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

5_8_7  

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)

 

自動算錨栓拉力輸入介面1  

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

自動算錨栓拉力輸入介面2  

 

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

自動算錨栓拉力ans  

 

 

 

 

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