鋼柱の座屈

ソース: ロベルト ・ レオン、ブラックスバーグ, バージニア バージニア工科大学土木環境工学科

土木工事の設計は予期しない荷重には、安全ではないが、また合理的な経済的コストで日常の負荷の下で優れた性能を発揮する構造を提供することが重要です。後者は結び付いて作製と急速施工の容易さ、材料の最小使用するフィールド。構造体メンバーは材料の偉大な強さおよび彼らのメンバーとサイトの建設の速度を最大限に高めるための接続の豊富なプレハブのため非常に経済的にすることができますスチール製です。一般に、鋼構造の骨格は 1 つ鉄筋コンクリートに比べて非常に細いになります。緊張でその動作は、材料の強度によって主に支配される中、鋼圧縮のすべての材料の座屈に共通もう一つの故障モードが適用されます。この振舞いは、突然横に移動し、負荷容量を失う圧縮荷重下で、細い木製定規の下に押して簡単に示されて。この現象は、構造体の細いメンバーで発生します。この演習では時間をかけて建立された 1918 年にケベック州の川の橋を含む多数の致命的な障害につながっているこの故障モードを説明するために一連の細いアルミの列の座屈の容量の単位が我々。

1. ¼ インチ アルミ棒 (6061 または類似の) で 1 インチのいくつかの長い部分を取得し、それぞれ 72、60、48、36、24、12、8 インチの長さにカットします。1/8 のまわりにバーの両方のラウンドを終了します。
2. バーの大きさを測ります (長さ、幅および厚さ) に最も近い 0.02 の。
3. 鋼の 2 つの小さいブロックを機械 (2 インチ x 2 インチ x 2 インチ) 列エンドのサポートとして機能する辺に沿って非常に滑らかな ½ インチ円形の浸透を持っています。 ブロックは試験機に固定することができますように、反対側に挿入を提供します。
4. ブロックは、試験体を試験機に挿入します。奇行を除去するために可能な限り慎重に供試体を合わせてください。
5. たわみ制御試験機を設定し、ゆっくりと 0.2 インチのレコードの負荷変形・軸方向変形を適用します。 限界長さを変えることができるが、負荷が安定しているとき、または最大容量から負荷で 20% 以上に達したときにテストを停止する必要があります。
6. レコードの最大負荷に達し、結果表に記入します。
7. すべての列の 1.6 か

式 9 によって与えられた曲線と共に細長 (kL/r)、対応力を座屈とテーブルからの結果をプロットします。予測値を使用して結果を比較します。実験の結果は、2 つの地域を示しています。列が比較的長い、列のエリア別の eq 9 を乗じて臨界荷重が与えられます。 列は短いを取得を開始する臨界荷重は材料の強度のアプローチを開始します。この時点で動作は、純粋な弾...

この実験は、オイラー アプローチを計算するための単純な列の荷重を座屈ローカルの有効性を実証しました。問題は、境界条件がよく知られている場合はるかに多く複雑になると、メンバーではありませんプリズム、または同じ一般的なプロセス場合は材料は、双線形応力-ひずみ曲線を発生しません、問題の解決に続きます。多くの実用的なケースで正確には、結果として得られる微分方?...