Πώς να υπολογίσετε την τάση και την παραμόρφωση των χαλύβδινων δοκών

Περιεχόμενο

Οδηγίες
Τι χρειάζεστε

Ένα ουσιαστικό βήμα στη μηχανική των χαλύβδινων δομών είναι ο προσδιορισμός της τάσης που η δέσμη θα αντέξει χωρίς να υποστεί μια καταστροφική αποτυχία. Οι γέφυρες και τα κτίρια υφίστανται τάση όταν αντιμετωπίζουν φορτία ή δυνάμεις που πιέζουν το χαλύβδινο πλαίσιο. Ένα φορτηγό ρυμούλκησης που ταξιδεύει πάνω από μια γέφυρα δημιουργεί φορτίο στη χαλύβδινη δομή της γέφυρας. Οι ισχυροί άνεμοι ασκούν εφελκυστικές δυνάμεις κατά της θεμελίωσης και των χαλύβδινων δομών ενός ψηλού κτιρίου. Οι μηχανικοί πρέπει να σχεδιάζουν δομές που να στηρίζουν τις δυνάμεις που ασκούν ο άνθρωπος και η φύση πάνω τους.

Οδηγίες

Η κατασκευή κτιρίων από χάλυβα απαιτεί πολλούς ειδικούς υπολογισμούς (Thinkstock Images / Comstock / Getty Images)

Καταχωρίστε τις μεταβλητές της δέσμης σύμφωνα με την ακόλουθη εξίσωση. Βεβαιωθείτε ότι ταιριάζετε με τις μονάδες. Χρησιμοποιήστε μετρικές ή Βορειοαμερικανικές διαστάσεις σε όλο τον υπολογισμό. Μην αναμιγνύετε τα συστήματα.Η μέγιστη τάση σε μία δοκό φορτωμένη ομοιόμορφα σε κάθε άκρο υπολογίζεται με τον ακόλουθο τύπο: σ = y * q * L2 / 8 * I. [σ = μέγιστη τάση, y = απόσταση κάθετα προς X = ουδέτερος άξονας δέσμης, q = ομοιόμορφο φορτίο ή βάρος δοκού μονάδας, L = μήκος δέσμης, I = ροπή αδράνειας (ως συνάρτηση της γεωμετρίας δοκού και γεωμετρίας κατασκευής).
Συλλέξτε και εισαγάγετε τις μεταβλητές για τη διαμόρφωση δόμησης και τη δέσμη, σύμφωνα με την παρακάτω εξίσωση. Και πάλι, βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε σταθερές μονάδες μέτρησης. Η μέγιστη εκτροπή μπορεί να υπολογιστεί με δ = 5 * q * L4 / E * I * 384. [δ = μέγιστη παραμόρφωση, E = συντελεστής ελαστικότητας,
Συλλέξτε και εισαγάγετε τις μεταβλητές σύμφωνα με τη διαμόρφωση δόμησης και τη δομή με βάση την ακόλουθη εξίσωση. Η μέγιστη τάση σε δέσμη με ομοιόμορφο φορτίο στο κέντρο που υποστηρίζεται και στα δύο άκρα μπορεί να υπολογιστεί ως σ = y * F * l / 4 * I. [σ = μέγιστη τάση, y = απόσταση κάθετη προς τον ουδέτερο άξονα , F = φορτίο στην ακτίνα, L = μήκος δέσμης, I = ροπή αδράνειας].
Συλλέξτε τις μεταβλητές και τις εισάγετε στην ακόλουθη εξίσωση για να υπολογίσετε τη μέγιστη κάμψη μιας δέσμης. Η εκτροπή είναι το ποσό που μια ζωή θα κάμπτεται ή θα παραμορφώνεται όταν φορτώνεται ένα φορτίο. Η μέγιστη παραμόρφωση είναι δ = F * L3 / E * I * 48. [δ = μέγιστη παραμόρφωση, E = συντελεστής ελαστικότητας, άλλες μεταβλητές που ορίζονται παραπάνω].