JoVE Logo

Zaloguj się

Projektowanie słupów pod obciążeniem centrycznym jest podstawowym aspektem inżynierii konstrukcyjnej i ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia stabilności i integralności konstrukcji. Wzory Eulera i Secanta mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia i obliczenia obciążenia krytycznego i zachowań odkształceniowych słupów, zapewniając podstawę do bezpiecznego i efektywnego projektowania konstrukcji.

Wzór Eulera można zastosować przy założeniu, że kolumna jest idealnym, prostym, jednorodnym pryzmatem i mieści się w granicy sprężystości materiału. Obciążenie krytyczne, zgodnie ze wzorem Eulera, zależy bezpośrednio od modułu sprężystości słupa i jego właściwości geometrycznych. Należy jednak zauważyć, że wzór Eulera jest najdokładniejszy w przypadku długich, smukłych słupów, w których dominującym rodzajem zniszczenia jest wyboczenie. W zastosowaniach praktycznych materiały użyte do budowy słupów wykazują niedoskonałości, a ich zachowanie pod obciążeniem nie zawsze odpowiada idealnym, elastycznym założeniom. W rzeczywistych słupach mogą początkowo występować niewielkie zagięcia, różnice w polu przekroju poprzecznego lub niespójności materiałowe, a wszystko to może znacząco wpłynąć na ich nośność i tryby awarii. Dlatego do projektowania kolumn, które wytrzymają warunki rzeczywiste, stosuje się wzory empiryczne wywodzące się z szeroko zakrojonych eksperymentów laboratoryjnych. Te wzory empiryczne uwzględniają właściwości materiału, takie jak granica plastyczności i moduł sprężystości, a także długość kolumny, wymiary przekroju poprzecznego i warunki brzegowe.

W przypadku kolumn, które są wystarczająco długie, aby wzór Eulera mógł dokładnie przewidzieć uszkodzenie, naprężenie krytyczne zależy przede wszystkim od modułu sprężystości materiału. Kolumny te ulegają uszkodzeniu w wyniku wyboczenia przed przekroczeniem granicy plastyczności materiału. Awarie w krótkich kolumnach wynikają głównie z osiągnięcia przez materiał granicy plastyczności, co prowadzi raczej do zniszczenia przez zmiażdżenie niż wyboczenia. W takich przypadkach projekt skupia się na granicy plastyczności materiału, a nie na jego elastyczności. Kolumny o długości pośredniej przedstawiają złożony scenariusz, w którym zarówno granica plastyczności, jak i moduł sprężystości wpływają na uszkodzenie. Wzory empiryczne dla tych kolumn zostały dostosowane tak, aby uwzględnić skomplikowaną interakcję między podatnością materiału a wyboczeniem sprężystym.

Rozważania te zapewniają, że konstrukcja słupów, niezależnie od ich długości i użytego materiału, jest solidna, niezawodna i zdolna do bezawaryjnego przenoszenia zamierzonych obciążeń.

Tagi

Design Of ColumnsCentric LoadStructural EngineeringEuler s FormulaCritical LoadDeformation BehaviorsBucklingMaterial PropertiesYield StrengthModulus Of ElasticityEmpirical FormulasLoad bearing CapacityFailure ModesBoundary Conditions

Z rozdziału 26:

article

Now Playing

26.6 : Projektowanie słupów pod obciążeniem centrycznym

Columns

97 Wyświetleń

article

26.1 : Stabilność konstrukcji

Columns

147 Wyświetleń

article

26.2 : Wzór Eulera na kolumny zakończone sworzniem

Columns

265 Wyświetleń

article

26.3 : Wzór Eulera na kolumny z innymi warunkami końcowymi

Columns

413 Wyświetleń

article

26.4 : Wzór Eulera na kolumny: rozwiązywanie problemów

Columns

136 Wyświetleń

article

26.5 : Obciążenie mimośrodowe

Columns

294 Wyświetleń

article

26.7 : Projektowanie słupów pod obciążeniem mimośrodowym

Columns

386 Wyświetleń

JoVE Logo

Prywatność

Warunki Korzystania

Zasady

Badania

Edukacja

O JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone