JoVE Science Education

Structural Engineering

A subscription to JoVE is required to view this content.

live

Speed

×

MEDIA_ELEMENT_ERROR: Format error

כיווץ עמודי פלדה

Overview

מקור: רוברטו ליאון, המחלקה להנדסה אזרחית וסביבתית, וירג'יניה טק, בלקסבורג, VA

בתכנון עבודות אזרחיות, חשוב לספק מבנים שאינם רק בטוחים תחת עומסים בלתי צפויים, אלא גם לספק ביצועים מצוינים תחת עומסים יומיומיים בעלות כלכלית סבירה. זה האחרון קשור לעתים קרובות לשימוש מינימלי בחומרים, קלות ייצור, ובנייה מהירה בתחום. מבנים עשויים חברי פלדה יכולים להיות חסכוניים מאוד בגלל הכוח הגדול של החומר ואת הטרומיות הנרחבת של חבריהם וקשרים, אשר מסייעים למקסם את מהירות הבנייה באתר. בדרך כלל, השלד של מבנה פלדה יהיה דק מאוד בהשוואה לבטון. בעוד התנהגותו במתח נשלטת בעיקר על ידי כוחו של החומר, פלדה בדחיסה נשלטת על ידי מצב כישלון אחר המשותף לכל החומרים - קורס. התנהגות זו מודגמת בקלות על ידי לחיצה על סרגל עץ דק, אשר תחת עומס דחיסה יזוז לפתע הצידה ויאבד את יכולת נשיאת העומס. תופעה זו תתרחש בכל חבר רזה במבנה. במעבדה זו, נמדוד את יכולת ההתמוטטות של סדרה של עמודי אלומיניום דקים כדי להמחיש מצב כשל זה, אשר לאורך זמן הוביל לכשלים קטסטרופליים רבים כולל זה של גשר נהר קוויבק, שהוקם בשנת 1918.

Procedure

  1. השג מספר חתיכות ארוכות של 1in. על ידי 1/4 אינץ '. חטיף אלומיניום (6061 או דומה), וחתוך אותם לאורכים של 72, 60, 48, 36, 24, 12 ו 8 ב,ב,בהתאמה. מעגל את שני קצות הסורגים להיקף של 1/8 אינץ'.
  2. מדוד את מידות הסרגל (אורך, רוחב ועובי) ל- 0.02 0.02 הקרוב ביותר.
  3. מכונה שני בלוק קטן של פלדה (2 אינץ 'x 2 אינץ ' x 2 אינץ ') כדי לקבל חדירה מעגלית חלקה מאוד 1/2 פנימה לאורך אחד הצדדים שלה כדי לשמש כתמיכה בקצה העמודה. ספק הוספה בצד הנגדי, כך שניתן יהיה לתקן את הבלוק למכונת הבדיקה.
  4. הכנס את הבלוקים ודגימת הבדיקה למכונת הבדיקה. הק

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

התווה את התוצאות מהטבלה כמו מתחים קורסים לעומת רזה (kL / r), יחד עם העקומה שניתנה על ידי Eq. 9. השווה את התוצאות שלך לערכים החזויים. תוצאות הניסוי מראות שני אזורים נפרדים. כאשר העמודות ארוכות יחסית, העומס הקריטי ניתן על-ידי הכפלת Eq. 9 לפי שטח העמודה. ככל שהעמודות מתחילות להתקצר, ה...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

ניסוי זה הדגים את תוקפה של גישת אוילר לחישוב עומסי ההתמוטטות המקומיים עבור עמודות פשוטות. למרות הבעיה הופכת הרבה יותר מסובך אם או תנאי הגבול אינם ידועים היטב, החבר אינו פריסמטי, או אם החומר אינו מציג עקומת מתח דו ליניארית, הפתרון של הבעיה עוקב אחר אותו תהליך כללי. במקרים מעשיים רבים, לא ניתן...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

We use cookies to enhance your experience on our website.

By continuing to use our website or clicking “Continue”, you are agreeing to accept our cookies.

Learn More