本帖最后由 无能 于 2011-4-14 23:16 编辑 " R& n& `( I' N Y
* A" V/ m) H4 a0 O- J1 ?这跟油压机相似,不过载荷是反向的。
/ y O% o$ L5 F$ ^但我们首先不考虑压杆稳定,只考虑弯曲。
5 g% L4 A3 o( M6 c5 Y! O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?
1 } |9 j5 b6 x- n5 \. O: f. _假设偏角为0.5°,那么在底端产生弯矩sin0.5°*1.8m*150WN=23560Nm。0 |: y! M# ~4 |# @* B
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。* R: o8 D. J x
共计在弱轴Wy上产生弯曲应力38560Nm / 233 cm^3 = 165MPa。8 U) z; ?4 S$ H2 m
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。& ^$ h% R, q$ 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。) g7 X. f6 @: q, @
还有压应力150WN/8100mm^2=185MPa。
8 c* _8 f* m; ^ k6 b, R% ]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。! J& Z& D3 h. Z/ U$ g
但是,你怎么能肯定偏角会小于0.5°,而偏心会小于10mm?0 l/ v6 {& @5 Z2 Y; N& K
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。
" @% `% C, s2 I* S7 X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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1 ?! ?; ?5 d) M2 k, L! l& O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。! |* V8 d" ?$ O
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。
& s" f6 C+ v2 H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。
( t' o" [" v! f2 V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。7 @- d/ {; ?5 U
) ?& m+ D) H- r- O O- g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!
6 N" X4 p; p; m! e6 M4 S于是敝人的哲学体系就完备了,“尽人事而听天命”。9 ]' f& N @1 j+ o2 g+ A2 d) p h4 m
2 e: R- R1 I, X' C4 W& `* g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。1 D& V2 s6 O" X% i5 b+ `% ^! _
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