Napínací člen - Tension member - Wikipedia
Tento článek má několik problémů. Prosím pomozte zlepšit to nebo diskutovat o těchto otázkách na internetu diskusní stránka. (Zjistěte, jak a kdy tyto zprávy ze šablony odebrat) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)
|
Napínací členové jsou konstrukční prvky, které jsou vystaveny axiálnímu tahové síly. Příklady napínacích prvků jsou výztuhy pro budovy a mosty, krov členové a kabely v pozastavení střecha systémy.
Výpočet
V axiálně zatíženém tažném prvku je napětí dáno:
F = P / A
kde P je velikost zatížení a A je plocha průřezu.
Napětí dané touto rovnicí je přesné s vědomím, že průřez nesousedí s bodem působení zatížení, ani nemá otvory pro šrouby nebo jiné nespojitosti. Například vzhledem k desce 8 x 11,5, která se používá jako napínací prvek (část a-a) a je připojena k a klínek deska se dvěma šrouby o průměru 7/8 palce (část b-b):
Plocha v sekci a - a (hrubá plocha prutu) je 8 x ½ = 4 palce2
Plocha v sekci b - b (čistá plocha) je však (8 - 2 x 7/8) x ½ = 3,12 in2
s vědomím, že vyšší napětí se nachází v úseku b - b kvůli jeho menší ploše.
Design
Pro návrh napínacích prvků je důležité analyzovat, jak by prvek selhal jak při poddajnosti (nadměrná deformace), tak při zlomení, které jsou považovány za mezní stavy. Mezní stav, který vytváří nejmenší návrhovou pevnost, se považuje za mezní stav řízení. Rovněž zabrání selhání struktury.
Použitím Americký institut ocelových konstrukcí standardů lze konečné zatížení konstrukce vypočítat z jedné z následujících kombinací:
1,4 D
1,2 D + 1,6 L + 0,5 (Lr nebo S)
1,2 D + 1,6 (Lr nebo S) + (0,5 l nebo 0,8 W)
1,2 D + 1,6 W + 0,5 L + 0,5 (L.r nebo S)
0,9 D + 1,6 W
L = 14
- D… je mrtvé zatížení nebo hmotnost samotné konstrukce
- L… je živé zatížení, které se liší pro různé struktury
- S… je zatížení sněhem
- W… je zatížení větrem
ústředním problémem návrhu prutu je najít průřez, u kterého požadovaná pevnost nepřesahuje dostupnou pevnost:
Pu <¢ Pn kde Pu je součet započítaných zatížení.
aby se zabránilo poddajnosti
0,90 Fy AG > Pu
vyhnout se zlomeninám,
0,75 Fu AE > Pu
návrh proto musí brát v úvahu zatížení působící na tento prut, návrhové síly působící na tento prut (Mu, Pua V.u) a bod, kde by tento člen selhal.