نحوه محاسبه تیرهای فولادی
به عنوان یک جزء متداول باربر در سازه های ساختمانی، فرآیند محاسبه تیرهای فولادی شامل پارامترها و الزامات مشخصات متعددی است. این مقاله موضوعات داغ و مطالب داغ اینترنت در 10 روز گذشته را ترکیب می کند، روش محاسبه تیرهای فولادی را به صورت ساختاری معرفی می کند و جداول داده های مربوطه را برای مرجع ارائه می دهد.
1. اصول اولیه محاسبات تیر فولادی
محاسبه تیرهای فولادی عمدتاً بر اساس اصول مکانیکی و مشخصات طراحی سازه فولادی از جمله تأیید استحکام، سختی، پایداری و سایر جنبه‌ها است. پارامترهای زیر در محاسبه تیرهای فولادی باید روی آنها تمرکز کرد:
| نام پارامتر | نماد | واحد | نشان دادن |
|---|---|---|---|
| سطح مقطع | الف | میلی متر مربع | مساحت کل مقطع تیر فولادی |
| ممان مقطعی اینرسی | من | میلی متر4 | شاخصی که مقاومت خمشی یک مقطع را منعکس می کند |
| مدول مقطع | دبلیو | میلی متر³ | شاخصی که مقاومت خمشی مقطع را منعکس می کند |
| استحکام تسلیم فولاد | fy | MPa | مقدار تنشی که در آن تغییر شکل پلاستیک در فولاد شروع می شود |
| مدول الاستیک | E | MPa | قابلیت تغییر شکل الاستیک فولاد |
2. محاسبه مقاومت تیر فولادی
محاسبه مقاومت تیرهای فولادی عمدتاً شامل محاسبه تنش معمولی، تنش برشی و تنش فشاری موضعی است. فرمول محاسبه قدرت در اینجا آمده است:
| محاسبات محتوا | فرمول محاسبه | نشان دادن |
|---|---|---|
| محاسبه تنش معمولی | σ = M/W ≤ fy/γm | M گشتاور خمشی، γm ضریب جزئی ماده است |
| محاسبه تنش برشی | τ = V·S/(I·tw) ≤ fv/γm | V نیروی برشی، S گشتاور ساکن، tw ضخامت شبکه است |
| محاسبه تنش فشاری محلی | σc = F/(tw·lz) ≤ fy/γm | F بار متمرکز، lz طول توزیع بار است |
3. محاسبه سختی تیر فولادی
محاسبه سختی تیرهای فولادی عمدتاً حد انحراف را در نظر می گیرد تا اطمینان حاصل شود که تغییر شکل سازه در حال استفاده در محدوده مجاز است. فرمول معمول محاسبه انحراف به شرح زیر است:
| نوع بار | فرمول حداکثر انحراف | انحراف مجاز |
|---|---|---|
| تیری که به سادگی پشتیبانی می شود با بار توزیع یکنواخت | δ = 5qL4/(384EI) | L/250-L/400 |
| بار متمرکز به سادگی پشتیبانی می شود | δ = PL³/(48EI) | L/300-L/500 |
| بار انتهایی تیرهای کنسول | δ = PL³/(3EI) | L/200-L/300 |
4. محاسبه پایداری تیر فولادی
محاسبه پایداری تیرهای فولادی شامل دو جنبه است: پایداری کلی و پایداری موضعی. بررسی پایداری کلی به ویژه زمانی که طول آزاد فلنج فشاری زیاد باشد، اهمیت ویژه ای دارد.
| نوع پایداری | روش محاسبه | پارامترهای کلیدی |
|---|---|---|
| در کل پایدار است | M/(φb·W) ≤ fy/γm | φb ضریب پایداری کلی است |
| وب به صورت محلی تثبیت شده است | hw/tw ≤ مقدار حدی | hw ارتفاع وب، tw ضخامت وب است |
| ثبات محلی فلنج | b/t ≤ مقدار حدی | b عرض فلنج، t ضخامت فلنج است |
5. مرجع پارامتر مدل های محبوب فولادی
با توجه به نقاط داغ صنعت اخیر، پارامترهای چند فولاد نورد گرم H شکل متداول در زیر آمده است (استاندارد GB/T 11263-2017):
| مدل | ارتفاع (میلی متر) | عرض B (mm) | ضخامت وب tw (mm) | ضخامت فلنج t(mm) | وزن نظری (کیلوگرم بر متر) |
|---|---|---|---|---|---|
| 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. نرم افزار محاسبه تیر فولادی پیشنهادی
با توجه به گرایش‌های اخیر استفاده از نرم‌افزارهای مهندسی، چندین ابزار محاسباتی پرطرفدار تیر فولادی به شرح زیر است:
| نام نرم افزار | توسعه دهنده | توابع اصلی | استانداردهای قابل اجرا |
|---|---|---|---|
| STAAD.Pro | بنتلی | تحلیل و طراحی جامع سازه | استانداردهای بین المللی چند ملیتی |
| ETABS | CSI | تحلیل و طراحی سازه ساختمان | قابل اجرا بین المللی |
| میداس ژنرال | میداس آی تی | تحلیل و طراحی سازه های فولادی | GB 50017 و غیره |
7. پاسخ به سوالات متداول در مورد محاسبات تیر فولادی
بر اساس بحث‌های رایج اخیر در انجمن مهندس، سؤالات رایج زیر خلاصه می‌شوند:
1.چگونه مقطع تیر فولادی را انتخاب کنیم؟پروفیل های استاندارد باید بر اساس ملاحظات جامعی مانند اندازه بار، دهانه، شرایط پشتیبانی و سایر عوامل در اولویت قرار گیرند.
2.چرا باید ثبات را بررسی کنیم؟فولاد استحکام بالایی دارد اما سطح مقطع نسبتاً باریکی دارد و در زیر فشار مستعد ناپایداری است، بنابراین بررسی های پایداری باید انجام شود.
3.اگر انحراف تیر فولادی خیلی زیاد باشد چه باید بکنم؟اقداماتی مانند افزایش ارتفاع مقطع، راه اندازی تکیه گاه های میانی یا استفاده از پیش تنیدگی را می توان برای بهبود سختی مورد استفاده قرار داد.
4.چگونه گره های اتصال تیر فولادی را طراحی کنیم؟طراحی گره باید از انتقال واضح نیرو اطمینان حاصل کند و از تمرکز تنش جلوگیری کند. می توان از جوشکاری، اتصال پیچ با استحکام بالا و ... استفاده کرد.
از طریق داده ها و محتوای ساختار یافته فوق، من معتقدم خوانندگان می توانند درک جامعی از روش های محاسبه تیرهای فولادی داشته باشند. در پروژه های واقعی، انجام محاسبات بر اساس شرایط خاص پروژه و الزامات مشخصات مربوطه و مشاوره با مهندس سازه حرفه ای در صورت لزوم توصیه می شود.
جزئیات را بررسی کنید
جزئیات را بررسی کنید
fa
