المعايشةإنشاءات

حساب الحزم على انحراف. الحد الأقصى انحراف الحزمة: صيغة

شعاع هو عنصر في الهندسة، وهو قضيب الذي يحمل القوات التي تعمل في اتجاه عمودي على قضيب. نشاط المهندسين غالبا ما يتضمن الحاجة إلى حساب انحراف شعاع تحت الحمل. يتم تنفيذ هذا الإجراء من أجل الحد من انحراف أقصى من الحزمة.

أنواع

واليوم، يمكن استخدام الحزم المصنوعة من مواد مختلفة في البناء. يمكن أن يكون المعدن أو الخشب. كل حالة تنطوي على حزم مختلفة. في هذه الحالة، قد يكون لحساب الحزم على الانحراف بعض الاختلافات التي تنشأ على أساس الفرق في الهيكل والمواد المستخدمة.

عوارض خشبية

البناء الفردي اليوم يعني تطبيق واسع من الحزم المصنوعة من الخشب. تقريبا كل هيكل يحتوي على الأرضيات الخشبية. ويمكن استخدام الحزم المصنوعة من الخشب كعناصر تحمل، وتستخدم في تصنيع الأرضيات، وكذلك كدعامات للأرضيات بين الطوابق.

ليس سرا أن خشبية، وكذلك شعاع الصلب، لديها خاصية الثني تحت تأثير قوات الحمل. ويعتمد سهم الانحراف على المادة المستخدمة، والخصائص الهندسية للهيكل الذي تستخدم فيه الحزمة، وطبيعة الأحمال.

ويتكون الانحراف المقبول للحزمة من عاملين:

  • مراسلات الانحراف والقيم المقبولة.
  • إمكانية تشغيل المبنى مع الأخذ بعين الاعتبار الانحراف.

إن حسابات الصلابة والصلابة التي يتم تنفيذها أثناء البناء تجعل من الممكن تقدير ما يمكن تحميله من المبنى بأقصى قدر ممكن من الكفاءة أثناء التشغيل. أيضا، هذه الحسابات تسمح لك لمعرفة بالضبط ما سيكون تشوه العناصر الهيكلية في كل حالة معينة. ربما لا أحد يجادل مع حقيقة أن الحسابات التفصيلية والأكثر دقة هي جزء من مسؤوليات المهندسين المدنيين، ولكن باستخدام العديد من الصيغ ومهارة العمليات الحسابية، يمكنك حساب جميع الكميات اللازمة نفسك.

من أجل جعل الحساب الصحيح للانحراف من شعاع، يجب على المرء أيضا أن تأخذ في الاعتبار حقيقة أنه في بناء مفهوم الصلابة والقوة لا ينفصلان. استنادا إلى بيانات حساب القوة، فمن الممكن المضي قدما في مزيد من الحسابات المتعلقة صلابة. ومن الجدير بالذكر أن حساب انحراف الحزمة هي واحدة من العناصر التي لا غنى عنها في حساب الصلابة.

إيلاء الاهتمام لحقيقة أن لتنفيذ مثل هذه الحسابات، فمن الأفضل لاستخدام حسابات واسعة النطاق نفسك، وذلك باستخدام مخططات بسيطة بما فيه الكفاية. في القيام بذلك، فمن المستحسن أيضا لجعل هامش صغير في الجانب الأكبر. خاصة إذا كان الحساب يتعلق عناصر تحمل.

حساب الحزم على انحراف. خوارزمية العمل

في الواقع، الخوارزمية التي يتم بها مثل هذا الحساب هو بسيط بما فيه الكفاية. وكمثال على ذلك، فكر في مخطط مبسط إلى حد ما لحساب، مع حذف بعض المصطلحات والصيغ المحددة. من أجل حساب الحزم للانحراف، فمن الضروري إجراء عدد من الإجراءات في ترتيب معين. خوارزمية الحساب هي كما يلي:

  • يتم تجميع مخطط حساب.
  • وتحدد الخصائص الهندسية للشعاع.
  • يتم حساب الحمولة القصوى لهذا العنصر.
  • في حالة الضرورة، يتم فحص قوة الشعاع على لحظة الانحناء.
  • ويحسب أقصى انحراف.

كما ترون، كل الإجراءات بسيطة جدا ومجدية تماما.

إعداد مخطط تصميم الحزمة

من أجل جعل مخطط الحساب، فإنه لا يتطلب الكثير من المعرفة. لهذا يكفي أن يعرف حجم وشكل المقطع العرضي للعنصر، الفاصل بين الدعم وطريقة الدعم. المسافة هي المسافة بين اثنين من الدعم. على سبيل المثال، يمكنك استخدام الحزم كما دعم الحزم متداخلة لتحمل جدران المنزل، بين 4 م، ثم سوف تكون مساوية 4 متر.

حساب انحراف شعاع خشبي، فهي تعتبر عناصر التصميم المدعومة بحرية. وفي حالة وجود حزمة تداخل ، يتم اعتماد دارة ذات حمولة موزعة بالتساوي لحسابها. ويشار إليه بالرمز q. ومع ذلك، إذا كان الحمل ذو طبيعة مركزة، فإن الدارة ذات الحمل المركز، المعينة F، مأخوذة، ويكون حجم هذا الحمل مساويا للوزن الذي سيضع الضغط على الهيكل.

لحظة من الجمود

السمة الهندسية، التي كانت تسمى لحظة القصور الذاتي، مهمة في حسابات انحراف الحزمة. الصيغة تسمح لنا لحساب هذه القيمة، ونحن سوف تعطيه أقل قليلا.

عند حساب لحظة الجمود، يجب الانتباه إلى حقيقة أن حجم هذه الخاصية يعتمد على اتجاه العنصر في الفضاء. في هذه الحالة، لوحظ وجود علاقة عكسية بين لحظة الجمود وضخامة الانحراف. أصغر لحظة من الجمود، وزيادة قيمة انحراف والعكس بالعكس. هذا الاعتماد يمكن تتبعها بسهولة في الممارسة العملية. كل شخص يعرف أن المجلس وضعت على حافة، ينحني أقل بكثير من مجلس مماثل، وهو في وضع طبيعي.

حساب لحظة الجمود لحزمة مع مقطع مستطيل يتم بواسطة الصيغة:

J = b * h ^ 3/12، حيث:

B هو عرض القسم.

H هو منطقة مستعرضة من شعاع.

حساب مستوى الحمل الأقصى

يتم تحديد الحمولة القصوى على العنصر الهيكلي مع الأخذ بعين الاعتبار عدد من العوامل والمؤشرات. عادة، عند حساب مستوى الحمل، تأخذ في الاعتبار وزن 1 متر التوالي من شعاع، وزن 1 متر مربع من التداخل، الحمل على التداخل المؤقت والحمولة من أقسام لكل 1 متر مربع من التداخل. كما تؤخذ في الاعتبار المسافة بين الحزم المقاسة بالأمتار. على سبيل المثال لحساب الحد الأقصى للحمل على شعاع خشبي، ونحن نأخذ القيم المتوسطة، التي يبلغ وزن التداخل 60 كجم / متر مربع، والحمل المؤقت على التداخل 250 كجم / متر مربع، وسوف تزن أقسام 75 كجم / متر مربع. وزن شعاع نفسه هو بسيط جدا لحساب، ومعرفة حجم وكثافة. لنفترض أن شعاع خشبي مع مقطع عرضي من 0.15x0.2 م يستخدم في هذه الحالة، ووزنه سيكون 18 كجم / م. أيضا، على سبيل المثال، ونحن نأخذ المسافة بين الحزم من التداخل يساوي 600 ملم. في هذه الحالة، المعامل الذي نحتاجه هو 0.6.

نتيجة لحساب الحمولة القصوى، نحصل على النتيجة التالية: q = (60 + 250 + 75) * 0.6 + 18 = 249 كجم / م.

عندما يتم الحصول على القيمة، يمكنك المضي قدما لحساب أقصى انحراف.

حساب أقصى قيمة انحراف

وعند حساب الحزمة، تعرض الصيغة جميع العناصر الضرورية. وتجدر الإشارة إلى أن الصيغة المستخدمة لحسابات يمكن أن يكون لها شكل مختلف قليلا إذا تم إجراء حساب لأنواع مختلفة من الأحمال التي سوف تؤثر على الحزمة.

أولا نوجه انتباهكم إلى الصيغة المستخدمة لحساب أقصى انحراف شعاع خشبي مع تحميل الموزعة.

F = -5 * q * l ^ 4/384 * E * J.

لاحظ أنه في هذه الصيغة، E هو قيمة ثابتة، وهو ما يسمى معامل المرونة للمادة. وبالنسبة للخشب، فإن هذه القيمة تساوي 100 000 كجم / متر مربع.

استمرار الحسابات مع البيانات المستخدمة لدينا على سبيل المثال، نحصل على أن لحزمة مصنوعة من الخشب مع مقطع عرضي من 0.15 × 0.2 م وطول 4 م، والحد الأقصى انحراف تحت عمل الحمل الموزعة هو 0.83 سم.

نلفت الانتباه إلى حقيقة أنه عندما يتم حساب الانحراف مع الأخذ بعين الاعتبار مخطط مع الحمل المركزة، الصيغة تأخذ الشكل التالي:

F = -F * l ^ 3/48 * E * J، حيث:

F هو قوة الضغط على شريط.

أيضا، نلفت الانتباه إلى حقيقة أن قيمة معامل المرونة المستخدمة في الحسابات قد تختلف عن أنواع مختلفة من الخشب. ويتم التأثير ليس فقط من قبل أنواع الشجرة، ولكن أيضا من خلال شكل الأخشاب. ولذلك، فإن شعاع واحد من الخشب، شعاع لصقها أو سجل مدورة يكون مودولي مرنة مختلفة، وبالتالي قيم مختلفة من أقصى انحراف.

يمكنك متابعة أهداف مختلفة من خلال حساب الحزم إلى انحراف. إذا كنت تريد أن تعرف حدود تشوه العناصر الهيكلية، ثم بعد حساب الأسهم انحراف يمكنك التوقف. إذا كان هدفك هو تحديد مستوى الامتثال للمؤشرات التي تم العثور عليها مع معايير البناء، ثم ينبغي مقارنتها مع البيانات التي يتم وضعها في وثائق معيارية خاصة.

I-شعاع

لاحظ أن أشعة I شعاع تستخدم إلى حد ما أقل في كثير من الأحيان بسبب شكلها. ومع ذلك، ينبغي أيضا أن نتذكر أن مثل هذا العنصر من البناء يمكن أن تحمل أحمال أكبر بكثير من زاوية أو قناة، بديل يمكن أن يكون شعاع I.

حساب الانحراف من I- شعاع جدير بالاهتمام إذا كنت تنوي استخدامه كعنصر هيكلي قوي.

أيضا، نلفت انتباهكم إلى حقيقة أنه ليس من الممكن لحساب انحراف لجميع أنواع شعاع I- شعاع. في أي الحالات يمكن حساب انحراف الحزمة I؟ هناك 6 مثل هذه الحالات، والتي تتوافق مع ستة أنواع من I- الحزم. هذه الأنواع هي:

  • حزمة واحدة تمتد مع تحميل موزعة بشكل موحد.
  • وحدة التحكم مع ختم جامدة في نهاية واحدة وحمل موزعة بالتساوي.
  • شعاع من فترة واحدة مع وحدة التحكم على جانب واحد، والتي يتم تطبيقها تحميل موزعة بشكل موحد.
  • واحد-- تمتد شعاع مع يتوقف نوع الدعم مع قوة مركزة.
  • واحد-- فترة بدعم شعاع بدعم مع اثنين من القوات المركزة.
  • وحدة التحكم مع ختم الثابت والقوة المركزة.

عوارض معدنية

حساب الحد الأقصى انحراف هو نفسه، سواء كان ذلك شعاع الصلب أو عنصرا من مادة أخرى. والشيء الرئيسي هو أن نتذكر تلك الكميات التي هي محددة ومستمرة، مثل معامل مرونة المواد. عند العمل مع الحزم المعدنية، من المهم أن نتذكر أنها يمكن أن تكون مصنوعة من الصلب أو من I- الحزم. ويحسب انحراف شعاع معدني مصنوعة من الصلب مع الأخذ بعين الاعتبار أن ثابت E في هذه الحالة هو 2 · 105Mpa. يتم حساب جميع العناصر الأخرى، مثل لحظة الجمود، من قبل الخوارزميات المذكورة أعلاه.

حساب أقصى انحراف لحزمة مع اثنين من الدعم

وكمثال على ذلك، فكر في المخطط الذي تعتمد فيه الحزمة على دعمين، وتطبق القوة المركزة عليها في نقطة تعسفية. حتى اللحظة التي تم فيها تطبيق القوة، كانت الحزمة خط مستقيم، ولكن تحت تأثير القوة غيرت مظهرها وأصبحت منحنى بسبب التشوه.

لنفترض أن الطائرة زي هي طائرة التماثل من شعاع على اثنين من الدعم. جميع الأحمال تعمل على شعاع في هذه الطائرة. في هذه الحالة، والحقيقة هي أن المنحنى الذي تم الحصول عليه نتيجة لعمل القوة سيكون أيضا في هذا المستوى. ويسمى هذا المنحنى خط مرن من شعاع أو خط انحراف شعاع. جبريا حل خط مرن من شعاع وحساب انحراف شعاع، الصيغة التي ستكون ثابتة للحزم مع اثنين من الدعم، يمكن أن يكون على النحو التالي.

انحراف على مسافة z من دعم اليسار من شعاع مع 0 ≤ z ≤ أ

F (z) = (P * a 2 * b 2 ) / (6E * J * l) * (2 * z / a + z / بز 3 / a 2 * b)

انحراف الشعاع على اثنين من الدعم على مسافة z من دعم اليسار ل ≤ z ≤l

F (z) = (-P * a 2 * b 2 ) / (6E * J * l) * (2 * (لز) / b + (لز) / a- (لز) 3 / a + b 2 ) P هو القوة المطبقة، E هو معامل المرونة للمادة، J هو لحظة محورية من الجمود.

في حالة شعاع مع اثنين من الدعم، وحساب الجمود يحسب على النحو التالي:

J = b 1 h 1 3/12، حيث b 1 و h 1 هما قيم عرض وارتفاع مقطع الحزمة المستعملة، على التوالي.

استنتاج

في الختام، يمكننا أن نخلص إلى أن الحساب الذاتي من انحراف أقصى من الحزم من أنواع مختلفة هو بسيط إلى حد ما. كما هو مبين في هذه المقالة، والشيء الرئيسي هو أن نعرف بعض الخصائص التي تعتمد على المواد وخصائصها الهندسية، وأيضا تنفيذ العمليات الحسابية على العديد من الصيغ التي كل معلمة لها تفسيرها الخاص ولا تؤخذ من أي مكان.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 ar.unansea.com. Theme powered by WordPress.