Msingi wa miundo ya chuma

Dokezo muhimu la kitaalamu: Hili ni maandishi ya elimu ya kumbukumbu, si maelezo ya muundo wa sasa, hesabu tuli, uthibitisho wa uwezo wa kupakia au maagizo ya utengenezaji na usanifu. Ubunifu wa miundo ya chuma lazima iwe pamoja na vitendo halisi, viunganisho, utulivu, uchovu, moto, kutu na hali zingine zote muhimu kulingana na kanuni na viwango halali, na jukumu la mbuni aliyeidhinishwa.

Ubunifu na ujenzi wa miundo ya chuma sio sehemu ya toleo la sasa la umma la Savo Kusić. Leo, mwelekeo wa uzalishaji unajumuisha madirisha ya mbao, dirisha za mbao za alumini na milango maalum.

Miundo ya chuma ina kipengele cha kawaida kwa kuwa mara nyingi hutengenezwa kwa chuma cha moto kilichoviringishwa. Kuunganisha hufanyika kwa kutumia rivets, screws au kulehemu. Hii inajumuisha miundo ya chuma kwa madaraja, majengo, viwanda na madini, uhandisi wa majimaji, nguzo, minara, mizinga, kwa maana pana na kwa cranes, ujenzi wa meli, boilers, nk Mtazamo wa maonyesho yafuatayo ni matibabu ya dhana za msingi.

Nyenzo

Nyenzo kuu za ujenzi wa miundo ya chuma ni wasifu uliovingirwa kutoka kwa chuma cha ubora wa ujenzi S235, S275, S355, S420, S450. Kulingana na kiwango, kuna aina kadhaa tofauti za chuma cha ujenzi, ambapo nambari katika uainishaji kawaida inaonyesha nguvu ya mvutano wa chuma. Kuna alama kadhaa za barua, ambapo katika kesi hii S inasimama kwa chuma cha miundo. Fomu za kawaida zinazotumiwa ni S, B (vyuma vya saruji, kuimarisha) na Y (chuma cha prestressing).

Steel akavingirisha inasaidia

Kuna anuwai kubwa ya msaada wa wasifu wa chuma na kila moja ina madhumuni yake, faida na hasara.

• U-wasifu
• Wasifu wa I wenye miguu nyembamba (IPE, IPN)
• Profaili za I zenye miguu mipana (HEA, HEB, HEM, HD)
• Profaili/sanduku zisizo na mashimo (pande zote, mraba, mstatili)
• Laha
• Bidhaa zilizotengenezwa kwa baridi (zinazopatikana kwa kukunja ubao kwa ubaridi na kusokota kipande bapa)

Kila moja ya wasifu hizi hutofautiana katika umbo, vipimo, madhumuni, n.k. Kwa mfano, kuna zaidi ya 20 wasifu tofauti wa IPN, ambao hutofautiana kwa vipimo; wasifu mkubwa zaidi unaweza kustahimili buckling (flexural na lateral-torsional), deflections, nk.

Kuna madarasa manne ya chuma kulingana na ikiwa wanafikia kiwango cha mavuno wakati dhiki imeongezeka, ikiwa uchambuzi ni plastiki au elastic, ni uwezo gani wa mzigo wa sehemu ya msalaba, nk ambapo darasa la kwanza ni bora na la nne ni mbaya zaidi. Zaidi kuhusu muundo na nguvu ya chuma inaweza kusomwa hapa.

Usawazishaji wa voltage na uwezo wa kubeba kwa mzigo thabiti

Uwezo wa kuzaa. Vipimo vya miundo ya chuma hubainishwa ili kasoro kubwa za kudumu zisitishwe. Uwezo wa kuzaa, hata hivyo, katika hali nyingi haujaisha kwa njia yoyote wakati mkazo wa juu zaidi wa kulinganisha unafikia kiwango cha mavuno - basi deformations kukua kwa kasi zaidi kuliko mikazo. Kwa chuma cha miundo, utegemezi sawa na wakati wa kuzaa unaweza kuchukuliwa kama kikomo cha sheria ya Hooke kwa hali ya mkazo wa jumla. Katika hali ya mfadhaiko wa hali ya usawa, ambayo ni sawa katika kila mahali, hakuna mabadiliko yanayotokea wakati kikomo cha uwiano kinapitwa, isipokuwa kwamba ulemavu wa jumla hukua haraka kuliko dhiki.

Kusawazisha mfadhaiko wakati wa kupinda. Katika kesi ya kupinda kwa boriti, usambazaji wa mkazo wa rectilinear kulingana na nadharia ya Navier inatumika, hadi mkazo wa makali σ=M/W hauzidi kikomo cha uwiano. Upanuzi wa longitudinal ε = ε(σ). Hii ni kweli angalau kwa bends ndogo. Mikazo ambayo ni ya juu kuliko dhiki ya uwiano inaweza kukua polepole zaidi kuliko upanuzi ε. Katika mtini. 1 inaonyesha usambazaji wa mkazo wa kupinda kwa mchoro wa uendeshaji uliotolewa na kwa thamani mbalimbali za upanuzi wa makali. Eneo la uwiano (lililowekwa alama ya mduara kwenye mistari yote ya voltage) kwa hiyo linakuwa ndogo na ndogo na kuongezeka kwa upanuzi wa makali. Voltage ya makali kwanza imepunguzwa na σF. Ni baada tu ya kasoro kubwa sana ndipo mkazo wa juu zaidi huinuka juu ya σF, ili ushawishi wa uimarishaji wa chuma wa muundo uonekane (kesi 5).

Mtini. 1 - Usawazishaji wa voltage inayopinda

Usawazishaji wa kilele cha dhiki. Mgawanyo wa mikazo ya longitudinal katika sehemu yote kupitia katikati ya shimo katika fimbo moja iliyochimbwa yenye mvutano takriban inalingana na mstari 2 katika tini. 2. Kilele cha voltage σmax inategemea uwiano wa d/b. Mara nyingi iko karibu na σmax = 2-3 σm, ambapo σm = S/FM inaashiria thamani ya wastani ya mkazo wa mkazo katika sehemu iliyodhoofishwa na shimo kwenye FM. Sl. 2 ni halali hadi hali ya voltage ipite kikomo cha P. Kwa mizigo ya juu, ili kufikia upanuzi fulani, voltages za chini zinahitajika tu karibu na shimo kuliko kulingana na sheria ya mstari wa moja kwa moja. Katika sehemu zenye mkazo zaidi, mikazo haitaongezeka tena sawia na S, lakini polepole zaidi. Kwenye mpaka, takriban usambazaji sare wa mikazo ya longitudinal σm = σf itapatikana kwenye sehemu nzima 2-2. Shear na mikazo transverse zilipuuzwa. Matukio ya usawazishaji wa dhiki wakati wa ongezeko la polepole la nguvu S katika fimbo inathibitisha kwamba njia ya kawaida ya miundo ya chuma chini ya athari ya mzigo tuli ni haki, kupuuza kilele cha mkazo wakati wa vipimo na kulinganisha tu dhiki ya wastani σm=S/Fm katika sehemu dhaifu ya Fm na thamani inayokubalika.

Mtini. 2

Utaratibu wa vipimo kulingana na uwezo wa mzigo

Wakati mzigo unavyoongezeka, usawa wa voltage hutokea katika sehemu. Kwa kufanya hivyo, mikazo hupangwa upya kutoka sehemu zilizosisitizwa zaidi za sehemu hadi zile zilizosisitizwa kidogo. Kwa muda mrefu kasoro sio kubwa sana kwamba zinapaswa kuzingatiwa wakati wa kuweka hali ya usawa, mchakato huu hauwezi kubadilisha chochote kwa ukubwa wa ushawishi wa S, M, nk na miundo iliyopangwa kwa takwimu.

Inasaidia na sura inayoendelea: chini ya dhana ya sheria ya Hooke, inapatikana kwa usaidizi mmoja unaoendelea wa sehemu ya mara kwa mara (Mtini.3) mstari wa muda ulioonyeshwa chini ya a. Mikazo ya kupinda inalingana na nyakati za kupinda M. Iwapo mizigo yote miwili itaongezeka kwa usawa, kikomo cha P kitapitishwa kwanza kwenye usaidizi wa kati B. Kikomo cha kuzaa kinafikiwa wakati muda wa kuzuia MDF unafikiwa kwenye uwanja pia. Katika kesi ya boriti iliyofungwa pande zote mbili za sehemu ya ulinganifu ya mara kwa mara na nguvu iliyojilimbikizia (Mtini.4) usawazishaji wa muda upo tangu mwanzo. Wakati kikomo cha P kinapozidi, hakuna mabadiliko katika usambazaji wa wakati. Badala yake, katika kesi ya mzigo uliosambazwa sawa (Mtini.5) kusawazisha muda husababisha kupunguzwa kwa wakati wa kubana na -2/3 Mkuhusu -1/2 Mo.

Sl.4

Sl.3nk.5, kwa mtiririko huo: wakati wa kupiga: a) kabla, b) hali ya kikomo baada ya kuunganisha tena kwa nguvu; a) kabla, b) baada ya kusawazisha kasi

Miundo ya kimiani: iliyo na mihimili isiyo na kipimo ya ndani, kuna utegemezi sawa na wa ujenzi wa fremu. Mikazo ya pili, ambayo inahusiana na nodi ambazo ni ngumu katika kupinda, zinaweza kupuuzwa katika makadirio ya kwanza wakati wa kutathmini uwezo wa mzigo. Sehemu za plastiki hufanya sawa na viungo, ili hatua ya tuli ya mhimili chini ya mzigo wa mwisho inaweza kubeba bado iko karibu na ile ya truss bora na viungo katika nodes. Katika kesi ya ujenzi na mizigo ya mara kwa mara, ambayo matukio ya nguvu ya uchovu yanapaswa kuzingatiwa, kwa hiyo kuna mashaka makubwa dhidi ya kuzingatia usawa wa nguvu wakati wa vipimo. Badala yake, ni muhimu kuhitimisha juu ya ushawishi wa uhamishaji wa msaada. Kwa kuwa nguvu ya kufanya kazi ya mambo ya kimuundo ya mtu binafsi inategemea tu juu ya mipaka ya dhiki, na si kwa ukubwa wa uharibifu wa jumla, uhamisho wa misaada hauna athari kwa uwezo wa kuzaa.

Mzigo mbadala: dhana ya kesi ya upakiaji mara kwa mara haipatikani. Kwa viunga vya daraja, kuna majimbo ya mzigo wa kutofautiana. Mawazo juu ya nguvu na usambazaji wa dhiki katika mambo ya kimuundo ya mtu binafsi, ambayo hurahisisha, ni ya kawaida katika kazi ya vitendo na miundo ya chuma, kulingana na ile ya awali, inahesabiwa haki chini ya hali ya kawaida. Hii ni kweli hasa kwa kupuuza kilele cha voltage za mitaa. Haiwezi kupendekezwa kutumia njia ya vipimo kulingana na uwezo wa mzigo chini ya upakiaji wa uchovu (nguvu). Kwa hivyo, utaratibu wa vipimo kulingana na uwezo wa mzigo ni mdogo kwa kesi ya mizigo ya tuli, haswa kwa ujenzi katika tasnia ya ujenzi. Katika hali nyingine, ambayo tahadhari inapaswa kulipwa kwa kuonekana kwa uchovu, deformations muhimu itabidi kutengwa na nadharia ya elasticity kuchukuliwa kama msingi. Kwa kufanya hivyo, mtu anapaswa kujitahidi kwa umbali mkubwa wa kutosha kutoka kwa uhakika wa mavuno. Ugumu wa chuma cha ujenzi basi hutoa usalama wa ziada.

Mkazo mbadala

Kunyoosha na kuzeeka kwa baridi: Katika tini. 6 mstari wa upanuzi wa mkazo wa fimbo ya duara, ambayo iliwekwa wazi kwa mikazo ya kupishana na mikazo ya kubana, ilitumiwa. Michakato ya mzigo wa mtu binafsi imewekwa alama na nambari kulingana na mpangilio wao. Upanuzi wa elastic ambao hurudi wakati wa upakuaji pia hutokea baada ya mieneo mikubwa kulingana na mikazo. Wakati wa kubadilisha ishara ya voltage, P-limit karibu kutoweka kabisa. Kwa hiyo, mali ya elastic ya chuma ya ujenzi inayotolewa katika hali ya baridi haikubaliani na maadili ya awali. Kulingana na uchakataji uliopita, tofauti kubwa kabisa zinaweza kuonyeshwa.

Mtini. 6

Sambamba na hilo huja dalili zaidi za kuzeeka. Neno hili linajumuisha mabadiliko yote katika mali ambayo hutokea kwa muda bila ushawishi wa nje. Kuzeeka kwa kunyoosha kunaweza kuzingatiwa baada ya deformation ya kudumu kwa kunyoosha baridi. Ikiwa vielelezo vya majaribio vilivyonyooshwa kabisa vitaachwa kwa muda bila mzigo kwenye joto la kawaida, nguvu ya mkazo na, kwa kiasi kidogo, nguvu ya kupasuka hupanda juu ya thamani ya awali, huku urefu wakati wa mapumziko hupungua (Mchoro 7). Mchakato wa kuzeeka hudumu kwa siku, lakini hupunguzwa hadi saa chache au dakika chache, ikiwa chuma cha muundo kinapashwa joto hadi karibu 300 oC. Inapaswa pia kutajwa kuwa kuzeeka kwa kunyoosha hutokea wakati huo huo na kunyoosha, ikiwa hii hutokea kwa temp. 200 – 400 oC, yaani katika eneo la mwanga wa samawati.

Mtini. 7 - a) mstari wa upanuzi wa fimbo iliyopakiwa mara mbili; b) mstari wa upanuzi wa fimbo iliyonyoshwa katika hali ya baridi

Hatua inayofuata na hysteresis: Katika nyenzo ya elastic kabisa, kuna utegemezi usio na utata kati ya hali ya dhiki na deformation, ili matatizo fulani daima yanahusiana na deformations sawa na kinyume chake. Kwa sheria iliyotolewa ya elasticity, deformations haitegemei wakati uliopita tangu mzigo ulitumiwa, na pia si kwa njia ambayo mzigo hutumiwa. Mapungufu kutoka kwa tabia ya elastic inaweza kuelezewa katika digrii mbili za makadirio: katika eneo la elastic kuna upungufu mdogo; zinaweza kupuuzwa katika makadirio ya kwanza. Wanaweza kuamua kwa vipimo sahihi, hasa wakati wa kulinganisha dhiki karibu na kikomo cha elastic. Yaani, upanuzi sio tu kazi ya voltage, lakini kwa mzunguko wa mzigo uliofungwa na voltage sawa, daima ni ndogo kidogo wakati wa kupakua kuliko wakati wa kupakia. Kupotoka kutoka kwa elasticity kamili, yaani. tofauti kati ya upanuzi sambamba katika mikazo sawa inaitwa elastic hysteresis. Ikiwa mzunguko wa mzigo unarudiwa mara nyingi zaidi, hii inapatikana kwa voltages sio juu sana - kitanzi kilichofungwa cha hysteresis au damping. Sl. 8 inaonyesha vitanzi vya unyevu kwa thamani mbalimbali za upakiaji wa AC. Upana wa vitanzi huongezeka sana na urefu wa voltage. Eneo la kitanzi ni sawia na kazi ya deformation, ambayo inapotea katika kila mzunguko na kubadilishwa kuwa joto. Pia, deformations ni kutofautiana si tu kwa urefu wa voltage lakini pia kwa wakati, wao hutegemea kasi na njia ya upakiaji. Sehemu ya deformation, ambayo inategemea wakati, inaitwa matokeo. Hysteresis na athari hutokea wakati huo huo. Kama sheria, hawana umuhimu wa vitendo kwa aina hizo za chuma za ujenzi zinazotokea katika miundo ya chuma kwenye joto la kawaida.

Sl. 8

Angalizo la Maombi: Uteuzi wa nyenzo za kihistoria, dhana, michoro na taratibu katika maandishi hazipaswi kutumiwa badala ya viwango vya sasa, sifa mahususi za bidhaa, muundo wa kukokotoa na uthibitishaji wa kitaalamu wa jumla ya ujenzi.