Selam! Bir H çelik ışını tedarikçisi olarak, genellikle farklı yükler altında H çelik kirişlerinin sapmasının nasıl hesaplanacağı sorulur. Bu, özellikle inşaat ve mühendislik projelerinde olanlar için çok önemli bir konudur. Bu blogda, süreci yıkacağım ve neyin dahil olduğunu daha iyi anlayacağım.
Öncelikle, sapmanın ne olduğu hakkında konuşalım. Sapma, bir yük uygulandığında bir ışın büktüğü veya sarkıkları ifade eder. Bunu hesaplamak önemlidir, çünkü aşırı sapma yapısal sorunlara yol açabilir, bir binanın estetiğini etkileyebilir ve hatta yapının işlevselliği ile ilgili sorunlara neden olabilir.
Farklı yük türleri vardırH çelik ışınıtabi tutulabilir. En yaygın olanlar şunları içerir:
- Ölü Yükler: Bunlar, kirişteki kirişin ağırlığı, çatı veya döşeme gibi bağlı malzemelerin ağırlığı ve diğer sabit bileşenler gibi kalıcı yüklerdir.
- Canlı Yükler: Bunlar zamanla değişebilen değişken yüklerdir. Örnekler arasında insanların ağırlığı, mobilya, araç veya ışının desteklemesi gereken diğer hareketli nesneler yer alır.
- Rüzgar Yükleri: Rüzgar bir yapı üzerinde önemli kuvvetler uygulayabilir ve ışının aşırı sapma olmadan bu kuvvetlere dayanabilmesi gerekir.
- Kar Yükleri: Kar yağışı olan bölgelerde, çatıdaki kar ağırlığı kirişte büyük bir yük olabilir.
Şimdi, sapmayı hesaplamanın cesuruna girelim.
Tekdüze dağıtılmış bir yük altında basitçe desteklenen bir H çelik ışını için hesaplama
En temel senaryo basitçe desteklenen birH ışını(her iki uçta da desteklenen bir kiriş) eşit olarak dağıtılmış bir yük (UDL). Bu durumda maksimum sapmayı ($ \ delta_ {max} $) hesaplamak için formül:
$ \ delta_ {max} = \ frac {5wl^{4}} {384ei} $
Neresi:
- $ W $, birim uzunluk başına (N/M veya LB/FT cinsinden) eşit olarak dağıtılmış yüktür. Örneğin, 5 metrelik bir ışın üzerine eşit olarak 1000 n'lik bir yükünüz varsa, UDL $ w = \ frac {1000} {5} = 200 $ n/m.
- $ L $ kirişin uzunluğudur (m veya ft cinsinden).
- $ E $, çeliğin esnekliği modülüdür. Yapısal çelik için, $ E $ esneklik modülü tipik olarak yaklaşık 200 $ \ times10^{9} $ pa veya 29 $ \ times10^{6} $ psi'dir.
- $ İ $, h ışınının haç bölümünün atalet anıdır. Atalet momenti, H ışınının boyutlarına bağlıdır. Farklı boyutlarda H kirişleri, genellikle çelik bölüm tablolarında bulunabilen farklı $ i $ değerlerine sahiptir.
Diyelim ki, $ L = 6 $ m uzunluğuna sahip basitçe desteklenen bir H ışınımız var, bir UDL $ W = 500 $ n/m ve H kirasının atalet $ i $ moment $ 5 \ times10^{-5} $ m^{4} $. $ E = 200 \ times10^{9} $ pa kullanarak, maksimum sapmayı aşağıdaki gibi hesaplayabiliriz:
$ \ delta_ {max} = \ frac {5 \ times500 \ times6^{4}} {384 \ times200 \ times10^{9} \ times5 \ times10^{-5}} $ $
İlk olarak, payını hesaplayın: $ 5 \ times500 \ times6^{4} = 5 \ times500 \ times1296 = 3240000 $
Ardından, paydayı hesaplayın: $ 384 \ times200 \ times10^{9} \ times5 \ tim10^{-5} = 384 \ times10^{6} $
$ \ delta_ {max} = \ frac {3240000} {384 \ tim10^{6}} \ yaklaşık 0.0084 $ m veya 8.4 mm
Bir nokta yükü altında basitçe desteklenen bir H çelik ışını için hesaplama
Yük, basitçe desteklenen bir ışının ortasına uygulanan tek nokta yükü ($ p $) ise, maksimum sapma formülü:
$ \ delta_ {max} = \ frac {pl^{3}} {48ei} $
Varsayalım ki, $ p = 10000 $ n bir nokta yükümüz olduğunu varsayalım. Basitçe desteklenen bir H kirasının ortasında $ l = 5 $ m, $ e = 200 \ times10^{9} $ pa ve $ I = 3 \ times10^{-5} $ M^{4} $ $ M^{4} $
$ \ delta_ {max} = \ frac {10000 \ times5^{3}} {48 \ times200 \ times10^{9} \ times3 \ tim10^{-5}} $
Pay 10000 $ \ times5^{3} = 10000 \ times125 = 1250000 $
Paydo $ 48 \ Times200 \ Times10^{9} \ Times3 \ Times10^{-5} = 288 \ Times10^{6} $
$ \ delta_ {max} = \ frac {1250000} {288 \ tim10^{6}} \ yaklaşık 0.0043 $ m veya 4.3 mm
Daha karmaşık yükleme ve destek koşulları için
Gerçek - dünya senaryolarında, yükleme ve destek koşulları çok daha karmaşık olabilir. Örneğin, bir ışın bir ucunda sabitlenebilir ve diğer ucunda basitçe desteklenebilir veya aynı anda birden fazla nokta yüküne ve dağıtılmış yüklere tabi tutulabilir.
Bu gibi durumlarda, süperpozisyon ilkesini kullanabiliriz. Süperpozisyon prensibi, bir ışının birden fazla yük altında toplam sapmasının, tek başına hareket eden her bir yükün neden olduğu sapmaların toplamına eşit olduğunu belirtir.
Daha doğru ve ayrıntılı hesaplamalar yapmak için SAP2000, ETABS veya ANSYS gibi yazılım araçlarını da kullanabiliriz. Bu yazılım paketleri karmaşık geometrileri, yükleme koşullarını ve malzeme özelliklerini işleyebilir.
Akılda tutulması gereken bir diğer önemli şey de izin verilen sapmadır. Bina kodları ve standartları genellikle farklı yapı türleri için izin verilen maksimum sapmayı belirtir. Örneğin, bir konut binasındaki bir zemin ışını için, izin verilen sapma $ L/360 $ ile sınırlı olabilir (burada $ L $ ışın uzunluğudur). Bu, 6 metrelik bir ışın için izin verilen maksimum sapmanın $ \ frac {6} {360} = 0.0167 $ m veya 16.7 mm olacağı anlamına gelir.
Hesaplanan sapma izin verilen sapmayı aşarsa, daha yüksek bir atalet momentine sahip daha büyük bir H ışını seçmemiz veya sapmayı azaltmak için destek koşullarını değiştirmemiz gerekebilir.
Bir H çelik ışını tedarikçisi olarak, farklı boyut ve özelliklerde çok çeşitli H kirişleri sunabilirim. İster küçük ölçekli bir konut projesi veya büyük ölçekli bir ticari bina üzerinde çalışıyor olun, yüklere dayanabilmesini ve sapma gereksinimlerini karşılayabilmesini sağlamak için doğru H ışını seçmenize yardımcı olabilirim.
Bir inşaat veya mühendislik projesinde yer alıyorsanız ve H çelik kirişlerinin sapmasını hesaplamanız gerekiyorsa veya yüksek kaliteli H kirişleri satın almak istiyorsanız, ulaşmaktan çekinmeyin. Tüm H çelik kiriş ihtiyaçlarınız konusunda size yardımcı olmak ve projeniz için en iyi çözümleri sunmak için buradayım.
Referanslar
- RC Hibbeler tarafından "Malzeme Mekaniği"
- SK Duggal tarafından "Yapısal Çelik Tasarım"
- Yapısal Mühendislik ile ilgili bina kodları ve standartları