本帖最后由 无能 于 2011-4-14 23:16 编辑
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这跟油压机相似,不过载荷是反向的。
8 q' ~, W$ m( ?" f- U: @# G但我们首先不考虑压杆稳定,只考虑弯曲。- h& G! U! L; g/ d4 j/ ~
作用在顶端上的150吨力,如果偏离H钢轴心线一个微小夹角,会在底部产生多大的弯矩呢?
) _+ q$ j7 r1 b5 g5 }假设偏角为0.5°,那么在底端产生弯矩sin0.5°*1.8m*150WN=23560Nm。
- @2 i7 ?% R: I再假设顶端载荷偏离形心10mm,则又在全长产生弯矩150WN*0.01m=15000Nm。
, u" }/ z/ i2 E4 `. E9 I共计在弱轴Wy上产生弯曲应力38560Nm / 233 cm^3 = 165MPa。! d) _& T' ]8 q3 K. H! R' F
要命的是,这时候柱子已经有挠度,中间截面向水平移动了一点,那么顶端载荷在中间截面上,是不是又产生了弯矩呢?这个咱考虑不过来,就先不考虑了。# `5 w4 a# S. G1 {( ^8 n
设假若产生扭矩,则有可能是sin0.5°*150WN*0.01m=150Nm,这个有点小哈,咱们就忽略它先。- y' K( A7 L# ], a6 b
还有压应力150WN/8100mm^2=185MPa。! N% p! j1 U: R4 @7 V; z6 n
再加上制造安装偏差,及H钢在全长上的形状误差,在相应截面上又产生应力。/ ~6 L& ?/ g. e; H
但是,你怎么能肯定偏角会小于0.5°,而偏心会小于10mm?
7 w6 S$ n% K1 e# B3 B. i6 v所以问题麻烦去了,楼主这个设计若贸然就画图拿去制造,后果不堪设想。& t* I4 z( Y: D; S) K% L# _) i$ z
再看压杆稳定,它的公式是从“梁”的公式推导出来的,所以压杆稳定不是压杆的问题,而是梁的问题。
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0 h0 V% {+ D& ~9 [9 {$ {建议用桁架结构,首先构造几何不变体系(三角形格子),将长立柱分割成短立柱,最好分割成压应力控制的短粗杆,咱不会算稳定,还不会算压缩么,呵呵。
+ B3 P2 h5 Z! r* ?; C0 ?: \其次精心设计梁柱节点,保证梁上的弯矩别传递到立柱上,这样你的立柱就是“纯立柱”了,理论就可以用上了。
7 M; C6 Z- h# X0 q& P! _. r+ o立柱是解决了,再来算梁,得保证梁是梁,别变成轴了,若是如H钢这种开口截面,变成轴就脆弱了。/ P% W# b1 J* X6 _. J% B
最后设计所有节点,节点若顶在H钢的翅膀上,得用加强板加强翅膀,因为此时翅膀从截面看,又是悬臂梁。 R& G3 r. d; H7 O8 [! k
7 G% g2 W, K7 _从整体到个体,从上面到下面,从中间截面到局部节点,所有的地方都考虑周全了,基本就没事了,再出事就只能听天由命了。为什么这么说呢?俺向来信命,觉得人算不如天算,所以地震计算还是免了,料想没有人会在发地震时开机。再说了,美国世贸大厦设计的不好么?不还是照样塌了?上海的那个大厦,吸取了911教训做的设计,据说飞机撞也没事,但它真的能固若金汤么?人真的能胜天么?笑话!
4 C& h2 b5 V t) o# t( K于是敝人的哲学体系就完备了,“尽人事而听天命”。: [1 n$ B; f: p4 A
, q* l1 y* ~+ v; y5 X2 L0 z我没有设计过这种重型结构,并且在工作中也几乎都用不上做这种设计和计算,以上纯粹是纸上谈兵。8 L% l$ p/ W1 l% t
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