Hej tamo! Kao dobavljač čeličnih rešetki, često me pitaju o formulama koje se koriste za izračunavanje stresa u tim strukturama. To je ključna tema, posebno za one koji su uključeni u građevinske i inženjerske projekte. Dakle, zaronimo pravo i istražimo ključne formule koje dolaze u igru.
Prvo, shvatimo što je stres. Jednostavno rečeno, stres je sila primijenjena na objekt po jedinici površine. Kada je riječ o čeličnim rešetkama, stres može doći zbog različitih čimbenika poput težine same konstrukcije, opterećenja koje je dizajnirano za nošenje i vanjskih sila poput vjetra ili seizmičke aktivnosti.
Jedna od najosnovnijih formula za izračunavanje stresa je formula za normalan stres, koja je dana:
S = f / a
Ovdje σ (Sigma) predstavlja normalan stres, F je sila primijenjena na čeličnu šipku, a A je presjek presjeka šipke. Ova se formula koristi kada se sila primjenjuje aksijalno (duž duljine šipke). Na primjer, ako imate čeličnu traku u rešetki koje podržavaju vertikalno opterećenje, možete upotrijebiti ovu formulu da biste saznali normalan stres na šipci.
Recimo da imate čeličnu šipku s presjekom presjeka od 500 četvornih milimetara (ili 0,0005 četvornih metara) i nosi silu od 20 000 Newtona. Koristeći formulu σ = f / a, možemo izračunati normalan napon na sljedeći način:
σ = 20000 n / 0,0005 m² = 40.000.000 na Orted O 1
Sada se stvari mogu malo složiti kada se sile ne primjenjuju aksijalno. U rešetki, barovi mogu doživjeti i stres smicanja. Napon smicanja nastaje kada se dva dijela objekta klizi jedan pokraj drugog u suprotnim smjerovima. Formula za stres smicanja je:
t = v / a_s
Tamo gdje je τ (tau) stres smicanja, V je sila smicanja, a A_S je područje smicanja. U kontekstu čelične šipke, područje smicanja može se razlikovati od presjeka presjeka koji se koristi za normalan izračunavanje naprezanja, ovisno o geometriji šipke i načinu na koji se primjenjuje sila.
Drugi važan koncept je savijanje stresa. U rešetki, neke se trake mogu podvrgnuti trenucima savijanja, zbog čega se šipka savija. Formula za savijanje stresa u točki na presjeku snopa (ili trake u ovom slučaju) je:
σ_b = m * y / i
Ovdje je σ_b napon savijanja, m je trenutak savijanja na presjeku, y je udaljenost od neutralne osi križnog presjeka do točke gdje se izračunava napon, a I je trenutak inercije presjeka. Trenutak inercije mjera je kako se područje presjeka distribuira oko neutralne osi.
Za pravokutni presjek širine B i visine H, trenutak inercije oko osi prolazi kroz središnji (neutralna os) i paralelno s bazom dan je:
I = b * H³ / 12
Uzmimo primjer. Pretpostavimo da imate čeličnu traku u rešetki s pravokutnim presjekom širine 50 mm i visinom 100 mm. Trenutak savijanja u određenom križnom dijelu je 5000 nm, a želite pronaći napon savijanja na gornjem vlaknu šipke (gdje je y = h/2 = 50 mm ili 0,05 m). Prvo izračunavamo trenutak inercije:
I = (0,05 m) * (0,1 m) ³ / 12 = 4.17 × 10⁻⁷ m⁴
Zatim, pomoću formule savijanja σ_b = m * y / i, dobivamo:
Σ_b = (5000 nm) * (0,05 m) / (4.17 × 10⁻⁷ m ⁴) ≈
Prilikom dizajniranja čelične šipke, inženjeri također trebaju uzeti u obzir kombinirane napone. Traka u rešetki može se podvrgnuti kombinaciji normalnih, smicanja i naprezanja savijanja. Da bi to objasnili, oni koriste složenije formule i metode analize. Jedan od uobičajenih pristupa je kriterij napona von Mises koji se koristi za predviđanje prinosa u duktilnim materijalima poput čelika. Von Mises stres, σ_vm, daje:
S_VM = √ (Δ₁² - SMS + SME + 3T₁₂²)
gdje su σ₁ i σ₂ glavna naprezanja, a τ₁₂ je stres smicanja u ravnini koji sadrži glavna napona.
U našoj tvrtki razumijemo važnost ovih izračuna. Zato nudimo visokokvalitetne čelične rešetke koje su dizajnirane tako da izdrže naprezanja s kojima će se susresti u stvarnim svjetskim aplikacijama. Ako vas zanimaju naši proizvodi, imamo nekoliko sjajnih opcija za vas. Provjerite našeRapidseam metal ploče, što je odličan dodatak bilo kojem građevinskom projektu. Nudimo i aBesplatni uzorak YX44 - 180 - 720 čelični list za palubu prilagođen za građevinski materijal, tako da možete testirati kvalitetu prije kupnje. A ako tražite različite vrste struktura podrške, našeVrste C Purlinavrijedi razmotriti.
Ako planirate građevinski projekt i trebate pouzdane čelične rešetke, ne ustručavajte se pružiti ruku. Tu smo da vam pomognemo u svim potrebama čeličnih traka. Bez obzira jeste li inženjer, izvođač izvođača ili graditelj, možemo vam pružiti prave proizvode i tehničku podršku. Kontaktirajte nas da biste započeli postupak nabave i razgovarajmo o tome kako možemo ispuniti vaše zahtjeve.
REFERENCE:
- Udžbenici mehanike materijala, razna izdanja
- Priručnici za inženjerski dizajn čeličnih konstrukcija
