Desteklenmemiş Uzunluklar İçin Bir Kılavuz, Narinlik ve K Tayini
SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı, Yapısal 3D, SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı, ancak Burkulma Analizini de destekler, bazen yapısal mühendislik sürecinde sonradan akla gelen bir düşünce olabilir.. SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı, ve bunun SkyCiv Structural 3D'de nasıl göründüğü. Yanal burulma burkulması gibi başka burkulma türleri de varken, plaka burkulması, vb., bu makale kesinlikle sıkıştırma elemanlarındaki burkulmayı inceleyecektir..
Burkulma SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı, genellikle sütunlar. Bir soda kutusunun basit örneğini düşünün – kutu her iki uçtan sıkıştırıldığında, belirli bir kuvvette, ani bir sapma olacak ve kutunun uzunluğu boyunca bir noktada kendi üzerine çökecektir.. Bunun nedeni burkulma meydana gelmesidir.. Yapısal elemanlar için, bu arıza modunun dikkate alınması gerekiyor, tüm yapının yapısal bütünlüğü üzerinde korkunç sonuçlar doğurabileceğinden.
Narinlik Oranı
Burkulmanın ana yenilme mekanizması haline geldiği elemanlar genellikle uzun ve kesitlerine göre daha incedir.. Nasıl yapıldığını açıklamak için narinlik oranı denen bir şey kullanırız. “ince” bir üye. Narinlik oranı, bir sıkıştırma elemanında meydana gelen burkulma olayını hesaplamak için hızlı ve oldukça basit bir orandır.. olarak tanımlanır:
narinlik oranı = KL/r
Nerede K etkili uzunluk faktörüdür, l SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı r dönme yarıçapı. SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı KL basitçe etkin uzunluk olarak bilinir. Dönme yarıçapı aşağıdaki gibi bulunur:
r = kare(Ig/Ag)
Not: Yaklaşımlar olarak, SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı r = 0.3h kare ve dikdörtgen bölümler için, ve r = 0.25h dairesel bölümler için.
Yazılımda Desteksiz Uzunlukları ve Kısıtlamaları Kontrol Etme
desteksiz uzunluk (desteklenmeyen uzunluk) köşebent noktaları arasındaki üye boyunca en büyük mesafedir, veya elemanın verilen yönde bükülmeye karşı desteklendiği noktalar. Yani, bağımsız bir sütun için, desteksiz uzunluk tam yükseklik/uzunluk olur. Bir çok durumda, SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı destekleme SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı. Elemanların iki ekseni için iki anahtar destek uzunluğu kabul edilir.. SkyCiv yazılımında, bunlara Lz diyoruz (ana eksen) ve Ly (küçük eksen). Bunlar yazılımda önceden doldurulmuştur ve Üyeler Üye Tasarım modüllerindeki tablo:
Örneğin, aşağıdaki sütunun tam uzunluğu 20ft, SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı her iki eksen yönünde SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı, kolonun orta noktasında her iki yönden de bir kiriş desteği olduğu için.
SkyCiv Tasarım modüllerinde — Üye Tasarımı ve RC Tasarımı — SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı Üyeler masa. Mühendisler, herhangi bir özel durum meydana geldiğinde veya özel varsayımlar yapıldığında bu değerleri manuel olarak ayarlayabilir ve değiştirebilir.
Etkili Uzunluk Faktörü
Artık bir üye için çaprazsız uzunluğun ne olduğunu bildiğimize göre, SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı. SkyCiv'de Yapısal 3D, Bir elemanın efektif uzunluğu, bir burkulma analizi sırasında belirlenir., kritik burkulma kuvvetlerini belirlemek için her bir elemanın özdeğerinin hesaplandığı yer.
Bu temelde, çözücünün sonlu eleman analizine dayalı bir üyenin etkin uzunluğunu bulacağı anlamına gelir.. ancak, ampirik K değerleri pratikte rutin olarak kullanılır ve aşağıdaki yaygın olarak görülen tablodan çıkarılabilir.
etkili uzunluk (K) Sıkıştırmada bir elemanın faktörü, her iki uçtaki destek koşullarına bağlıdır. K faktörü ne kadar yüksekse, SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı, ve tam tersi. Aşağıdaki tabloya bakıldığında, sütunlarla ortak destek durumlarının etkili uzunluk faktörlerini görebiliriz, veya diğer sıkıştırıcı elemanlar:
Basitleştirilmiş Etkin Uzunluk (K-Faktörü) masa:
Basitleştirilmiş Etkin Uzunluk (K-Faktörü) masa:| Sınır koşulu | Önerilen K Değeri |
|---|---|
| Sabit – Sabit | 0.65 |
| Sabit – Sabitlendi | 0.8 |
| Sabit – haddelenmiş | 1.2 |
| Sabit – Bedava | 2.1 |
| Sabitlendi – Sabitlendi | 1 |
(SkyCiv'den alındı Kolon Burkulma Hesaplayıcısı)
Burkulma Kapasitesi
Artık narinlik oranını kullanarak üyeleri tanımlayabiliriz., burkulma gerçekte nasıl kontrol edilir? Bir üyenin büküleceği kritik stres ve özünde, SkyCiv'in 3D modelleme ve analiz aracı Euler formülü aşağıda gösterilen:
Paydada efektif uzunluğu gördüğümüz yer, ve paydaki bölümün Elastisite Modülü ve Atalet Momenti. Bu bize bir bölümün efektif uzunluğunun ne kadar küçük olduğunu söyler., hem de analiz eksenindeki atalet momenti ne kadar yüksekse, üyeyi bükecek daha yüksek bir kritik yük ile sonuçlanacaktır.
Çoğu üye her yöne tam simetrik olmadığı için, üyeler genellikle bölümün her iki ana yönünde de analiz edilir. SkyCiv'de Yapısal 3D, ana yönler bir üyenin Y ve Z ekseni olacaktır, bir bölümün dikey ve yatay eksenine karşılık gelen, sırasıyla, uçak görünümünde bakarken.
Tüm üyelerin burkulma için kontrol edilmesi gerekiyor mu??
Burkulma, çok benzersiz bir başarısızlık türüdür, ve unutulmamalı veya silinmemelidir, ancak endüstride mühendislerin burkulmayı bir başarısızlık yöntemi olarak görmemesine izin veren birkaç şart ve genel uygulama vardır., Çoğu üye her yöne tam simetrik olmadığı için. Bu şartlar, üyenin elastisite modülüne bağlıdır., ve bu nedenle malzeme.
Bir sütun düşünülürse “uzun”, o zaman burkulmaya karşı hassastır ve kontrol edilmelidir.. Aksi takdirde, sütunlar kabul edilir “kısa boylu” veya “orta düzey” bu durumda, burkulma daha az tehdittir. Üyelerin kısa olarak sınıflandırılması, orta düzey, veya uzun, daha önce hesapladığımız narinlik oranı kullanılarak yapılır.
Çelik üyeler için, aşağıda bir narinlik oranı 50 düşünülebilir “kısa boylu”. Daha büyük bir narinlik oranı 200 bize üye olduğunu söylüyor “uzun”, ve basınç kuvvetlerinden kaynaklanan burkulma dikkate alınmalıdır. Bu iki değer arasında narinlik oranı olan üyeler dikkate alınır. “orta düzey”, mühendislik yargısının kullanılması gereken yerler.
Beton elemanlar için, NS “kısa boylu” ve “uzun” atama kesme bir narinlik oranında meydana gelir 10.
Ahşap üyeler için, burkulma daha benzersiz, malzemenin kendisi izotropik olmadığı için (malzemenin gücü değişir). ancak, çoğu durumda, aşağıdaki narinlik oranına sahip ahşap elemanlar 10 düşünülebilir “kısa boylu”.
Genel, kontrol oldukça basit ve hızlı, bu yüzden çoğu mühendis dikkatli davranıyor. neyse ki, SkyCiv Yapısal 3D'de, kullanıcılar bir burkulma analizini kuyruğa aldığında, bu kontroller, zamanın bir bölümünde her bir üye için yapılır..
Özel Üye Kısıtlamaları
Yeni tasarım modüllerimizden bazılarının adı verilen bir özelliği vardır. sınırlamalar bu, kullanıcıların daha doğru tasarım hesaplamaları için sahte veya sözde kısıtlamalar girmesine izin verecek. Bunlar AS4100'de mevcuttur – 2020 ve AS 4600 – 2018 Tasarım Modülleri.
Her üyeye verilen kısıtlama kimliği varsayılan olarak. Kullanıcılar benzer üyeleri bağlayabilir (Aynı uzunluk, aynı bölüm) benzer üyeleri düzenlemek ve çoklu veri girişini önlemek için tek bir kısıtlama kimliği ile. Bu, kullanılarak otomatik olarak yapılabilir. Oto Grubu buton – modelinizi tarayacak ve aynı kısıtlama kimliğine sahip benzer üyeleri atayacaktır..
Kısıtlamalar Ekleme
Varsayılan olarak, yazılım, bağlantı noktalarını otomatik olarak algılar ve bir başlangıç/bitiş ve varsa ara sınırlamalar oluşturur. Yukarıdaki örnekte, tek üye, orta noktada diğer iki üyeye bağlanır, bu nedenle kısıtlama tablosu bir başlangıç/bitiş ve orta nokta kısıtlaması gösterir, ilgili kısıtlama kodları ile (Örneğin, Aşağıdaki tablo, Büyük Sıkıştırma için uçlarda tamamen sınırlandırılmıştır., ancak orta noktada döndürmek serbesttir):
Sözde kısıtlamalar eklemek için (kısıtlamalar modellenmiyor), aralarındaki boşluğu virgülle ayrılmış bir liste olarak girin. Örneğin. için 6 m uzun üye, 1.5,1.5,1.5 kısıtlamalar eklerdi 1.5, 3, ve 4.5. Alternatif olarak, aynı bilgiyi girmek için çarpma operatörünü kullanabilirsiniz. Örneğin. 3*1.5 eklerdi 3 ile ara sınırlamalar 1.5 aralık (1.5, 3, 4.5). Şunu da kullanabilirsiniz: < Şebeke, başlangıç ve bitiş aralığını azaltarak üye boyunca sığabilecek kadar çok kısıtlama ekleyecektir.. Örneğin <1.5 kısıtlamalar da eklerdi 1.5, 3, 4.5
Destek ve Üye tarafımızda olduğu gibi sabitlik kodları, F = Sabit ve R = Serbest. kullanım kolaylığı için, net ve faydalı bilgi ipuçları sağlandı:
En sonunda, kullanıcılar, kolay grafik gösterimlerle belirli kısıtlamaları geçersiz kılabilir veya otomatik olarak güncelleyebilir. Örneğin, orta nokta kısıtlamasını tam bir sabit kısıtlama ile geçersiz kılmak istersem (büyük sıkıştırma açısından), Bu kısıtlamayı işaretleyebilir ve tamamen sabitlenmiş simgeye tıklayabilirim. Hücre değişecek ve bu değişikliği yansıtmak için mavi renkte vurgulanacaktır.:
En sonunda, kısıtlamaları tamamen geçersiz kılmak istersem, ve bu sabitlik kodlarını kullanmayın, Tüm üye için Lz ve Kz belirtebilirim, Bu hesaplama için kullanılacak
Hesaplama raporunun gözden geçirilmesi, şimdi hesaplamalarda kullanıldığını görebiliriz:
Misal
Üst flanşı sınırlamak istiyorsanız, bir üyenin üst flanşını sınırlamak istediğinizi varsayalım., Bence sen bir “F” ilk girişte. Bu konuma bir kısıtlama ekleyebilirsiniz., o zaman Yanal-Burulma Kolonu altında kod FRRR olacaktır., Sabit Üst Flanş Z'yi gösterir ve Altta serbest bırakılır, Kesit Büküm ve Üye Döndürme (aşağıdaki resme bakın). Veya tüm bunları tamamen düzeltmek istiyorsanız, FFFF'ye girersin.
(not et 4 değerler sol alt köşede)
Sürekli kısıtlamalar da son sütun tarafından kontrol edilebilir Sürekli bu kısıtlamaların üye boyunca bir sonraki kısıtlama noktasına kadar uygulanacağı yer. yani mesela, sürekli bir kısıtlama eklediyseniz Tepe üst flanşı noktadan uzak tutardı 2 işaret etmek 3 aşağıdaki örnekte. Bu, GUI'de grafiksel olarak gösterilecektir.:
Bu örnekte, üye her yöne tam ölçülü (flanşlar, ağ ve hepsi) üye başlangıcında (x=0). Daha sonra bir orta nokta kısmi yanal kısıtlama vardır. (SSRR ile gösterilir), üst flanşta sürekli olduğu için, kısmi kısıtlama x ='ten itibaren devam edecektir. 5.099 x = 10.198.
SkyCiv Üye Tasarım Yazılımı
SkyCiv Üye Tasarım Yazılımının tüm özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için, aşağıdaki düğmeyi tıklayın!
