Bir Kolonun Burkulma Olup Olmadığı Nasıl Kontrol Edilir
Bu kısa eğitimde, basit sütun hakkında bilmeniz gereken her şeyi gözden geçireceğiz burkulma analiz. Hepimizin bildiği gibi, kolonlar, yüksek sıkıştırıcı eksenel yüklere maruz kalan bir yapıdaki dikey elemanlardır.. Basınçlı yüklere maruz kalan üyeler, denen bir arıza yöntemiyle karşılaşabilir. “Burkulma” ani yan sapma olarak tanımlanan. Üretmekten farklıdır, ama bunu eğitim boyunca açıklayacağız.
Euler Burkulma Teorisi
Matematikçi Leonhard Euler, sütunların davranışını araştırdı ve bir sütunu bükmek için gereken yük için basit bir formül türetti.. Bu denir kritik burkulma yükü:
Bu oldukça basit bir formül, ancak, dikkat edilmesi gereken bazı önemli şeyler var. birinci olarak, bir üyenin kesiti iki eylemsizlik momentleri değerler (benile ve benY), peki hangisini seçmelisin? Formül bulmakla ilgilendiğinden beri kritik burkulma yükü o zaman almamız gerektiği açıktır en düşük en düşük kritik burkulma yükünü vereceğinden bölümün atalet momenti (yani. daha erken bükülecek). ikinci olarak, üyenin gerçek uzunluğunu kullanmak yerine, L, bunun yerine kullanıyoruz etkili uzunluk sütunun, KL. Peki bu K faktörü nedir ve neden gereklidir?? Bunu bir sonraki bölümde tartışacağız.
Etkili Uzunluk Faktörleri (K)
Euler akıllı bir adamdı ve sütunun uzunluğunun, her iki uçta nasıl sınırlandırıldığına veya desteklendiğine bağlı olarak ayarlanması gerektiğini çabucak anladı.. Bu yüzden, bir faktör kullanabiliriz, KL vermek için uzunluğu ayarlayan K. Etkili uzunluk faktörü için teorik ve önerilen değerler (K) aşağıdaki şemada verilmiştir:
Kaynak: AISC 360-22: Kullanıcı iş akışını basitleştirmek ve hızlandırmak için UI İyileştirmeleri
Burkulma vs Verim
Burkulma ve akma iki farklı başarısızlık şeklidir. Bir elemanın gerilimi malzemenin akma mukavemetini aştığında akma meydana gelir.. ancak, kolonun durumuna bağlı olarak akma oluşmadan önce burkulma meydana gelebilir. Örneğin, eğer sütunlar’ kritik burkulma yükü 20 kN ve alanı sadece 1000 mm2 o zaman kritik burkulma stresi:
Kritik burkulma gerilmesi malzemenin akma dayanımından düşük olduğu için (söyle 300 MPa), o zaman teslim olmadan önce bükülürdü.
Kolon Burkulma Örneği
Bu bilgiyi bir örnek yapmak için kullanalım:
Diyelim ki yapısal çelikten yapılmış 100x20x3mm RHS kolonum var. (E = 200 GPa). uzunluğu varsa 3.0 metre ve tabanda sabitlenmiş ve üstte tutturulmuş, hangi teorik yükte bükülmeye başlayacak?
Bizim kullanma Serbest Atalet Momenti Hesaplayıcı RHS kesitinin en düşük atalet momentinin I = olduğunu görebiliriz 45,172 mm4. Yapı çeliği için E = 200 not ortalaması = 200 kN/mm2. Yukarıdaki tabloyu kullanarak, sabit sabitlenmiş bir sütun için etkin uzunluk faktörünün K = olduğunu görebiliriz. 0.7 ve tabii ki L = 3.0 m = 3000 mm. Bu nedenle Euler'in Burkulma Formülünü kullanabiliriz.:
Böylece eleman üzerindeki sıkıştırıcı eksenel kuvvet ulaştığında 20.22 kN ve üzeri üye teorik olarak bükülür!
Umarım bu eğitim, sütun burkulmasını basitçe nasıl hesaplayacağınızı anlamanıza yardımcı olmuştur.. göz atın Ücretsiz Kolon Burkulması Hesaplayıcısı, Sütun Hesaplayıcı veya SkyCiv yazılımına başlamak için bugün kaydolun!
