حساب الحمولة المنتظمة لشبك الصلب

***المرجعية “MBG534-12” دليل التصميم الهندسي لشبكات القضبان المعدنية

المصطلحات

أ = طول الحمل الموزع جزئيًا أو حمولة المركبات، بالتوازي مع القضبان الحاملة، بالبوصة.

ب = سمك القضيب الحامل المستطيل، بالبوصة.

ج = عرض الحمل الموزع جزئيًا أو حمولة المركبات، عموديًا على القضبان الحاملة، بالبوصة.

د = عمق القضيب الحامل المستطيل، بالبوصة.

أ_ج= المسافة من المركز إلى المركز للقضبان الرئيسية، للشبكات المبرشمة، بالبوصة.

أ_ر= المسافة بين الوجهين المتقابلين للقضبان الحاملة في الشبكات المبرشمة، بالبوصة.

أ_ث= المسافة من المركز إلى المركز بين القضبان الحاملة في الشبكات الملحومة والمقفلة بالضغط، بالبوصة.

ج = الحمل المركّز عند منتصف الامتداد، رطل لكل قدم عرض من الشبكة

د_ج= الانحراف تحت الحمل المركّز، بالبوصة.

د_ش= الانحراف تحت الحمل الموزع، بالبوصة.

هـ = معامل المرونة، رطل لكل بوصة مربعة

و = الإجهاد المسموح، رطل لكل بوصة مربعة

أنا = عزم القصور الذاتي، بوصة⁴

أنا_H20= عزم القصور الذاتي للشبكة تحت حمولة H20، بوصة⁴

أنا_ب= أنا للقضيب الحامل، بوصة⁴

أنا_ز= أنا للشبكة لكل قدم عرض، بوصة⁴

أنا_ن= عزم القصور الذاتي للأنف، بوصة⁴

ك = عدد القضبان لكل قدم من عرض الشبكة، 12"/أ_ث

ل = الامتداد الصافي للشبكة، بالبوصة (مدعوم ببساطة)

م = عزم الانحناء، بوصة-رطل

مب = الحد الأقصى لم للقضيب الحامل، بوصة-رطل

مج = الحد الأقصى لم للشبكة لكل قدم عرض، بوصة-رطل

ن = عدد القضبان الحاملة في الشبكة المفترض أنها تحمل الحمل

نبح20 = عدد القضبان الحاملة الرئيسية تحت حمولة H20

نبح20 = عدد القضبان الحاملة المتصلة تحت حمولة H20

بب = الحمل لكل قضيب، رطل

بو = إجمالي الحمل الموزع جزئيًا، رطل

بوه20 = حمولة العجلة، H20، رطل

بو = حمولة العجلة، رطل

س = معامل المقطع، بوصة³

سب = س للقضيب الحامل، بوصة³

سج = س للشبكة لكل قدم عرض، بوصة³

سH20ب = معامل المقطع عند قاع الشبكة تحت حمولة H20، بوصة³

سن = معامل المقطع للأنف، بوصة³

ش = الحمل الموزع، رطل لكل قدم مربع

الاختصارات

بوصة. = بوصة

قدم = قدم

رطل = رطل

رطل-بوصة = رطل-بوصة

رطل لكل قدم عرض = رطل لكل قدم من عرض الشبكة

رطل لكل قدم مربع = رطل لكل قدم مربع

رطل لكل بوصة مربعة = رطل لكل بوصة مربعة

الصيغ

1. عدد القضبان الحاملة لكل قدم عرض للشبكة الملحومة

ك = 12 / عرض

2. معامل المقطع للقضيب الحامل المستطيل

س_ب= بد²/6 بوصة³

3. معامل المقطع للشبكة لكل قدم عرض

س_ج= كبد²/6 بوصة³= كس_ببوصة³

4. معامل المقطع المطلوب لعزم وإجهاد مسموح معينين

س = م/و بوصة³

5. عزم القصور الذاتي للقضيب الحامل المستطيل

أنا_ب= بد³/12 بوصة⁴= س_بد/2 بوصة⁴

6. عزم القصور الذاتي للشبكة لكل قدم عرض

أنا_ج= كبد³/12 بوصة⁴= كل_ببوصة⁴

7. عزم الانحناء لإجهاد مسموح ومعامل مقطع معينين

م = س و رطل-بوصة

الصيغ التالية للكمرات المدعومة ببساطة مع حدوث أقصى عزوم وانحرافات عند منتصف الامتداد.

8. أقصى عزم انحناء تحت حمل مركّز

م = جل/4 رطل-بوصة لكل قدم عرض من الشبكة

9. الحمل المركّز لإنتاج أقصى عزم انحناء

ج = 4م/ل رطل لكل قدم عرض من الشبكة

10. أقصى عزم انحناء تحت حمل موزع

م = أول²/(8 × 12) = أول²/96 رطل-بوصة لكل قدم عرض من الشبكة

11. الحمل الموزع لإنتاج أقصى عزم انحناء

ش = 96م/ل²رطل لكل قدم مربع

12. أقصى عزم انحناء بسبب حمل موزع جزئيًا

م = ف_ش(2ل - أ)/8 بوصة-رطل

13. أقصى انحراف تحت حمل مركّز

د_ج= كل³/48EI_زبوصة⁴.

14. عزم القصور الذاتي لانحراف معين تحت حمل مركّز

Ig = CL3/48EDc بوصة4

15. أقصى انحراف تحت حمل موزع

د_ش= 5UL4/(384 × 12El_ز) = 5UL4/4608EI_زبوصة.

16. عزم القصور الذاتي لانحراف معين تحت حمل موزع

Ig = 5UL⁴/4608EDu بوصة⁴

17. أقصى انحراف تحت حمل موزع جزئيًا

د_ش= ف_ش((أ/2)³+ ل³- أ²ل/2)/48El_بن بوصة.

اختيار الشبكة

مثال

مطلوب: شبكة ألمنيوم 6063-T6 من النوع P-19-4 لدعم حمل موزع، ش، مقداره 300 رطل

لكل قدم مربع على امتداد صافي يبلغ 5'-0". يجب ألا يتجاوز الانحراف، د، 0.25 بوصة الموصى بها

لراحة المشاة.

الإجهاد المسموح، و = 12000 رطل لكل بوصة مربعة

معامل المرونة، هـ = 10000000 رطل لكل بوصة مربعة

الامتداد، ل = 60 بوصة

تباعد القضبان الحاملة، أو = 1.1875 بوصة. ك = 12/أو = 1211.1875 = 10.105

للامتداد 5'-0"، الحد الأدنى لحجم القضيب الحامل لتحمل حمولة 300 رطل لكل قدم مربع هو:

1-3/4x3/16

Ig = كلب = 10.105 × 0.0837 = 0.846 بوصة⁴

سج = كسب = 10.105 × 0.0957 = 0.967 بوصة³

ش = 96مج/ل2 = 96 × و × سج/(60)² = 96 × 12000 × 0.967/(60)² = 309 رطل لكل قدم مربع

دو = 5UL⁴/4608إلج = 5 × 309 × (60)⁴/(4608 × 10000000 × 0.846) = 0.514 بوصة.

الانحراف يتناسب طرديًا مع الحمل:

دو = 0.514 × 300/309 = 0.499 بوصة.

نظرًا لأن هذا يتجاوز الحد الموصى به، يلزم شبكة ذات عزم قصور ذاتي أكبر للحفاظ على الانحراف أقل من 0.25 بوصة.

Ig = 5UL⁴/4608EDu = 5 × 300(60)⁴/(4608 × 10 × 10⁶× 0.25) = 1.6875 بوصة⁴

باستخدام حجم أكبر:

2-1/4 × 3/16 Ig = 1.798 بوصة⁴ش = 512 رطل لكل قدم مربع د = 0.400 بوصة.

دو = 0.400 × 300/512 = 0.234 بوصة. ≤ 0.25 بوصة. جيد

ملاحظة: الأحمال الموزعة في هذه الأمثلة وفي جداول الأحمال القياسية لا تشمل وزن الشبكات. عند تصميم الأحمال الحية الموزعة، يجب إضافة وزن الشبكة، بالإضافة إلى أي حمل ميت آخر

الحمل الموزع لكل قدم مربع