最近做到了一個小案子
是台中捷運綠線造型座椅的結構設計
因為台北捷運公司算是個比較謹慎的單位
如果不是規格品就必須要有結構計算書證明這個椅子安全無虞
建個模型,每平方公尺500公斤的活載重下去大概就分析好了
要把每20公分就有3mm厚不銹鋼版的椅子給坐壞真的還蠻難
應該沒有人一屁股就200公斤吧,保證安全的
不過因為以前沒有認真算過基礎錨栓(之前幾次都亂算...)
所以就找了一下資料
終於在鋼結構設計手冊裡面找到了一個基礎錨栓的算式
算式還蠻陽春的,而且數字要查圖很不方便
研究一下怎麼算的之後
發現這個結構行為跟開裂後的混凝土樑很像
受彎的平面保持平面,混凝土受壓不受拉,錨栓只受拉力
於是就把之前寫混凝土柱設計的excel試算表拿來修改一下
寫了一個可以自動算錨栓拉力的excel試算表 (按這裡下載)
輸入表格的規則跟之前的鋼筋混凝土柱設計差不多
紅色的字代表手動輸入、藍色的字代表要迭代
不過因為最近有學了一點VBA,所以藍色的字已經可以讓電腦來迭代了
(還複習了一下牛頓法,發現用牛頓法迭代起來真的蠻有效率的,牛頓真厲害)
雖然可能還是有些比較極端的情況會跑不出來,但一般的案例大概都可以
以下簡介一下輸入的參數
混凝土抗壓強度--fc',這應該不用多加介紹,換算混凝土的彈性模數用
螺栓彈性模數--一般鋼材都是2100000 kgf/cm^2,求轉換斷面用
螺栓直徑--這應該也不用多加介紹,只是現在是假設所有的螺栓都是單一規格,
或許以後可以考慮修改成螺栓直徑可以個別不同
Pu、Mu2、M3--分析出來的基礎極限軸力以及各方向的極限彎矩
滾輪往下滾一點,下面的輸入參數
螺栓是否承壓?--很白話了,有些情形螺栓不會承壓,有些情況就會
(像安裝完成後再在基版下灌無收縮砂漿)
基版邊界--把基版邊界n個點座標以逆時針排列
舉例來說:一個60cmx30cm的基版,四個點就是(0,0), (30,0), (30,60), (0,60)
當然也不一定要把左下角點放在(0,0),也可以換成這樣
(-15,-30), (15,-30), (15,30), (-15,30)
只要是逆時針排列就行,最多可以到30個節點
螺栓位置--螺栓所在位置的座標
以上輸入完成後,再按最上方的"算答案"按鈕
程式就會自動幫你迭代計算
技算完成後,點到"螺栓抗拉"的工作表
就可以看到每支螺栓所受到的力量了