எஃகு கட்டமைப்புகளின் அடிப்படைகள்

முக்கியமான தொழில்முறை குறிப்பு: இது ஒரு காப்பக கல்வி உரை, தற்போதைய வடிவமைப்பு விவரக்குறிப்பு, நிலையான கணக்கீடு, சுமை திறன் சான்று அல்லது உற்பத்தி மற்றும் சட்டசபை வழிமுறைகள் அல்ல. எஃகு கட்டமைப்புகளின் வடிவமைப்பில் உண்மையான செயல்கள், இணைப்புகள், நிலைப்புத்தன்மை, சோர்வு, தீ, அரிப்பு மற்றும் செல்லுபடியாகும் விதிமுறைகள் மற்றும் தரநிலைகளின்படி, அங்கீகரிக்கப்பட்ட வடிவமைப்பாளரின் பொறுப்புடன் தொடர்புடைய அனைத்து நிபந்தனைகளும் இருக்க வேண்டும்.

எஃகு கட்டமைப்புகளின் வடிவமைப்பு மற்றும் கட்டுமானம் Savo Kusić இன் தற்போதைய பொது சலுகையின் ஒரு பகுதியாக இல்லை. இன்றைய உற்பத்தி கவனம் மர ஜன்னல்கள், மர-அலுமினிய ஜன்னல்கள் மற்றும் தனிப்பயன் கதவுகள்.

எஃகு கட்டமைப்புகள் ஒரு பொதுவான அம்சத்தைக் கொண்டுள்ளன, அவை பெரும்பாலும் சூடான உருட்டப்பட்ட எஃகு கொண்டிருக்கும். ரிவெட்டுகள், திருகுகள் அல்லது வெல்டிங் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி இணைப்பது செய்யப்படுகிறது. இதில் பாலங்கள், கட்டிடங்கள், தொழில் மற்றும் சுரங்கம், ஹைட்ராலிக் பொறியியல், தூண்கள், கோபுரங்கள், தொட்டிகள், பரந்த பொருளில் மற்றும் கிரேன்கள், கப்பல் கட்டுதல், கொதிகலன்கள் போன்றவற்றுக்கான எஃகு கட்டமைப்புகள் அடங்கும். பின்வரும் விளக்கக்காட்சிகளின் கவனம் அடிப்படைக் கருத்துகளின் சிகிச்சையாகும்.

பொருட்கள்

எஃகு கட்டுமானங்களின் முக்கிய கட்டுமானப் பொருள் கட்டுமானத் தரமான எஃகு S235, S275, S355, S420, S450 ஆகியவற்றிலிருந்து உருட்டப்பட்ட சுயவிவரங்கள் ஆகும். தரநிலையைப் பொறுத்து, பல்வேறு வகையான கட்டுமான எஃகு வகைகள் உள்ளன, அங்கு வகைப்படுத்தலில் உள்ள எண் பொதுவாக எஃகு இழுவிசை வலிமையைக் குறிக்கிறது. பல எழுத்து குறியீடுகள் உள்ளன, இந்த விஷயத்தில் S என்பது கட்டமைப்பு எஃகு என்பதைக் குறிக்கிறது. S, B (கான்கிரீட் இரும்புகள், வலுவூட்டல்) மற்றும் Y (எஃகு அழுத்தம்) ஆகியவை பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் பொதுவான வடிவங்கள்.

எஃகு உருட்டப்பட்ட ஆதரவுகள்

பரந்த அளவிலான எஃகு சுயவிவர ஆதரவுகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த நோக்கம், நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் உள்ளன.

• U-சுயவிவரங்கள்
• குறுகிய கால்கள் கொண்ட I-சுயவிவரங்கள் (IPE, IPN)
• பரந்த கால்கள் கொண்ட I-சுயவிவரங்கள் (HEA, HEB, HEM, HD)
• வெற்று சுயவிவரங்கள்/பெட்டிகள் (சுற்று, சதுரம், செவ்வக)
• தாள்கள்
• குளிர்-உருவாக்கப்பட்ட தயாரிப்புகள் (ஒரு தட்டையான துண்டுகளை குளிர்ச்சியாக உருட்டுவதன் மூலமும், ஒரு தட்டையான பட்டையை முறுக்குவதன் மூலமும் பெறப்படுகிறது)

இந்த சுயவிவரங்கள் ஒவ்வொன்றும் வடிவம், பரிமாணங்கள், நோக்கம் போன்றவற்றில் வேறுபடுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, 20 க்கும் மேற்பட்ட வெவ்வேறு IPN சுயவிவரங்கள் உள்ளன, அவை பரிமாணங்களில் வேறுபடுகின்றன; பெரிய சுயவிவரங்கள் வளைவு (நெகிழ்வு மற்றும் பக்கவாட்டு-முறுக்கு), விலகல்கள் போன்றவற்றை சிறப்பாக தாங்கும்.

மன அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது மகசூல் புள்ளியை அடைகிறதா, பிளாஸ்டிக் அல்லது எலாஸ்டிக் பகுப்பாய்வு, குறுக்கு பிரிவின் சுமை திறன் என்ன, முதலியவற்றைப் பொறுத்து நான்கு வகை எஃகுகள் உள்ளன. இதில் முதல் வகுப்பு சிறந்தது மற்றும் நான்காவது மோசமானது. எஃகின் கட்டமைப்பு மற்றும் வலிமை பற்றி மேலும் படிக்கலாம் இங்கே.

மின்னழுத்த சமநிலை மற்றும் நிலையான சுமை தாங்கும் திறன்

தாங்கும் திறன். எஃகு கட்டமைப்புகளின் பரிமாணங்கள் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. மறுபுறம், மிக உயர்ந்த ஒப்பீட்டு அழுத்தம் மகசூல் புள்ளியை அடையும் போது பல சந்தர்ப்பங்களில் தாங்கும் திறன் எந்த வகையிலும் தீர்ந்துவிடாது - பின்னர் சிதைவுகள் அழுத்தங்களை விட மிக வேகமாக வளரும். கட்டமைப்பு எஃகு, விளைச்சல் போது அதே சார்பு பொதுவான அழுத்த நிலைகளுக்கு ஹூக்கின் சட்டத்தின் வரம்பாக எடுத்துக்கொள்ளலாம். எல்லா இடங்களிலும் சமமாக இருக்கும் ஒரே மாதிரியான அழுத்த நிலைகளில், விகிதாச்சார வரம்பை மீறும் போது எந்த மாற்றமும் ஏற்படாது, மொத்த சிதைவுகள் அழுத்தத்தை விட வேகமாக வளரும்.

_வளைக்கும் போது அழுத்தத்தை சமன்படுத்துதல் நீளமான விரிவாக்கங்கள் ε = ε(σ). சிறிய வளைவுகளுக்கு இது குறைந்தது உண்மை. விகிதாசார அழுத்தத்தை விட அதிகமாக இருக்கும் அழுத்தங்கள் விரிவாக்கங்களை விட மெதுவாக மட்டுமே வளரும். அத்திப்பழத்தில். 1 கொடுக்கப்பட்ட இயக்க வரைபடத்திற்கும் விளிம்பு விரிவாக்கத்தின் பல்வேறு மதிப்புகளுக்கும் வளைக்கும் அழுத்த விநியோகத்தைக் காட்டுகிறது. விகிதாச்சாரத்தின் பரப்பளவு (அனைத்து மின்னழுத்தக் கோடுகளிலும் ஒரு வட்டத்துடன் குறிக்கப்பட்டுள்ளது) எனவே அதிகரிக்கும் விளிம்பு விரிவாக்கத்துடன் சிறியதாகவும் சிறியதாகவும் மாறும். விளிம்பு மின்னழுத்தம் முதலில் σF ஆல் வரையறுக்கப்படுகிறது. மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க சிதைவுகளுக்குப் பிறகுதான் அதிகபட்ச அழுத்தம் σF க்கு மேல் உயர்கிறது, இதனால் கட்டமைப்பு எஃகு வலுவூட்டலின் தாக்கம் தெரியும் (வழக்கு 5).

படம். 1 - வளைக்கும் மின்னழுத்த சமன்பாடு

_அழுத்த உச்சநிலைகளை சமன்படுத்துதல்2அத்திப்பழத்தில்.2. மின்னழுத்த உச்சம் σmax d/b விகிதத்தைப் பொறுத்தது. இது பெரும்பாலும் σmax = சுற்றி இருக்கும்2-3σm, இங்கு σm = S/FM  என்பது FM இல் உள்ள துளையால் வலுவிழந்த பிரிவில் உள்ள இழுவிசை அழுத்தத்தின் சராசரி மதிப்பைக் குறிக்கிறது. Sl.2மின்னழுத்த நிலை பி-வரம்பை மீறும் வரை செல்லுபடியாகும். அதிக சுமைகளில், ஒரு குறிப்பிட்ட விரிவாக்கத்தை அடைவதற்கு, நேர்-கோடு சட்டத்தின்படி குறைவான மின்னழுத்தங்கள் துளைக்கு அருகில் மட்டுமே தேவைப்படும். மிகவும் அழுத்தமான புள்ளிகளில், அழுத்தங்கள் இனி S உடன் விகிதாசாரமாக அதிகரிக்காது, மாறாக மெதுவாக அதிகரிக்கும். எல்லையில் அது முழுப் பகுதியிலும் பெறப்படும்2-2நீளமான அழுத்தங்களின் தோராயமான சீரான விநியோகம் σm = σf. வெட்டு மற்றும் குறுக்கு அழுத்தங்கள் புறக்கணிக்கப்பட்டன. தடியில் S விசையின் மெதுவான அதிகரிப்பின் போது ஏற்படும் அழுத்தத்தை சமன்படுத்தும் நிகழ்வுகள், நிலையான சுமையின் விளைவின் கீழ் எஃகு கட்டமைப்புகளுக்கான வழக்கமான முறை நியாயமானது என்பதை நிரூபிக்கிறது, பரிமாணத்தின் போது அழுத்த உச்சங்களை புறக்கணிப்பது மற்றும் பலவீனமான பகுதி Fm இல் சராசரி அழுத்தமான σm=S/Fm மட்டுமே அனுமதிக்கப்பட்ட மதிப்புடன் ஒப்பிடுவது.

Sl.2

சுமை திறன் படி பரிமாண செயல்முறை

சுமை அதிகரிக்கும் போது, ​​பிரிவில் மின்னழுத்த சமன்பாடு ஏற்படுகிறது. அவ்வாறு செய்வதன் மூலம், அழுத்தங்கள் பிரிவின் மிகவும் அழுத்தமான பகுதிகளிலிருந்து குறைந்த அழுத்தத்திற்கு மீண்டும் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. சமநிலை நிலைமைகளை அமைக்கும் போது அவை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டிய அளவுக்கு சிதைவுகள் பெரிதாக இல்லாத வரை, இந்த செயல்முறையானது நிலையான உறுதியான கட்டமைப்புகளுடன் S, M போன்றவற்றின் செல்வாக்கின் அளவு எதையும் மாற்ற முடியாது.

தொடர்ச்சியான மற்றும் சட்ட ஆதரவுகள்: ஹூக்கின் சட்டத்தின் அனுமானத்தின் கீழ், நிலையான பிரிவின் ஒரு தொடர்ச்சியான ஆதரவுக்காக இது பெறப்படுகிறது (படம்.3) கணக் கோடு a கீழ் காட்டப்பட்டுள்ளது. வளைக்கும் அழுத்தங்கள் வளைக்கும் தருணங்களுக்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் M. இரண்டு சுமைகளும் சமமாக அதிகரித்தால், நடுத்தர ஆதரவில் பி-வரம்பு முதலில் மீறப்படும். B. வரம்புக்குட்பட்ட தருணம் MDF புலத்திலும் அடையும் போது தாங்கி வரம்பை அடையும். ஒரு செறிவூட்டப்பட்ட சக்தியுடன் ஒரு நிலையான சமச்சீர் பிரிவின் இருபுறமும் பிணைக்கப்பட்ட ஒரு கற்றை வழக்கில் (படம்.4) கண சமன்பாடு ஆரம்பத்திலிருந்தே உள்ளது. பி-வரம்பு மீறப்பட்டால், கணப் பகிர்வில் எந்த மாற்றமும் இல்லை. மாறாக, சமமாக விநியோகிக்கப்பட்ட சுமையின் விஷயத்தில் (படம்.5-2/3 Mபற்றி -1/2 Mஓ.

Sl.4

Sl.3முதலியன5, முறையே: வளைக்கும் தருணங்கள்: அ) முன், ஆ) சக்தி மறுசீரமைப்பிற்குப் பிறகு வரம்பு நிலை அ) முன், ஆ) வேகத்தை சமன் செய்த பிறகு

லட்டு கட்டுமானங்கள்: உள்நிலையில் நிலையான உறுதியற்ற டிரஸ்களுடன், சட்ட கட்டுமானங்களைப் போலவே ஒத்த சார்புகள் உள்ளன. வளைவதில் கடினமான முனைகளுடன் தொடர்புடைய இரண்டாம் நிலை அழுத்தங்கள், சுமை திறனை மதிப்பிடும் போது முதல் தோராயத்தில் புறக்கணிக்கப்படலாம். ப்ளாஸ்டிக் செய்யப்பட்ட பிரிவுகள் மூட்டுகளைப் போலவே செயல்படுகின்றன, இதனால் இறுதிச் சுமையின் கீழ் உள்ள கர்டரின் நிலையான செயல்பாடு, முனைகளில் உள்ள மூட்டுகளுடன் கூடிய சிறந்த டிரஸ்ஸுடன் நெருக்கமாக இருக்கும். அடிக்கடி மீண்டும் மீண்டும் சுமைகளைக் கொண்ட கட்டுமானங்களின் விஷயத்தில், சோர்வு வலிமை நிகழ்வுகள் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும், எனவே பரிமாணத்தின் போது சக்திகளின் சமநிலையை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வதற்கு எதிராக கணிசமான சந்தேகங்கள் உள்ளன. மாறாக, ஆதரவின் இடப்பெயர்ச்சியின் செல்வாக்கின் மீது முடிவெடுப்பது நடைமுறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. தனிப்பட்ட கட்டமைப்பு கூறுகளின் வேலை வலிமையானது அழுத்த வரம்புகளை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது, மற்றும் மொத்த சிதைவுகளின் அளவைப் பொறுத்தது அல்ல, ஆதரவின் இடப்பெயர்வுகள் தாங்கும் திறனில் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தாது.

மாற்று சுமை: நிலையான சுமை வழக்கின் அனுமானம் அரிதாகவே உணரப்படுகிறது. பாலம் கர்டர்களுடன், மாறி சுமை நிலைகள் உள்ளன. தனிப்பட்ட கட்டமைப்பு கூறுகளில் சக்திகள் மற்றும் அழுத்த விநியோகம் பற்றிய அனுமானங்கள், எளிமையாக்கப்படுகின்றன, எஃகு கட்டமைப்புகளுடன் நடைமுறை வேலைகளில் பொதுவானவை, முந்தையவற்றின் படி, அவை சாதாரண சூழ்நிலைகளில் நியாயப்படுத்தப்படுகின்றன. உள்ளூர் மின்னழுத்த உச்சங்களை புறக்கணிப்பதற்காக இது குறிப்பாக உண்மை. (டைனமிக்) சோர்வு ஏற்றுதலின் கீழ் சுமை திறனுக்கு ஏற்ப பரிமாண முறையைப் பயன்படுத்த பரிந்துரைக்க முடியாது. எனவே, சுமை திறன் படி பரிமாண செயல்முறை முக்கியமாக நிலையான சுமைகள் விஷயத்தில், குறிப்பாக கட்டிட துறையில் கட்டுமானங்கள் மட்டுமே. மற்ற சந்தர்ப்பங்களில், சோர்வு தோற்றத்திற்கு கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும், குறிப்பிடத்தக்க சிதைவுகள் விலக்கப்பட வேண்டும் மற்றும் நெகிழ்ச்சிக் கோட்பாட்டை அடிப்படையாக எடுத்துக் கொள்ள வேண்டும். அவ்வாறு செய்யும்போது, ​​மகசூல் புள்ளியிலிருந்து போதுமான பெரிய தூரத்திற்கு ஒருவர் பாடுபட வேண்டும். கட்டுமான எஃகின் கடினத்தன்மை சில கூடுதல் பாதுகாப்பை வழங்குகிறது.

மாற்று மன அழுத்தம்

குளிர் நீட்சி மற்றும் முதுமை: படம். 6 ஒரு வட்டக் கம்பியின் அழுத்த-விரிவாக்கக் கோடு பயன்படுத்தப்பட்டது, இது மாற்று இழுவிசை மற்றும் அழுத்த அழுத்தங்களுக்கு வெளிப்பட்டது. தனிப்பட்ட சுமை செயல்முறைகள் அவற்றின் வரிசைக்கு ஏற்ப எண்களால் குறிக்கப்படுகின்றன. இறக்கும் போது திரும்பும் மீள் நீட்டிப்புகள் அழுத்தங்களின் விகிதத்தில் பெரிய நீட்டிப்புகளுக்குப் பிறகும் ஏற்படும். மின்னழுத்த அடையாளத்தை மாற்றும் போது, ​​பி-வரம்பு முற்றிலும் மறைந்துவிடும். எனவே, குளிர்ந்த நிலையில் வரையப்பட்ட கட்டுமான எஃகின் மீள் பண்புகள் அசல் மதிப்புகளுடன் உடன்படவில்லை. முந்தைய செயலாக்கத்தைப் பொறுத்து, குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடுகள் காட்டப்படலாம்.

படம். 6

அதனுடன் கூடுதலான வயதான அறிகுறிகள் வரும். வெளிப்புற செல்வாக்கு இல்லாமல் காலப்போக்கில் ஏற்படும் பண்புகளின் அனைத்து மாற்றங்களையும் இந்த வார்த்தை உள்ளடக்கியது. குளிர் நீட்சி மூலம் நிரந்தர சிதைவுக்குப் பிறகு நீட்சி வயதானதைக் காணலாம். நிரந்தரமாக நீட்டிக்கப்பட்ட சோதனை மாதிரிகள் அறை வெப்பநிலையில் சுமை இல்லாமல் சிறிது நேரம் வைத்திருந்தால், இழுவிசை வலிமை மற்றும் குறைந்த அளவிற்கு, கிழிக்கும் வலிமை அசல் மதிப்பை விட உயரும், அதே நேரத்தில் இடைவெளியில் நீட்சி குறைகிறது (படம். 7). வயதான செயல்முறை நாட்கள் நீடிக்கும், ஆனால் கட்டமைப்பு எஃகு சுமார் 300 oC க்கு சூடேற்றப்பட்டால், சில மணிநேரங்கள் அல்லது நிமிடங்களாக குறைக்கப்படும். இது தற்காலிகமாக நடந்தால், நீட்சியுடன் ஒரே நேரத்தில் வயதான நீட்சி ஏற்படுகிறது என்பதையும் குறிப்பிட வேண்டும். 200 – 400 oC, அதாவது நீல ஒளிரும் பகுதியில்.

படம். 7 - a) இரட்டிப்பாக ஏற்றப்பட்ட கம்பியின் விரிவாக்கக் கோடு; b) குளிர்ந்த நிலையில் நீட்டப்பட்ட கம்பியின் விரிவாக்கக் கோடு

அடுத்தடுத்த செயல் மற்றும் ஹிஸ்டெரிசிஸ்: முற்றிலும் மீள் தன்மை கொண்ட பொருளில், மன அழுத்தம் மற்றும் சிதைவு நிலைக்கு இடையே ஒரு தெளிவற்ற பரஸ்பர சார்பு உள்ளது, இதனால் சில அழுத்தங்கள் எப்போதும் ஒரே சிதைவுகளுடன் ஒத்திருக்கும் மற்றும் நேர்மாறாகவும் இருக்கும். கொடுக்கப்பட்ட நெகிழ்ச்சி விதியுடன், சிதைவுகள் சுமை பயன்படுத்தப்பட்டதிலிருந்து கழிந்த நேரத்தைப் பொறுத்தது அல்ல, மேலும் சுமை பயன்படுத்தப்படும் விதத்தில் அல்ல. முற்றிலும் மீள் நடத்தையிலிருந்து விலகல்கள் தோராயமான இரண்டு டிகிரிகளில் விவரிக்கப்படலாம்: மீள் பகுதியில் சிறிய விலகல்கள் உள்ளன; முதல் தோராயத்தில் அவை புறக்கணிக்கப்படலாம். அவை துல்லியமான அளவீடுகளால் தீர்மானிக்கப்படலாம், குறிப்பாக மன அழுத்தத்தை மீள் வரம்புக்கு நெருக்கமாக ஒப்பிடும் போது. அதாவது, விரிவாக்கம் என்பது மின்னழுத்தத்தின் செயல்பாடு மட்டுமல்ல, மூடிய சுமை சுழற்சி மற்றும் அதே மின்னழுத்தத்துடன், ஏற்றும் போது இறக்கும் போது எப்போதும் சற்று சிறியதாக இருக்கும். முழுமையான நெகிழ்ச்சித்தன்மையிலிருந்து விலகல், அதாவது. அதே அழுத்தங்களில் தொடர்புடைய விரிவாக்கங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு மீள் ஹிஸ்டெரிசிஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது. சுமை சுழற்சி அடிக்கடி மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்பட்டால், இது மிக அதிக மின்னழுத்தத்தில் பெறப்படுகிறது - ஹிஸ்டெரிசிஸ் அல்லது தணிப்பு ஒரு மூடிய வளையம். Sl. 8 பல்வேறு ஏசி லோட் மதிப்புகளுக்கான டேம்பிங் லூப்களைக் காட்டுகிறது. மின்னழுத்தத்தின் உயரத்துடன் சுழல்களின் அகலம் வலுவாக அதிகரிக்கிறது. சுழற்சியின் பரப்பளவு சிதைவு வேலைக்கு விகிதாசாரமாகும், இது ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் இழக்கப்பட்டு வெப்பமாக மாற்றப்படுகிறது. மேலும், சிதைவுகள் மின்னழுத்தத்தின் உயரத்துடன் மட்டுமல்ல, காலப்போக்கில் மாறுபடும், அவை வேகம் மற்றும் ஏற்றும் முறையைப் பொறுத்தது. சிதைவின் பகுதி, நேரத்தைச் சார்ந்தது, பின்விளைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஹிஸ்டெரிசிஸ் மற்றும் பின்விளைவு ஒரே நேரத்தில் ஏற்படும். ஒரு விதியாக, அறை வெப்பநிலையில் எஃகு கட்டமைப்புகளில் ஏற்படும் அந்த வகையான கட்டுமான எஃகுக்கு அவை நடைமுறை முக்கியத்துவம் இல்லை.

Sl. 8

விண்ணப்பக் குறிப்பு: தற்போதைய தரநிலைகள், குறிப்பிட்ட தயாரிப்பு பண்புகள், கணக்கீடு மாதிரி மற்றும் ஒட்டுமொத்த கட்டுமானத்தின் நிபுணர் சரிபார்ப்பு ஆகியவற்றிற்கு மாற்றாக உரையில் உள்ள வரலாற்று பொருள் பெயர்கள், அனுமானங்கள், வரைபடங்கள் மற்றும் நடைமுறைகள் பயன்படுத்தப்படக்கூடாது.