน การทำให้จานแข็งทื่อเช่นโดย แซนด์วิช หลัก รุ่นที่ค่อนข้างด้อยกว่าคือ Isogrid นี่คือ I-beams แบบกระจาย

ในทั้งสองวิธีความแข็งแกร่งในการดัดงอที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นโดยทำให้ชิ้นส่วนส่วนกลางกลวงและมีน้ำหนักเบา ความเครียดจะลดลง

โปรด google ภายใต้ชื่อเหล่านี้ ในตำแหน่งที่ 5 มม. เป็นแผ่นหนาคุณสามารถใช้แผ่นขนาด 1/8 นิ้วและเชื่อมติดกับเซลล์ isogrid หรืออย่างน้อยซี่โครง orthogonal / ย่างที่มีความหนา 1/8 นิ้วเดียวกันพูดขนาดเซลล์ 3 นิ้ว ใยแก้วก็เหมือนลังบรรจุขวด ความแข็งอาจเพิ่มขึ้น 4/5 ครั้ง การประดิษฐ์พิเศษนั้นคุ้มค่า

หากเลือกวัสดุอื่นก็โอเคแม้แต่แผ่นไม้อัดขนาด 1 นิ้วก็สามารถยึดกับแผ่นเหล็กหนา 1/16 ด้วยการใช้กาวที่ดีทั้งสองด้านเพื่อลดการเสียรูป

เมื่อปรับปรุงการออกแบบรายละเอียดเป็นสิ่งสำคัญ