17.2 Генератор компонентов колонны

С помощью генератора проводится проектирование и проверочный расчет прочности защемленной балки (стойки, колонны) двутаврового профиля с осевой нагрузкой. Выбирается оптимальное сечение колонны, согласующееся с требуемой нагрузкой. Проверочный расчет является проверкой прочности выбранного сечения колонны.

17.2.1 Расчет изгиба стойки

Входные параметры: F_a - максимальная осевая сила, E - модуль упругости стойки (модуль Юнга), n - коэффициент приведенной длины в соответствии со схемой в главном окне, содержащей типы длин, k_s - коэффициента запаса прочности (требуется предел прочности), L - длина стойки при максимальной нагрузке, P - площадь сечения, R_e - предел текучести, J_min - минимальный момент инерции

• сокращенная длина L_red = n L

• радиус инерции

• коэффициент гибкости  = L_red / j_min

• напряжение давления _t = F_a / S

• критическое напряжение по Ранкину

• критическое напряжение по Эйлеру _E = ² E / ²

• критическое напряжение по Джонсону

• предельные натяжения (требуется предел прочности) _t  Min( Re, _R, _E, _J) / k_s

17.2.2 Главное окно

Задаются параметры для расчета колонн.

• Нагрузка – зона, в которой задаются входное усилие, коэффициент для условий нагружения и длина максимально нагруженной колонны

  • Макс. осевая сила - максимальная действующая сила. Направление действия силы отображается в схеме, где показаны типы индивидуальных окончаний

  • Коэффициент для граничных условий - коэффициент задается согласно схематическому изображению, где показаны типы окончаний из главного окна. Эти значения являются чисто теоретическими. Необходимо учитывать также установочный зазор и упругость

  • Макс. длина - длина максимально нагруженной колонны

  • С окращенная длина - длина фиктивно нагруженной колонны

• Материал – зона, в которой задаются свойства материала колонны. Щелкнуть по кнопке на кнопку рядом с полем редактирования для открытия. Подходящий материал выбирается из базы данных материалов

  • Предел текучести - предел текучести для колонны

  • Коэффициент запаса прочности - значение требуемого запаса прочности (2 - 10)

  • Модуль упругости - значение для стандартных материалов (стали, чугуна, алюминия и т.п.) или значение задается пользователем

• Результаты расчета – зона, в которой отображаются вычисленные значения напряжения и предельного натяжения колонны

• Сечение – зона, в которой задаются или вычисляются требуемые сечения колонны. В перечень сечений входят сечения стандартных типов, в таблице отображаются размеры сечений и их свойства. Пользователь задает область поперечного сечения и минимально допустимый момент инерции

  • Сечения...- кнопка открытия диалогового окна Расчет сечения в котором можно задать размеры общеупотребительных сечений Вычисляются базовые параметры сечения для заданной формы и указанных размеров. Пользователь должен выбрать форму сечения и указать размеры. При нажатии кнопки ОК выполняется расчет сечений и значения вводятся в главное диалоговое окно

Расчет прочности выбирается в диалоговом окне Вид соединения.

• Тип расчета прочности – зона, содержащая три переключателя:

  • Выбрать профиль - задание минимально возможного поперечного сечение столбца, согласующееся с заданными значениями нагрузки, длины, свойствами материала, коэффициентом запаса прочности и другими факторами

  • Расчетный материал – расчет, при котором геометрические размеры колонны зафиксированы в проекте, и воздействовать на прочность изгиба можно только путем выбора соответствующего материала

  • Проверка расчета - проверяется напряжение изгиба нагруженной колонны с указанными размерами, а также с заданным материалом и другими свойствами.