SkyCiv-documentatie

Uw gids voor SkyCiv-software - tutorials, handleidingen en technische artikelen

SkyCiv-lidontwerp

  1. Huis
  2. SkyCiv-lidontwerp
  3. Algemeen
  4. Een gids voor ongeschoorde lengtes, Effectieve lengtefactor (K), en slankheid

Een gids voor ongeschoorde lengtes, Effectieve lengtefactor (K), en slankheid

Een gids voor ongeschoorde lengtes, Slankheid en K-bepaling

SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool, Structurele 3D, SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool, maar het ondersteunt ook knikanalyse, wat soms een bijzaak kan zijn in het bouwtechnische proces. SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool, en hoe dat eruit ziet in SkyCiv Structural 3D. Hoewel er andere vormen van knikken zijn, zoals lateraal-torsieknik,, plaat knikken, enzovoort., dit artikel gaat strikt in op knikken in compressieleden.

Knikken SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool, wat meestal kolommen zijn. Overweeg het eenvoudige voorbeeld van een frisdrankblikje – wanneer het blik aan beide uiteinden wordt samengedrukt, bij een bepaalde kracht, er zal een plotselinge doorbuiging zijn en het zal op een bepaald punt langs de lengte van het blik in zichzelf instorten. Dit komt door het optreden van knikken. Voor structurele elementen, deze faalmodus moet worden overwogen, omdat het ernstige gevolgen kan hebben voor de structurele integriteit van de gehele constructie.

Slankheidsratio

Leden waarin knik het bepalende faalmechanisme wordt, zijn meestal lang en slank in verhouding tot hun doorsnede. We gebruiken iets dat de slankheidsratio wordt genoemd om te beschrijven hoe: “slank” een lid is. De slankheidsverhouding is een snelle en vrij eenvoudige verhouding om de knikverschijnselen te berekenen die optreden in een drukorgaan. Het is gedefinieerd als:

slankheidsverhouding = KL/r

Waar K is de effectieve lengtefactor, l SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool r is de draaistraal. SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool KL staat eenvoudigweg bekend als de effectieve lengte. De draaistraal wordt als volgt gevonden::

r = sqrt(Ig/Ag)

Notitie: als benaderingen, SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool r = 0,3 uur voor vierkante en rechthoekige profielen, en r = 0.25h voor ronde secties.

Zo, wat zijn de “Ongeschoorde lengte” en “Effectieve lengtefactor”?

Ongeschoorde lengte

Ongeschoorde lengte (niet-ondersteunde lengte) is de grootste afstand langs het element tussen steunpunten, of punten waarop het element is geschoord tegen doorbuiging in de gegeven richting. Zo, voor een vrijstaande kolom, de ongeschoorde lengte zou de volledige hoogte/lengte zijn. In veel gevallen, SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool verkwikkende SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool. Er worden twee belangrijke verstevigingslengtes beschouwd voor de twee assen van de leden. In de SkyCiv-software, we verwijzen naar deze als Ly (hoofdas) en Ly (kleine as). These are are pre-filled in the software and can be modified in the Leden tabel in de Ledenontwerpmodules:

Ongeschoorde lengtes, Slankheid en K-bepaling, calculate effective length of columns

Bijvoorbeeld, de onderstaande kolom heeft een volledige lengte van 20ft, SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool in beide asrichtingen SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool, aangezien er een balk is die vanuit beide richtingen verstevigt, bevindt deze zich in het midden van de kolom.

Ongeschoorde lengtes, Slankheid en K-bepaling

In de SkyCiv Design-modules — Ledenontwerp en RC-ontwerp — SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool Leden tafel. Ingenieurs kunnen deze waarden handmatig aanpassen en manipuleren als er aangepaste situaties optreden of speciale aannames worden gemaakt.

Effectieve lengtefactor

Nu we weten wat de ongeschoorde lengte is voor een lid, SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool. In SkyCiv Structurele 3D, de effectieve lengte van een staaf wordt bepaald tijdens een knikanalyse, waarbij de eigenwaarde van elk element wordt berekend om kritische knikkrachten te bepalen determine.

Dit betekent in feite gewoon dat de oplosser de effectieve lengte van een lid zal vinden op basis van eindige-elementenanalyse. Echter, empirische K-waarden worden in de praktijk routinematig gebruikt en kunnen worden afgeleid uit de onderstaande veel voorkomende tabel:.

De effectieve lengte: (K) factor van een staaf in compressie is afhankelijk van de ondersteuningscondities aan elk uiteinde. Hoe hoger de K-factor, SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool, en vice versa. Kijkend naar de onderstaande tabel, we kunnen de effectieve lengtefactoren zien van veelvoorkomende ondersteuningssituaties met kolommen, of andere samendrukkende leden:

effectieve lengtefactor (K-factoren) gebruikt om de effectieve lengte van kolommen te berekenen

Knikcapaciteit

Nu we leden kunnen beschrijven met behulp van de slankheidsverhouding, hoe wordt knikken eigenlijk gecontroleerd?? De kritische spanning waarbij een lid zal knikken en in wezen:, SkyCiv's 3D-modellerings- en analysetool Euler-formule: hieronder weergegeven:

Ongeschoorde lengtes, Slankheid en K-bepaling, calculate effective length of columns

Waar zien we de effectieve lengte in de noemer, en de elasticiteitsmodulus en het traagheidsmoment van de sectie in de teller. Dit vertelt ons dat hoe kleiner de effectieve lengte van een sectie, evenals hoe hoger het traagheidsmoment in de analyse-as, zal resulteren in een hogere kritische belasting waardoor het lid zou knikken.

Omdat de meeste leden niet volledig symmetrisch zijn in alle richtingen, leden worden meestal geanalyseerd in beide hoofdrichtingen van de sectie. In SkyCiv Structurele 3D, de hoofdrichtingen zouden de Y- en Z-as van een element zijn, die overeenkomt met de verticale en horizontale as van een sectie, respectievelijk, als je ernaar kijkt in het vliegtuig?.

Moeten alle leden worden gecontroleerd op knikken??

Knikken is een zeer uniek type storing, en mag niet worden vergeten of afgeschreven, maar er zijn een paar bepalingen en algemene praktijken in de industrie waardoor ingenieurs knikken als een faalmethode kunnen negeren, Omdat de meeste leden niet volledig symmetrisch zijn in alle richtingen. Deze bepalingen zijn afhankelijk van de elasticiteitsmodulus van het lid, en dus het materiaal.

Als een kolom wordt overwogen “lang”, dan is het vatbaar voor knikken en moet het worden gecontroleerd. Anders, kolommen worden beschouwd “kort” of “tussenliggend” in welk geval, knikken is minder bedreigend. De classificatie van leden als kort, tussenliggend, of lang, wordt gedaan met behulp van de slankheidsverhouding die we eerder hebben berekend.

Voor stalen leden, een slankheidsverhouding hieronder 50 kan worden beschouwd “kort”. Een slankheidsverhouding groter dan 200 vertelt ons dat het lid is “lang”, en knikken door drukkrachten moet worden overwogen. Leden met slankheidsverhoudingen tussen deze twee waarden worden beschouwd “tussenliggend”, waar technisch oordeel moet worden gebruikt.

Voor betonnen leden, de “kort” en “lang” aanduiding cutoff treedt op bij een slankheidsverhouding van 10.

Voor houten leden, knikken is unieker, aangezien het materiaal zelf niet isotroop is (de sterkte van het materiaal varieert). Echter, in de meeste gevallen, houten leden met een slankheidsverhouding hieronder 10 kan worden beschouwd “kort”.

Al met al, de controle is vrij eenvoudig en snel, dus de meeste ingenieurs geven aan voorzichtig te zijn. gelukkig, in SkyCiv Structurele 3D, wanneer gebruikers een knikanalyse in de wachtrij zetten, deze controles worden voor elk lid in een fractie van de tijd uitgevoerd.

Ontwerpsoftware voor hout en staal Member

To learn more about all the features of SkyCiv Member Design Software, click the button below!

Was dit artikel nuttig voor jou?
Ja Nee

Hoe kunnen we helpen?

Ga naar boven