كيفية حساب الكمرات الفولاذية
باعتبارها عنصرًا حاملًا شائعًا في هياكل البناء، تتضمن عملية حساب العوارض الفولاذية معلمات ومتطلبات مواصفات متعددة. ستجمع هذه المقالة بين الموضوعات الساخنة والمحتوى الساخن على الإنترنت في الأيام العشرة الماضية، وستقدم طريقة حساب الحزم الفولاذية بطريقة منظمة، وستوفر جداول البيانات ذات الصلة كمرجع.
1. المبادئ الأساسية لحسابات العوارض الفولاذية
يعتمد حساب العوارض الفولاذية بشكل أساسي على المبادئ الميكانيكية ومواصفات تصميم الهيكل الفولاذي، بما في ذلك التحقق من القوة والصلابة والاستقرار والجوانب الأخرى. فيما يلي المعلمات التي يجب التركيز عليها عند حساب العوارض الفولاذية:
| اسم المعلمة | رمز | وحدة | يوضح |
|---|---|---|---|
| منطقة مستعرضة | أ | مم² | المساحة الإجمالية للمقطع العرضي للعارضة الفولاذية |
| لحظة مقطعية من الجمود | أنا | مم⁴ | مؤشر يعكس مقاومة الانحناء للقسم |
| معامل القسم | دبليو | مم³ | مؤشر يعكس قوة الانثناء للقسم |
| قوة العائد من الصلب | السنة المالية | الآلام والكروب الذهنية | قيمة الإجهاد التي يبدأ عندها تشوه البلاستيك في الفولاذ |
| معامل مرن | ه | الآلام والكروب الذهنية | قدرة التشوه المرنة للصلب |
2. حساب قوة العارضة الفولاذية
يتضمن حساب قوة العتبات الفولاذية بشكل أساسي حساب الإجهاد العادي وإجهاد القص وإجهاد الضغط المحلي. فيما يلي صيغة حساب القوة:
| حساب المحتوى | صيغة الحساب | يوضح |
|---|---|---|
| حساب الإجهاد الطبيعي | σ = M/W ≥ السنة المالية/γm | M هي لحظة الانحناء، γm هو المعامل الجزئي للمادة |
| حساب إجهاد القص | τ = V·S/(I·tw) ≥ fv/γm | V هي قوة القص، S هي اللحظة الثابتة، tw هو سمك الويب |
| حساب الإجهاد الضاغط المحلي | σc = F/(tw·lz) ≥ fy/γm | F هو الحمل المركز، lz هو طول توزيع الحمل |
3. حساب صلابة العوارض الفولاذية
يأخذ حساب صلابة العوارض الفولاذية في الاعتبار بشكل أساسي حد الانحراف للتأكد من أن تشوه الهيكل المستخدم يقع ضمن النطاق المسموح به. صيغة حساب الانحراف المشترك هي كما يلي:
| نوع التحميل | صيغة الانحراف القصوى | الانحراف المسموح به |
|---|---|---|
| شعاع مدعوم ببساطة مع حمل موزع بشكل موحد | δ = 5qL⁴/(384EI) | لتر/250~لتر/400 |
| الحمل المركز يدعم ببساطة الشعاع | δ = PL³/(48EI) | لتر/300~لتر/500 |
| تحميل نهاية شعاع ناتئ | δ = PL³/(3EI) | لتر/200~لتر/300 |
4. حساب ثبات العوارض الفولاذية
يتضمن حساب ثبات العتبات الفولاذية جانبين: الاستقرار العام والاستقرار المحلي. يعتبر فحص الثبات الشامل مهمًا بشكل خاص، خاصة عندما يكون الطول الحر لشفة الضغط كبيرًا.
| نوع الاستقرار | طريقة الحساب | المعلمات الرئيسية |
|---|---|---|
| مستقرة بشكل عام | M/(φb·W) ≥ fy/γm | φb هو معامل الاستقرار الكلي |
| استقرت شبكة الإنترنت محليا | hw/tw ≥ القيمة الحدية | hw هو ارتفاع الويب، وtw هو سمك الويب |
| شفة الاستقرار المحلي | ب / ر ≥ القيمة الحدية | b هو عرض الشفة، t هو سمك الشفة |
5. مرجع المعلمة لنماذج الصلب الشعبية
وفقًا لأحدث النقاط الساخنة في الصناعة، فيما يلي معلمات العديد من الفولاذ المدلفن على الساخن الشائع الاستخدام على شكل H (معيار GB/T 11263-2017):
| نموذج | الارتفاع (مم) | العرض ب (مم) | سمك الويب (مم) | سمك شفة ر (مم) | الوزن النظري (كجم/م) |
|---|---|---|---|---|---|
| HN400×200 | 400 | 200 | 8 | 13 | 66.0 |
| HN500×200 | 500 | 200 | 10 | 16 | 89.6 |
| HN600×200 | 600 | 200 | 11 | 17 | 106.0 |
6. برنامج حساب العوارض الفولاذية الموصى به
وفقًا لاتجاهات استخدام البرامج الهندسية الحديثة، فيما يلي العديد من أدوات حساب العوارض الفولاذية الشائعة:
| اسم البرنامج | المطور | الوظائف الرئيسية | المعايير المعمول بها |
|---|---|---|---|
| STAAD.Pro | بنتلي | التحليل والتصميم الهيكلي الشامل | المعايير الدولية متعددة الجنسيات |
| إيتابس | منظمة التضامن المسيحي الدولية | بناء التحليل والتصميم الهيكلي | قابلة للتطبيق دوليا |
| ميداس الجنرال | ميداس لتكنولوجيا المعلومات | تحليل وتصميم الهياكل الفولاذية | غيغابايت 50017 الخ. |
7. إجابات على الأسئلة المتداولة حول حسابات العوارض الفولاذية
بناءً على المناقشات الشائعة الأخيرة في منتدى المهندسين، يتم تلخيص الأسئلة الشائعة التالية:
1.كيفية اختيار قسم شعاع الصلب؟يجب إعطاء الأولوية لملفات التعريف القياسية بناءً على اعتبارات شاملة مثل حجم الحمولة والامتداد وظروف الدعم وعوامل أخرى.
2.لماذا نحتاج إلى التحقق من الاستقرار؟يتمتع الفولاذ بقوة عالية ولكن مقطعه العرضي نحيف نسبيًا ويكون عرضة لعدم الاستقرار تحت الضغط، لذلك يجب إجراء فحوصات الاستقرار.
3.ماذا علي أن أفعل إذا كان انحراف العارضة الفولاذية كبيرًا جدًا؟يمكن استخدام تدابير مثل زيادة ارتفاع القسم، أو إعداد دعامات وسيطة، أو استخدام الإجهاد المسبق لتحسين الصلابة.
4.كيفية تصميم عقد اتصال شعاع الصلب؟يجب أن يضمن تصميم العقدة نقل القوة بشكل واضح وتجنب تركيز الإجهاد. يمكن استخدام اللحام، وصلات الترباس عالية القوة، وما إلى ذلك.
من خلال البيانات والمحتوى المنظم أعلاه، أعتقد أنه يمكن للقراء الحصول على فهم شامل لطرق حساب العوارض الفولاذية. في المشاريع الفعلية، يوصى بإجراء الحسابات بناءً على ظروف المشروع المحددة ومتطلبات المواصفات ذات الصلة، واستشارة مهندس إنشائي محترف عند الضرورة.
تحقق من التفاصيل
تحقق من التفاصيل
ar
