តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីគណនាបន្ទុកបន្ទុកនៃរចនាសម្ព័ន្ធដែក?

ការនេនាមអាេយស្គាល់

ការគណនាសមត្ថភាពផ្ទុកបន្ទុករបស់រចនាសម្ព័ន្ធដែកគឺជាទិដ្ឋភាពគ្រឹះនៃវិស្វកម្មរចនាសម្ព័ន្ធ។ វាធានាថារចនាសម្ព័ន្ធនេះអាចគាំទ្រដល់បន្ទុកដែលបានគ្រោងទុកដោយសុវត្ថិភាពដោយគ្មានហានិភ័យនៃការបរាជ័យ។ ដំណើរការនេះពាក់ព័ន្ធនឹងការធ្វើអន្តរកម្មដ៏ស្មុគស្មាញនៃលក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈការរចនារចនាសម្ព័ន្ធនិងបន្ទុកដែលបានអនុវត្ត។ ស្វែងយល់ពីរបៀបដើម្បីកំណត់យ៉ាងច្បាស់សមត្ថភាពនេះគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់វិស្វករនិងស្ថាបត្យករដែលរចនានិងវាយតម្លៃ រចនាសម្ព័ន្ធដែក ។ មាត្រានេះបង្ហាញជូននូវវិធីសាស្រ្ត, មូលដ្ឋានគ្រឹះទ្រឹស្តីនិងការពិចារណាជាក់ស្តែងដែលពាក់ព័ន្ធក្នុងការគណនាសមត្ថភាពផ្ទុកបន្ទុករបស់រចនាសម្ព័ន្ធដែក។

គំនិតមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការរចនារចនាសម្ព័នដែកថែប

មុនពេលគណនាសមត្ថភាពផ្ទុកបន្ទុកវាចាំបាច់ណាស់ក្នុងការយល់ពីគំនិតគ្រឹះដែលគ្រប់គ្រងរចនាសម្ព័នដែក។ ទាំងនេះរួមមានទ្រព្យសម្បត្តិសម្ភារៈដូចជាកម្លាំងទិន្នផលកម្លាំងធាត់និងម៉ូឌុលនៃការបត់បែន។ ឥរិយាបថរបស់ដែកថែបក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្ទុកផ្សេងៗគ្នា - ភាពតានតឹងការបង្ហាប់និងកាត់ត្រូវតែវិភាគយ៉ាងហ្មត់ចត់។ លើសពីនេះទៀតកត្តាដូចជាការដាក់ប្រាក់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរអស់កម្លាំងហើយពិការភាពសម្ភារៈមានឥទ្ធិពលលើសមត្ថភាពទូទៅនៃរចនាសម្ព័ន្ធ។

លក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈរបស់ដែកថែប

ដែកថែបត្រូវបានគេស្គាល់ថាសមាមាត្រមានកម្លាំងខ្ពស់ដល់ទម្ងន់នៃភាពធន់នឹងភាពធន់និងភាពបត់បែន។ កម្លាំងទិន្នផលគឺភាពតានតឹងដែលដែកថែបចាប់ផ្តើមខូចទ្រង់ទ្រាយយ៉ាងខ្លាំង។ សម្រាប់ដែកថែបរចនាសម្ព័ន្ធការឡើងទិន្នផលចំណុចចំណុចខ្លាំងខ្ពស់មានចាប់ពី 250 MPA ដល់ 460 MPA ។ ភាពធន់នឹងកម្លាំងខ្ពស់ជាងកម្លាំងទិន្នផលគឺជាភាពតានតឹងអតិបរមាដែលដែកថែបអាចទប់ទល់នៅពេលកក។ ម៉ូឌុលនៃការបត់បែនមានប្រមាណ 200 ជីភីអេសម្រាប់ដែកថែបវាស់ស្ទង់ភាពរឹងរបស់សម្ភារៈ។

ប្រភេទនៃបន្ទុក

រចនាសម្ព័ន្ធដែកថែបត្រូវបានទទួលរងនូវប្រភេទផ្សេងៗគ្នា:

1. បន្ទុកដែលបានស្លាប់: បន្ទុកអចិន្រ្តៃយ៍ពីទំងន់ផ្ទាល់ខ្លួនរបស់រចនាសម្ព័ន្ធនិងការតំឡើងថេរណាមួយ។

2. បន្ទុកផ្ទាល់: បណ្តោះអាសន្នឬចលាចលដូចជាមនុស្សគ្រឿងសង្ហារឹមយានយន្ត។

3. បន្ទុកបរិស្ថាន: ផ្ទុកពីខ្យល់ព្រិលសកម្មភាពរញ្ជួយដីនិងសីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរ។

ការវាយតំលៃត្រឹមត្រូវនៃបន្ទុកទាំងនេះមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ការរចនាប្រកបដោយសុវត្ថិភាព។

លេខកូដរចនានិងស្តង់ដារ

លេខកូដរចនាផ្តល់នូវគោលការណ៍ណែនាំនិងរូបមន្តដើម្បីធានាសុវត្ថិភាពនិងភាពជឿជាក់។ នៅសហរដ្ឋអាមេរិកសាខាអាមេរិកាំងសំណង់ដែកថែប (ACISC) បោះពុម្ពផ្សាយសៀវភៅដៃសំណង់ដែកដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។ លេខកូដទាំងនេះយកទៅក្នុងកត្តាកំណត់គណនីនៃសុវត្ថិភាពផ្ទុកបន្សំនិងលក្ខណៈសម្ភារៈ។ ការអនុលោមតាមស្តង់ដារទាំងនេះគឺចាំបាច់ក្នុងដំណើរការគណនា។

វិធីគណនាការគណនា

ការគណនាសមត្ថភាពផ្ទុកបន្ទុកពាក់ព័ន្ធនឹងជំហ៊ាននិងការពិចារណាជាច្រើន:

1 ។ កំណត់បន្ទុកដែលបានអនុវត្ត

ជំហានដំបូងគឺត្រូវកំណត់រាល់បន្ទុកដែលធ្វើសកម្មភាពលើរចនាសម្ព័ន្ធ។ នេះរួមបញ្ចូលទាំងការគណនាបន្ទុកដែលបានស្លាប់ដោយផ្អែកលើដង់ស៊ីតេសម្ភារៈនិងវិមាត្រការប៉ាន់ស្មានបន្ទុកផ្ទាល់ក្នុងមួយស្តង់ដារកាន់កាប់និងវាយតម្លៃបន្ទុកបរិស្ថានតាមទិន្នន័យក្នុងតំបន់។

2 ។ ការជ្រើសរើសសមាជិករចនាសម្ព័ន្ធ

ការជ្រើសរើសសមាជិករចនាសម្ព័ន្ធសមភាពជួរឈរ truseses) ពាក់ព័ន្ធនឹងការគិតគូរកត្តាដូចជារូបរាងទំហំទំហំនិងថ្នាក់សម្ភារៈ។ រូបរាងទូទៅរួមមាន i-beams, ប៉ុស្តិ៍និងបំពង់។ ការជ្រើសរើសត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយប្រភេទនៃបន្ទុកនិងប្រវែងនៃលាតសន្ធឹង។

3 ។ ការគណនាលក្ខណៈសម្បត្តិផ្នែក

លក្ខណៈសម្បត្តិផ្នែកដូចជាតំបន់នៃនិចលភាពហើយម៉ូឌុលផ្នែកត្រូវបានគណនាសម្រាប់សមាជិកដែលបានជ្រើសរើស។ លក្ខណៈសម្បត្តិទាំងនេះមានសារៈសំខាន់ក្នុងការកំណត់សមត្ថភាពរបស់សមាជិកក្នុងការទប់ទល់នឹងពត់កោងនិងកម្លាំងបង្ហាប់។

4 ។ វិភាគឥរិយាបថរចនាសម្ព័ន្ធ

ការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធពាក់ព័ន្ធនឹងការគណនាការគណនាកម្លាំងខាងក្នុងនិងពេលវេលានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធដោយប្រើវិធីសាស្រ្តដូចជា:

- ការវិភាគឋិតិវន្ត: សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធដែលផ្ទុកបន្ទុកត្រូវបានអនុវត្តយឺត ៗ ហើយនៅតែថេរ។

- ការវិភាគថាមវន្ត: សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធដែលទទួលរងនូវការផ្ទុកអថេរឬផលប៉ះពាល់។

ការវិភាគធាតុកំណត់ (FEA) កម្មវិធីត្រូវបានប្រើជាញឹកញាប់សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញដើម្បីយកគំរូនិងក្លែងធ្វើឥរិយាបថដែលកំពុងផ្ទុក។

5 ។ ការត្រួតពិនិត្យប្រឆាំងនឹងគំរូនៃការបរាជ័យ

រចនាសម្ព័ន្ធដែកអាចបរាជ័យតាមរយៈរបៀបផ្សេងៗ:

- ទិន្នផល: នៅពេលស្ត្រេសលើសពីកម្លាំងកម្លាំង។

- Buckling: សម្រាប់សមាជិកបង្ហាប់ដូចជាជួរឈរ។

- អស់កម្លាំង: ដោយសារតែការផ្ទុកស៊ីក្លូតាមពេលវេលា។

ការគណនាត្រូវតែធានាថាភាពតានតឹងនៃការរចនាគឺស្ថិតនៅក្នុងដែនកំណត់ដែលអាចអនុញ្ញាតបានសម្រាប់របៀបខ្សោយដែលមានសក្តានុពលទាំងអស់។

ការគណនាឧទាហរណ៍

ពិចារណាធ្នឹមដែកថែបដែលគាំទ្រដោយគ្រាន់តែទទួលរងនូវបន្ទុកដែលបានចែកចាយឯកសណ្ឋាន (UDL) ។ ជំហានដើម្បីគណនាសមត្ថភាពផ្ទុកបន្ទុករបស់ខ្លួនមានដូចខាងក្រោម:

ជំហានទី 1: កំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈ

សន្មតថាធ្នឹមនេះធ្វើពីដែកថែប Astm A36 ដែលមានកម្លាំងទិន្នផល (FY) នៃ 250 MPA ។

ជំហានទី 2 ៈជ្រើសរើសទំហំធ្នឹម

ជ្រើសរើសផ្នែក W-Sep (ធ្នឹម Flight) ឧទាហរណ៍ w30x60 ។ លក្ខណៈសម្បត្តិគឺ:

- ផ្នែកនៃម៉ូឌុល (អេស។ អេស។ ): 938 x 10 ³ ម³

- ពេលវេលានៃនិចលភាព (ix): 145 x 10 ⁶ ម⁴

ជំហានទី 3: គណនាពេលវេលាអតិបរមា

សម្រាប់ធ្នឹមដែលបានគាំទ្រគ្រាន់តែស្ថិតនៅក្រោម UDL:

[m {max} = frac {wl ^ 2} {8} ]

កន្លែងដែល:

- (w ) = ផ្ទុកប្រវែងឯកតា (n / មម)

- (លីត្រ ) = ប្រវែងពង្រីក (មម)

ជំហានទី 4: កំណត់ពេលវេលាដែលអាចអនុញ្ញាតបាន

ពេលវេលាពត់កោងដែលអាចអនុញ្ញាតបាន ( _{ការអនុញ្ញាត M} ) គឺ:

[m {អនុញ្ញាត} = f_y times s_X ]

[m {អនុញ្ញាត} = 250 time 10 ^ 6 stimes 938 6 {- 6} = 234, អត្ថបទ {n · MM}

ជំហានទី 5: ដោះស្រាយសម្រាប់បន្ទុកអតិបរមា

រៀបចំរូបមន្តពេលវេលាអតិបរមាដើម្បីដោះស្រាយសម្រាប់ (w ):

[w = frac frac {{អនុញ្ញាត}} {l ^ 2} ]

សន្មតថាប្រវែងលាតសន្ធឹង (លីត្រ = 6000 , teal {mm} ):

[w = frac {8 ដង 2 ដង 10 ^ 3} {(6000) ^ 2 5.22 2.22 {n / mm}

ដូច្នេះធ្នឹមអាចទ្រទ្រង់បន្ទុកឯកសណ្ឋាន 5.22 N / MM ក្នុងរយៈពេល 6 ម៉ែត្រ។

ការពិចារណាកម្រិតខ្ពស់

នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងកត្តាបន្ថែមត្រូវតែពិចារណា:

បន្ទុកកត្តានិងកត្តាសុវត្ថិភាព

លេខកូដរចនាតម្រូវឱ្យអនុវត្តបន្ទុកនិងកត្តាតស៊ូដើម្បីទទួលខុសត្រូវចំពោះភាពមិនច្បាស់លាស់។ ឧទាហរណ៍វិធីសាស្រ្តរចនាកត្តានៃការផ្ទុកនិងធន់ទ្រាំ (LRFD) ប្រើបន្ទុកកត្តានិងកាត់បន្ថយភាពខ្លាំងនៃសម្ភារៈដើម្បីធានាបាននូវសុវត្ថិភាព។

ការវិភាគ Buckling សម្រាប់ជួរឈរ

សម្រាប់ជួរឈររូបមន្តផ្ទុកដ៏សំខាន់របស់អយល័រកំណត់បន្ទុកដាក់ធុង:

[p_ {cr} = frac { pi ^ 2 អ៊ី 2 {(kl) ^ 2} ]

កន្លែងដែល:

- (អ៊ី ) = ម៉ូឌុលនៃការបត់បែន

- (ខ្ញុំ ) = iNERTIA

- (k ) = កត្តាប្រវែងប្រវែងជួរឈរ

- (l ) = ប្រវែងដែលមិនបានគាំទ្រ

ការរចនាត្រូវតែធានាថាបន្ទុកដែលបានអនុវត្តគឺតិចជាងបន្ទុក buckling ដ៏សំខាន់។

ឧបករណ៍សូហ្វវែរនិងការក្លែងធ្វើ

វិស្វកម្មទំនើបពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើសូហ្វវែរសម្រាប់ការគណនាស្មុគស្មាញ:

- ការវិភាគធាតុកំណត់ (FEA): ឧបករណ៍ដូចជា Ansys, Abaqus ធ្វើត្រាប់តាមឥរិយាបថរចនាសម្ព័ន្ធក្រោមបន្ទុក។

- កម្មវិធីរចនា: កម្មវិធីដូចជា SAP2000, staad.pro ជួយក្នុងការរចនានិងវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធ។

ឧបករណ៍ទាំងនេះមានសម្រាប់ធរណីមាត្រផ្ទុកការបន្សំផ្ទុកនិងឥរិយាបថសម្ភារៈដែលពិបាកក្នុងការគណនាដោយដៃ។

គន្លឹះជាក់ស្តែងសម្រាប់វិស្វករ

- ការគណនាទ្វេដង: ផ្ទៀងផ្ទាត់ការគណនាដោយឯករាជ្យឬប្រើវិធីសាស្ត្រជំនួស។

- រក្សាបច្ចុប្បន្នភាពជាមួយលេខកូដ: លេខកូដរចនាត្រូវបានធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពជាទៀងទាត់; ធានាឱ្យបាននូវការអនុលោមតាមស្តង់ដារចុងក្រោយ។

- ពិចារណាអំពីការបង្កើតឡើងនូវការបង្កើតឡើង: ការរចនាជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តសំណង់ជាក់ស្តែងនិងសមត្ថភាពប្រឌិតដែលមាននៅក្នុងចិត្ត។

- គណនីសម្រាប់បរិត្តផរណា: ការផ្តល់សេវាតម្រូវឱ្យមានកំណត់នៃបរិត្តផរណាទៅកម្រិតដែលអាចទទួលយកបានសម្រាប់មុខងាររបស់រចនាសម្ព័ន្ធ។

ការបហ្ចប់

ការគណនាសមត្ថភាពផ្ទុកបន្ទុកនៃរចនាសម្ព័ន្ធដែកគឺជាដំណើរការយ៉ាងល្អិតល្អន់ដែលធ្វើសមាហរណកម្មវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធនិងការប្រកាន់ខ្ជាប់នូវលេខកូដរចនា។ ដោយការយល់ដឹងយ៉ាងហ្មត់ចត់អំពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ រចនាសម្ព័ន្ធដែកថែប និងអនុវត្តវិធីសាស្រ្តវិភាគយ៉ាងម៉ត់ចត់វិស្វករអាចរចនារចនាសម្ព័ន្ធដែលមានសុវត្ថិភាពនិងប្រសិទ្ធភាព។ ការរីកចម្រើនជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងឧបករណ៍ជាតិនិងបច្ចេកវិទ្យាសំភារៈសំភារៈបន្ថែមពង្រឹងភាពជាក់លាក់និងភាពជឿជាក់នៃការគណនាទាំងនេះ។ ពូកែគំនិតទាំងនេះគឺចាំបាច់សម្រាប់វិស្វករដែលបានប្តេជ្ញាចិត្តចំពោះឧត្តមភាពក្នុងការរចនារចនាសម្ព័ន្ធរចនាសម្ព័ន្ធនិងសុចរិតភាព។