Cynnwys arbenigwr archifol: mae’r erthygl yn cadw gweithdrefnau hanesyddol, fformiwlâu, tablau a lluniadau ym maes strwythurau sefydlog, ond nid yw’n brosiect, cyfrifiad statig, prawf o gapasiti llwyth, cynllun cydosod nac asesiad o adeilad sy’n bodoli eisoes. Rhaid pennu cynhaliaeth, rhychwantau, llwythi, cyfuniadau o gamau gweithredu, geometreg, deunyddiau, cysylltiadau, sefydlogrwydd, blinder, seismigedd a chyfnodau adeiladu ar gyfer gwrthrych penodol yn unol â safonau dilys. Mae strwythurau cynnal llwyth yn cael eu dylunio a’u gwirio gan beirianwyr awdurdodedig cyfrifol.
Heddiw, mae Savo Kusić yn canolbwyntio ar ffenestri pren, ffenestri pren-alwminiwm, ffenestri personol, drws a ceisiadau am ddyfynbris. Mae’r erthygl hon yn parhau i fod yn archif hanesyddol ac nid yw’n cynrychioli cynnig dylunio, cyfrifo na gweithredu strwythurau adeiladu.
Fformiwlâu a Marciau: mae mynegiadau mathemategol yn y testun wedi’u trosglwyddo’n ddigidol o ffynhonnell wedi’i sganio a gallant gynnwys gwallau teipio neu OCR. Ni ddylid eu gwneud mewn cyfrifiad heb eu cymharu â ffynhonnell awdurdodol, gan wirio unedau, arwyddion, tybiaethau ac amodau ffiniau.
Trawst syml
Rhoddir adweithiau cymorth, eiliadau plygu, anffurfiannau ac eiliadau statig yr wyneb M0-ar gyfer rhai achosion llwyth sy’n digwydd yn aml yn nhabl 1.
Tabl hanesyddol o adweithiau, eiliadau, anffurfiannau ac eiliadau statig ar gyfer pelydryn syml
Tabl hanesyddol o lwythi a chanlyniadau ar gyfer trawst syml gyda grymoedd dwys lluosog
Llwyth cyson gyda grymoedd crynodedig
Gyda llwytho cymesur (Ffig.1) mae’r cyfrifiad yn haws ei wneud trwy ddwy golofn adio ar ffurf tabl. Yn seiliedig ar y berthynas rhwng llwyth, grym traws a moment
_Qn = Qn+1+ Pn a Mn+1/_λ _= Mn/_λ + Qn+1
mae’r grym traws yn y maes n yn cael ei bennu yn gyntaf, gan ddechrau o’r grym traws yng nghanol y trawst, ac yna’r eiliadau plygu ar rai pwyntiau gan ddechrau o’r gwerth Mi/λ.
Ffig.1gyda thablau ategol.
Pan fo’r llwyth yn anghymesur, a’r pellteroedd grym yn gyfartal, mae’r tablau canlynol yn addas i’w cyfrifo (ffig.2). Gall unrhyw lwyth anghymesur fod yn ôl ffig.3disodli ag un llwyth antimetrig, sydd yn aml yn ddefnyddiol iawn yn y cyfrifiad. Yn lle’r grymoedd Pi a P’i yn achos llwytho cymesurol, mae’r grymoedd (Pi+P’i)/2ar bwyntiau i a i’, ac yn achos gwrthmetrig llwytho, y grym (Pi-P’i)/2ar bwynt i a grym -(Pi-P’i)/2ar bwynt i’. Pan fydd adweithiau cymorth yn cael eu pennu o dan lwytho antimetrig, gellir pennu grymoedd traws ac eiliadau plygu yn y tabl hefyd.
Ffig. 2.
Ffig. 3.
Symud llwyth
Mae’r foment blygu yn lleoliad i yn cael ei gasglu’n graff gan ddefnyddio’r polygon grym a’r polygon cadwyn ar gyfer llwyth penodol. Gellir lluniadu polygon cadwyn fel y dangosir yn ffig.4. Er mwyn pennu sefyllfa fwyaf anffafriol y llwyth ar hyn o bryd yn lle i, symudir y gefnogaeth o dan y llwyth (Ffig.5) hyd nes y pennir y gwerth max η__i, y ceir max_Mi_ = H * max_η__i_ ohono. Ceir y grym ardraws mwyaf ym mhwynt i pan symudir y llwyth fel bod y grym cyntaf yn cyrraedd pwynt i. Gellir ei gael o’r polygon grymoedd yn ffig.6: max_Oi_ =1_/l_ * ∑Pibi. Polygon cadwyn yw polygon A gyda bylchiad polyn H \ = l, wedi’i luniadu ar gyfer system symudol o rymoedd crynodedig pan leolir y grym cyntaf dros gynhaliaeth b.
Ffig. 4.
Ffig. 5.
Ffig.6.
Symud llwythi: mae dewis y safle perthnasol a chyfuniad o lwythi symud yn dibynnu ar bwrpas y strwythur, y model gweithredu, dylanwadau deinamig a rheoliadau cymwys. Nid yw’r weithdrefn graffeg hanesyddol yn brawf digonol o gyflwr mwyaf anffafriol y gwaith adeiladu modern.
Braced gyda chymalau
Llwyth cyson
Yn gyntaf, mae adweithiau’r cynheiliaid a’r grymoedd yn y cymalau yn cael eu pennu o’r amodau ecwilibriwm a’r amodau ar gyfer y cymalau. Yna, gellir pennu eiliadau plygu a grymoedd traws ar gyfer platiau cymorth unigol fel ar gyfer trawstiau syml, neu belydr gyda bargodion. Sl.7yn dangos y canlyniad ar gyfer llwytho tri phlât gyda grymoedd crynodedig. Mae llinell y grymoedd ardraws yn mynd dros yr uniadau fel cysonyn, a’r llinell eiliad heb doriadau, os nad oes grym crynodedig yn yr uniad.
Ffig.7.
Ar gyfer llwyth wedi’i ddosbarthu’n gyfartal ar y gefnogaeth gyfan, ceir rhai gwahaniaethau mawr rhwng yr eiliadau dros y cynhalwyr a’r eiliadau uchaf yn y meysydd, yn ôl y cymarebau rhychwant a lleoliad y cymalau, ffig.8. Os yn achos cynheiliaid gyda chymalau gyda mwy na dau agoriad (ffig.9) a chydag ystodau cyfartal l o feysydd canol dewiswch ystod o feysydd diwedd l1 =0,8535_l_ a safle ar y cyd c =0,1465_l_, yna gyda llwyth wedi’i ddosbarthu’n gyfartal, ceir bod gwerthoedd terfyn yr eiliadau dros y cynhalwyr ac yn y meysydd yn gyfartal â’i gilydd, M=0,0625_gl_2. Os oes gan y meysydd diwedd hefyd ystod o l, yna max_M_ = ar eu cyfer0,0957_gl_2.
Trawst colfachog o dan lwyth wedi’i ddosbarthu’n gyfartal gyda diagram moment
Ffig.8.
Ffig.9.
Llinellau dylanwad
Yn ôl ffig. Mae llinellau dylanwad 10 ar gyfer Mi a Qi rhwng pwyntiau a a b yr un fath â llinellau dylanwad trawst syml. Mae cwrs pellach y llinell ddylanwad yn cael ei bennu gan leoliad y cynheiliaid a’r cymalau sy’n cynrychioli prif bolion a pholion canolradd y gadwyn cinematig a grëir trwy dynnu’r maint statig ar bwynt i. Mewn ffordd debyg, mae llinellau dylanwad ar gyfer Mr a Qr yn cael eu pennu gan ddechrau o’r trawst a gynhelir ym mhwyntiau g1 a c. Nid yw llwyth y trawst sydd â bargod yn y rhan ag1 yn cael unrhyw effaith ar yr eiliadau a’r grymoedd traws yn y pwynt r. Mae’n haws dod o hyd i linellau dylanwad ar gyfer eiliadau a grymoedd ardraws ar bwyntiau bargod (k a v) pan benderfynir ar gyfesurynnau safle’r llwyth yn yr uniad.
Ffig. 10.
Model o gynheiliaid ac uniadau: gall anystwythder gwirioneddol yr uniadau, setlo cynheiliaid, cliriadau, ffrithiant, amherffeithrwydd a threfn cydosod newid dosbarthiad grymoedd o’i gymharu â’r model delfrydol. Rhaid i ragdybiaethau gael eu paru â manylion adeiladu a’u gwirio ar gyfer pob cam perthnasol.
Tri bwa cymal
Wrth lwytho’r bwa yn fympwyol ar dri chymal, gellir pennu adweithiau’r cynhalwyr yn graff. Canlyniad R1 o rymoedd gweithredol sydd yn ôl ffig. Rhaid i 11 actio ar y plât chwith fod mewn cydbwysedd â’r adwaith Kb1, y mae’n rhaid i’w linell ymosod fynd drwy’r uniad g, a’r adwaith Ka1. Yn yr un modd, mae Ka2 a Kb2, oherwydd R2. Gyda gweithrediad cydamserol ceir R1 a R2 trwy ddadleoli cyfochrog a phentyrru grymoedd adwaith terfynol Ka a Kb a gwasgedd cymal G.
Ffig.11.
Gyda’r datrysiad dadansoddol, mae’n gyfleus i wneud y cyfrifiad yn arbennig ar gyfer llorweddol ac yn enwedig ar gyfer llwythi fertigol.
Llwyth llorweddol
Y llwyth llorweddol yn ffig.12yn achosi adweithiau
Bwa tri cholfach gyda chydrannau llwytho llorweddol ac adwaith
Ffig.12.
lle mae C a D yn gydrannau adwaith i’r cyfeiriad sy’n uno’r pwyntiau a a b. ∑H = C*cos_a_ – D_cos_a + ∑W =0. Y grymoedd cneifio sydd ar waith yw:
Ni = -Asin__φ__i – Ccos(φ__i\ -a) – Wmcos__φ__i_,_
Qi = +Acos__φ__i – Csin(φ__i\ -a) – Wmsin__φ__i,
Mi = A__x__i _– Ccosa*_y__i – Wm(hi-hm).
Llwyth fertigol
Llwyth fertigol y bwa ar y tri chymal yn ffig.13achosi adweithiau A0a B0, sy’n hafal i adweithiau pelydryn syml rhychwant l, a’r gwthiad llorweddol C=cosa = Dcosa = H = Mg0/f (1), lle Mg0 moment ar belydr syml yn adran g. Gyda chydrannau fertigol C a D cydrannau fertigol terfynol yr adweithiau yw A = A0 + H_tg_a; B = B0 – H_tg_a. Os yw echelin y bwa yn barabola sgwâr, yi = f xi x’i/la lb, yna ar gyfer llwyth llawn wedi’i rannu’n gyfartal g t/m (Ffig.14) Mi=0, Qi =0.
Bwa tri cholfach o dan lwyth fertigol wedi’i ddosbarthu’n gyfartal
Ffig.13.
Ffig.14.
Llinellau dylanwad
Mae llinellau dylanwad ar gyfer yr adweithiau A0 a B0 yr un fath â llinellau dylanwad pelydr syml. Ceir y llinell ddylanwad ar gyfer y gwthiad llorweddol H yn ôl yr hafaliad (1) o’r llinell ddylanwad am y foment Mg0 y trawst syml, ffig. 15. Mae’r llinell ddylanwad ar gyfer y foment blygu Mi yn cynnwys y llinellau dylanwad gyda Mi0 a H, lle mae’r olaf yn cael ei luosi â \ -yi. Mae’r ddwy linell ddylanwadol hyn wedi’u harosod ar y ab’ syth fel llinell sero, o ble mae’r adrannau aa’ = xi a bb’ = -lb yi/f yn cael eu tynnu. Mae’r gwahaniaeth a ddangosir gan y symudiad ai’g’b yn cynrychioli’r llinell ddylanwad olaf ar gyfer Mi. Mae rhannwr neu bwynt sero y llinell ddylanwad sy’n cyfateb i brif begwn y plât ig yn cael ei gael trwy groestoriad y llinellau ai a bg. Gellir ei ddefnyddio hefyd ar gyfer adeiladu’r llinell ddylanwad, lle cyflwynir pelydryn syml o rychwant a – n. Yn achos bwa y mae ei echelin yn barabola sgwâr, nid yw’r llwyth sydd wedi’i ddosbarthu’n gyfartal yn achosi eiliadau plygu, felly rhaid i gyfanswm arwynebedd y llinell ddylanwad fod yn hafal i sero.
Ffig. 15.
Yn ffig. Cafwyd llinellau dylanwad 16 ar gyfer Qi a Ni trwy arosod llinellau dylanwad cyfatebol ar gyfer Qi0 a H. O ran ab’ fel y llinell sero, mae’r ddwy linell ddylanwad yn yr achos hwn yn llinellau dylanwad trawst syml. Ar gyfer adeiladu neu reoli llinellau dylanwadol, gellir defnyddio’r adrannau nQ a nN o’r llinell bg a’r llinell a dynnir drwy a mewn paralel yma, yn y drefn honno. normal i’r tangiad sy’n gorgyffwrdd â’r ongl φ__i â’r llorweddol. Yn achos bwa parabolig gyda thri chymal, rhaid i gyfanswm arwynebedd y llinell ddylanwad ar gyfer y grym traws fod yn hafal i sero.
Ffig. 16.
Bwâu a gwthiad llorweddol: mae lleoliad yr uniadau, geometreg yr echelin, anystwythder y sylfaen a derbyniad adweithiau llorweddol yn hanfodol ar gyfer ymddygiad y system. Gall newid y cyfnod cynnal, tensiwn, crogwr neu mowntio newid llif y grymoedd; nid yw lluniad hanesyddol delfrydol yn ddigonol ar gyfer cyflawni neu adsefydlu.
Arch stiffened gyda trawst a braced hongian
Llwyth fertigol
Adweithiau fertigol yn ystod llwytho fertigol o blatiau anhyblyg o statig benderfynol bwa cefnogi stiffened gyda trawst, hongian cefnogi a bwâu ar dri cymalau a tensiwn yn Ffig.17ceir a i f o hafaliadau A0 =1/l * ∑Pnbn a B0 =1/l * ∑Pnan pan roddir A ar gyfer systemau a a d_0 = A+K’‘l, B0 = B+K’’r ac ar gyfer systemau eraill A = A0, B =B0. Yna caiff ymatebion A a B ar gyfer systemau a a d eu pennu o:
A = A0 - K’’l = A0 – H(tgal-tg__δ)
B = B0 – K’’r = B0 – H(tgar+tg__δ)
Trosolwg o systemau bwa ac atal gydag adweithiau a grymoedd mewn gwiail
Ffig.17.
Ar gyfer systemau a, d, e a f, yr adwaith llorweddol yw C=0, ac ar gyfer system b yw E =0. Mae gwthiad llorweddol, neu densiwn llorweddol H y system a i d, cydran lorweddol y grym yn arc y system e a’r grym yn nhensiwn y system f yn cael eu pennu ar sail yr hafaliad (1). Mae’r tabl canlynol yn cynnwys trosolwg o adweithiau cynhalwyr a grymoedd mewn rhodenni Sn a Zn ar gyfer systemau unigol.
Llwyth llorweddol
Os yw grym llorweddol W yn gweithredu ar y platiau ar bellter c o’r uniad g (ffig.17ac i e) adweithiau’r cymorth y mae’n ei achosi yw:
Llinellau dylanwad
Ceir y llinellau dylanwad ar gyfer y grymoedd cneifio ar sail y tebygrwydd yn ymddygiad y systemau hyn a bwa tri cholfach syml. Ar gyfer bwa ffon gyda thrawst anystwyth o dan y bwa (trawst Langer) yn ffig.18dangosir llinellau dylanwadol ar gyfer U2, D4 a L4. Llu yn y ffon U2 yn cael ei gael o’r eiliad pwynt2gwregys uchaf: U2 = M2/h. O’r cyflwr ∑V=0cawn D4 = Q40/pechod_φ – Mg0/f hynny4/mab__φ. Hefyd o’r cyflwr ∑V=0yn dilyn (llwyth ar wregys isaf) L4 = -C50+Mg0/f * hynny4.
Ffig.18.
Os yw nodau bwa tri-uniad gyda thrawst anystwyth solet (ffig.19) gorwedd ar barabola sgwâr ac os yw’r uniad yn gorwedd yn echelin y trawst, yna gyda llwyth wedi’i ddosbarthu’n gyfartal g t/m yr eiliadau plygu yw M=0mewn mannau o hangers, a M=g__λ__2/8yng nghanol y cae rhwng y crogfachau.
Ffig.19.
Hangers, tensiwnwyr a stiffeners: gall yr elfennau hyn a’u cysylltiadau fod yn sensitif i amherffeithrwydd, straen eilaidd, blinder, cyrydiad, colli pwysau ac amodau cydosod. Ni wneir eu disodli, eu tynhau neu eu tynnu heb brosiect cyflwr dros dro a therfynol.
Ffrâm yn cefnogi
Ffig.20.
Sl.20yn dangos y diagram moment o ffrâm tri cholfach gyda bargodiadau a thrawstiau crog oherwydd llwyth llawn wedi’i ddosbarthu’n gyfartal. Ceir y llinell ddylanwad am y foment Me yn seiliedig ar y mynegiad Me=-Hh + Mk, trwy arosod y llinell ddylanwad ar gyfer y gwthiad llorweddol H (gyda’r lluosydd -h) ac am y foment blygu Mk ar y bargod.
Yn achos llwyth anghymesur o gynhalwyr cymesur, yn aml gellir symleiddio’r cyfrifiad trwy rannu’r llwyth yn lwytho cymesur a gwrth-gymesur, ffig.21. Mae hyn yn arbennig o wir ar gyfer y cynheiliaid ffrâm yn ffig.22a23, sy’n dangos y diagramau moment oherwydd y grym crynodedig ar bwynt mympwyol o’r gefnogaeth uchaf. Gellir deall y llwyth llorweddol ar uchder y joist fel gwrthmetrig. Gan y gellir ystyried llwyth llorweddol yr is-strut fel llwyth rhithwir ar gyfer cyfrifo dadleoliadau llorweddol yr is-strwythur, gellir dod i’r casgliad ar unwaith o’r arwynebau eiliad i ba ochr y mae’r is-strut yn symud yn ystod y llwyth fertigol. Ceir y dadleoliadau hyn trwy gyfuno cyflyrau ecwilibriwm gwrthmetrig. Felly, ar gyfer yr achosion yn ffig.22a23mae’r tanlinelliad yn symud i’r dde.
Ffig.21.
Ffig.22.
Ffig.23.
Fframiau a dadleoliadau: nid yw casgliad cyfeiriad dadleoli o ddiagram delfrydol yn disodli gwirio anffurfiannau, effeithiau ail drefn, sefydlogrwydd, anystwythder cymalau, sylfeini ac elfennau nad ydynt yn dwyn. Mae’r terfynau cynnal llwyth a defnyddioldeb yn cael eu gwirio ar y model cyflawn.
Gridiau gofodol
Ffig.24.
cromen Schwedler (ffig.24) a phyramid grid hemm (Ffig.25), fel achos arbennig o gromen Schwedler's lle nad oes gan y meridians unrhyw seibiannau, gyda lloriau m a n ochrau, yn cynnwys m \ * n rhodenni meridional S, (m+1)n rhodenni o gylchoedd R a m*n rhodenni croeslin D. Fel nifer y nodau k=(m+1) Mae cefnogaeth n yn cael ei bennu’n statig pan fydd nifer y cynhalwyr a =3k-s =2n, hynny yw pan gefnogir pob sylfaen o’r thema ar ganol disgyrchiant llinol gyda chefnogaeth fertigol a llorweddol. Os bydd gwiail y cylch isaf yn disgyn i ffwrdd, mae angen dwyn sefydlog gyda thri chynhalydd ym mhob fertig. Dylid archwilio defnyddioldeb y trefniant o gynheiliaid llorweddol. Cyfarwyddiadau cymorth yn ffig.26yn cael eu dewis yn anghywir oherwydd ei bod yn bosibl llunio cynllun polyn nad yw’n gwrth-ddweud ei gilydd.
Ffig.25.
Gall trapesoidau a ffurfiwyd gan wialenau meridian a rhodenni cylch gael eu cryfhau â K-llenwad. Dylid ystyried y nodau canlyniadol fel nodau dellten fflat. Dim ond trwy brif nodau y gellir trosglwyddo llwythi. Bydd y llwyth fertigol P sy’n ymosod ar y nod yn cael ei ddadelfennu i gydran _Ks \ = Ps / _λ i gyfeiriad y meridian ac i gydran llorweddol _H = Pa / _λ. Mae’r gydran lorweddol yn cael ei ddadelfennu ymhellach yn gydrannau i gyfeiriad y rhodenni cylch _Kl=Hc/a=Pc/λ _i Kr=Hb/a=Pb/λ.
Yn yr un modd, mae cydrannau Kl a Kr y grym llorweddol mympwyol W yn cael eu pennu, fel bod y cynllun llwyth a ddangosir yn ffig.27. Nid yw cydrannau X i gyfeiriad y rhodenni meridian yn cael eu dangos yn y llun.
Ffig.26a27, yn y drefn honno.
Pan fo’r cynhaliad a’r llwyth P yn gylchol gymesur, yna mae’r grymoedd Kl yn hafal i’r grymoedd Kr, felly mae’r croeslinau heb eu pwysleisio tra bod y grymoedd yn y rhodenni meridian yn:
_S1= -P1s/_λ; S2= -(P1+P2)s/λ; S3= -(P1+P2+P3)s/λ
ac yng ngwiail y fodrwy:
_Ri = Pib/_λ
Gellir cyfrifo cromen Schwedler yn yr un modd pan ddeallir pob llawr fel pyramid dellt. Ar wahân i’r grymoedd gweithredol P a W, dylid wedyn cyflwyno’r grymoedd yn y rhodenni S a D y llawr uchaf fel grymoedd allanol, yn y drefn honno. eu cydrannau i gyfeiriad y wialen meridian a’r rhodenni cylch. Tra yn y pyramid dellt, dim ond mewn rhodenni dau blât cyfagos y teimlir dylanwad un grym crynodedig, yn achos cromen Schwedler mae ei ddylanwad yn ymestyn i nifer sylweddol fwy o wialennau. Yn ffig.24mae’r rhodenni sydd dan straen oherwydd y grym P yn y cylch fertig wedi’u marcio.
Cyplau a chromennau gofodol: mae sefydlogrwydd y systemau hyn yn dibynnu ar weithrediad gofodol, cefnogaeth, amherffeithrwydd geometrig, byclau gwiail, anystwythder nodau, cydymffurfiad dros dro a dilyniant y cydosod. Nid yw braslun gwastad neu hafaliad unigol yn profi sefydlogrwydd byd-eang, cronfa cynnal llwyth na diogelwch wrth godi.