เส้นอิทธิพล (กลศาสตร์โครงสร้าง): ความหมายและคำจำกัดความ

สารบัญ:

เส้นอิทธิพล (กลศาสตร์โครงสร้าง): ความหมายและคำจำกัดความ
เส้นอิทธิพล (กลศาสตร์โครงสร้าง): ความหมายและคำจำกัดความ
Anonim

วาดเส้นอิทธิพลอย่างไร? กลศาสตร์โครงสร้างขึ้นอยู่กับวิธีจลนศาสตร์ของลากรองจ์ สาระสำคัญอยู่ที่ความจริงที่ว่าในระบบที่อยู่ในสภาวะสมดุลสมบูรณ์ ผลของแรงทั้งหมดต่อการกระจัดที่ไม่มีนัยสำคัญจะเป็นศูนย์

เส้นอิทธิพล
เส้นอิทธิพล

ความจำเพาะของวิธีการ

ในการสร้างเส้นอิทธิพลของปฏิกิริยา โมเมนต์ดัด แรงตามขวางสำหรับส่วนของลำแสงที่กำหนด จะใช้อัลกอริทึมของการกระทำบางอย่าง ขั้นแรกให้ลบลิงก์ นอกจากนี้เส้นอิทธิพลของแรงภายในจะถูกลบออกและมีการแนะนำกำลังที่จำเป็น อันเป็นผลมาจากการปรับเปลี่ยนดังกล่าว ระบบที่กำหนดจะเป็นกลไกที่มีระดับความเป็นอิสระหนึ่งระดับ ในทิศทางที่พิจารณาแรงภายใน จะมีการแนะนำการกระจัดเล็กน้อย ทิศทางของมันควรจะคล้ายกับความพยายามภายใน ในกรณีนี้ การทำงานในเชิงบวกจะสำเร็จเท่านั้น

เส้นอิทธิพลของกลไกการสร้าง
เส้นอิทธิพลของกลไกการสร้าง

ตัวอย่างการก่อสร้าง

บนหลักการของการกระจัด สมการดุลยภาพถูกเขียนขึ้น เมื่อแก้สมการ เส้นอิทธิพลจะถูกคำนวณ และกำหนดความพยายามที่จำเป็น

มาดูตัวอย่างการคำนวณกัน เราสร้างเส้นอิทธิพลของแรงตามขวางในบางส่วน A. Toเพื่อรับมือกับงาน จำเป็นต้องวางแผนการเคลื่อนตัวของลำแสงนี้จากการกระจัดเดียวในทิศทางของแรงที่เอาออก

สูตรกำหนดความพยายาม

สร้างเส้นอิทธิพลโดยใช้สูตรพิเศษ มันเชื่อมต่อแรงที่ต้องการ ขนาดของแรงกระจุกตัวที่กระทำบนลำแสง กับพื้นที่ของรูปที่เกิดจากเส้นอิทธิพลและแกนของไดอะแกรมภายใต้ภาระ และยังมีตัวบ่งชี้โมเมนต์ดัดและแทนเจนต์ของเส้นอิทธิพลของแรงและแกนกลาง

ถ้าทิศทางของโหลดการกระจายและแรงรวมเข้มข้นตรงกับทิศทางของแรงของหน่วยเคลื่อนที่ พวกมันจะมีค่าเป็นบวก

โมเมนต์ดัดจะเป็นบวกเมื่อทิศทางตามเข็มนาฬิกา แทนเจนต์จะเป็นบวกเมื่อมุมการหมุนน้อยกว่ามุมฉาก เมื่อทำการคำนวณจะใช้ค่าของพิกัดและพื้นที่ของเส้นอิทธิพลพร้อมกับสัญญาณ กลศาสตร์โครงสร้างใช้วิธีการทางสถิติในการสร้างไดอะแกรม

การสร้างเส้นอิทธิพล
การสร้างเส้นอิทธิพล

คำจำกัดความ

ให้คำจำกัดความพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับการวาดภาพและการคำนวณคุณภาพสูง เส้นอิทธิพลคือเส้นที่เชื่อมแรงภายในและการกระจัดของแรงเคลื่อนที่ของหน่วย

พิกัดแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงในแรงภายในที่วิเคราะห์ซึ่งปรากฏขึ้นที่จุดหนึ่งบนลำแสงเมื่อเคลื่อนที่ไปตามความยาวของหน่วยแรง แสดงถึงความเปลี่ยนแปลงภายในจุดต่างๆแรงภายใต้สภาวะการใช้โหลดคงที่ภายนอก เวอร์ชันทางสถิติของการสร้างขึ้นอยู่กับการเขียนสมการดุลยภาพ

การสร้างเส้นอิทธิพลในคาน
การสร้างเส้นอิทธิพลในคาน

สองตัวเลือกการก่อสร้าง

การสร้างเส้นอิทธิพลในคานและโมเมนต์ดัดเป็นไปได้ในสองกรณี แรงสามารถอยู่ทางด้านขวาหรือซ้ายของส่วนที่ใช้ เมื่อแรงตั้งอยู่ทางด้านซ้ายของส่วน ระหว่างการคำนวณ แรงที่จะกระทำทางด้านขวาจะถูกเลือก ด้วยการกระทำที่ถูกต้องของเธอ พวกเขานับตามกำลังฝ่ายซ้าย

คานหลายช่วง

ในสะพาน ตัวอย่างเช่น ใช้คานเสริมเพื่อถ่ายโอนภาระภายนอกไปยังส่วนรับน้ำหนักของโครงสร้างอาคารทั้งหมด ลำแสงหลักเรียกว่าลำแสงที่เป็นฐานรองรับ คานขวางถือว่าอยู่ในมุมฉากกับคานหลัก

คานเสริม (ช่วงเดียว) ถูกเรียกซึ่งใช้โหลดภายนอก ตัวเลือกการถ่ายโอนโหลดไปยังลำแสงหลักนี้ถือเป็นโหนด แผงดังกล่าวถือเป็นพื้นที่ที่ตั้งอยู่ระหว่างโหนดที่ใกล้ที่สุดสองโหนด และแสดงเป็นจุดของแกนหลักซึ่งคานขวางพอดี

เส้นอิทธิพลคือ
เส้นอิทธิพลคือ

คุณสมบัติ

อิทธิพลคืออะไร? คำจำกัดความของคำนี้ในลำแสงมีความเกี่ยวข้องกับกราฟที่แสดงการเปลี่ยนแปลงในปัจจัยที่วิเคราะห์เมื่อแรงหน่วยเคลื่อนที่ไปตามลำแสง อาจเป็นแรงตามขวาง โมเมนต์ดัด ปฏิกิริยาสนับสนุน เส้นอิทธิพลใด ๆ แสดงให้เห็นถึงขนาดวิเคราะห์ปัจจัยในเวลาที่แรงอยู่เหนือมัน วิธีการวาดเส้นอิทธิพลของลำแสง? วิธีการทางสถิติขึ้นอยู่กับการรวบรวมสมการสถิติ ตัวอย่างเช่น สำหรับลำแสงธรรมดาซึ่งอยู่บนฐานรองรับบานพับสองตัว แรงที่เคลื่อนที่ไปตามลำแสงนั้นมีลักษณะเฉพาะ หากคุณเลือกระยะการทำงานที่แน่นอน คุณสามารถสร้างเส้นอิทธิพลของปฏิกิริยา วาดสมการของโมเมนต์ สร้างกราฟสองจุด

ถัดไป เส้นโค้งการกระทำแรงเฉือนถูกสร้างขึ้น สำหรับสิ่งนี้ พิกัดของเส้นอิทธิพลในส่วนจะถูกใช้

ตัวอย่างเส้นอิทธิพล
ตัวอย่างเส้นอิทธิพล

วิถีแห่งภาพยนตร์

บางทีแนวอิทธิพลสามารถสร้างตามการเคลื่อนไหวได้ ตัวอย่างของกราฟดังกล่าวสามารถพบได้ในกรณีที่มีการแสดงลำแสงโดยไม่มีการรองรับเพื่อให้กลไกสามารถเคลื่อนที่ไปในทิศทางบวก

ในการสร้างแนวอิทธิพลของโมเมนต์ดัด จำเป็นต้องตัดบานพับในส่วนที่มีอยู่ ในกรณีนี้ กลไกผลลัพธ์จะหมุนโดยมุมหน่วยในทิศทางบวก

สร้างแนวอิทธิพลด้วยแรงตามขวางเมื่อสอดเข้าไปในส่วนของตัวเลื่อนและขยายลำแสงไปหนึ่งหน่วยในทิศทางบวก

คุณสามารถใช้วิธีการแบบภาพยนตร์เพื่อพล็อตโมเมนต์ดัดและเส้นแรงเฉือนในคานแบบคานยื่น โดยคำนึงถึงความไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ของด้านซ้ายในลำแสงดังกล่าว จะพิจารณาเฉพาะการเคลื่อนที่ทางด้านขวาในทิศทางบวกเท่านั้น ต้องขอบคุณเส้นอิทธิพล ทำให้สูตรสามารถคำนวณความพยายามใดๆ

การคำนวณในโหมดภาพยนตร์

เมื่อคำนวณโดยวิธีจลนศาสตร์ จะใช้สูตรที่เกี่ยวข้องกับจำนวนแท่งค้ำ จำนวนช่วง บานพับ องศาความอิสระของงาน หากแทนค่าที่กำหนด จำนวนองศาอิสระเท่ากับศูนย์ ปัญหาสามารถกำหนดได้ทางสถิติ หากตัวบ่งชี้นี้มีค่าติดลบ แสดงว่างานนั้นเป็นไปไม่ได้ทางสถิติ ด้วยระดับความเป็นอิสระที่เป็นบวก จะสร้างรูปทรงเรขาคณิตได้

เพื่อให้การคำนวณสะดวกยิ่งขึ้น มีการสร้างแผนภาพพื้นให้แสดงภาพการทำงานของดิสก์ในคานแบบหลายช่วง

ในการทำเช่นนี้ บานพับเดิมทั้งหมดในลำแสงจะถูกแทนที่ด้วยตัวรองรับบานพับ

คานหลายแบบ

สันนิษฐานว่าคานหลายช่วงหลายแบบ ความจำเพาะของประเภทแรกคือในทุกช่วง ยกเว้นช่วงแรก จะใช้ตัวรองรับแบบบานพับได้ หากใช้ส่วนรองรับแทนบานพับ คานช่วงเดียวจะถูกสร้างขึ้น โดยแต่ละอันจะวางอยู่บนคอนโซลที่อยู่ติดกัน

ประเภทที่สองมีลักษณะการสลับช่วงซึ่งมีส่วนรองรับที่สามารถเคลื่อนย้ายได้สองข้อต่อโดยมีช่วงที่ไม่มีส่วนรองรับ ในกรณีนี้ แผนผังชั้นบนคอนโซลของคานกลางจะขึ้นอยู่กับคานแทรก

นอกจากนี้ยังมีคานที่รวมสองประเภทก่อนหน้านี้ เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถกำหนดคำจำกัดความทางสถิติของคานแทรกได้ การเชื่อมต่อแนวนอนระหว่างส่วนรองรับจะถูกโอนไปยังลำแสงที่อยู่ติดกันทางขวา ชั้นล่างเป็นชั้นต่อชั้นโครงร่างจะแสดงด้วยลำแสงหลักและคานรองใช้สำหรับชั้นบน

พล็อตของปัจจัยกำลังภายใน

ด้วยความช่วยเหลือของรูปแบบทีละขั้นตอน คุณสามารถพล็อตสำหรับคานเดียวโดยเริ่มจากชั้นบนสุดและลงท้ายด้วยโครงสร้างด้านล่าง หลังจากสร้างปัจจัยแรงภายในสำหรับชั้นบนเสร็จแล้ว จำเป็นต้องเปลี่ยนค่าที่พบทั้งหมดของปฏิกิริยารองรับเป็นแรงที่อยู่ตรงข้ามในทิศทาง จากนั้นนำไปใช้ในแผนภาพพื้นไปที่ชั้นล่าง เมื่อทำการพล็อตไดอะแกรม จะใช้แรงที่กำหนด

หลังจากเสร็จสิ้นการวางแผนปัจจัยภายในของแรงแล้ว จะมีการตรวจสอบทางสถิติของลำแสงหลายช่วงที่สมบูรณ์ เมื่อตรวจสอบจะต้องเป็นไปตามเงื่อนไขซึ่งผลรวมของปฏิกิริยาทั้งหมดของตัวรองรับและแรงที่มอบให้มีค่าเท่ากับศูนย์ สิ่งสำคัญคือต้องวิเคราะห์การปฏิบัติตามการพึ่งพาส่วนต่างสำหรับแต่ละส่วนของลำแสงที่ใช้

ในกราฟที่แสดงกฎแห่งการเปลี่ยนแปลงในปฏิกิริยาของแนวรับหรือปัจจัยภายในของแรงในส่วน (ที่กำหนด) ของอาคาร หน้าที่ของตำแหน่งของน้ำหนักบรรทุกแต่ละส่วนจะเรียกว่าเส้น ของอิทธิพล ในการสร้างให้ใช้สมการของสถิติ

โครงสร้างกราฟิกใช้เพื่อกำหนดปัจจัยภายในแรงสำหรับการคำนวณปฏิกิริยาของแนวรับตามแนวอิทธิพลบางเส้น

เส้นอิทธิพล
เส้นอิทธิพล

มูลค่าการคำนวณ

ในแง่กว้าง กลศาสตร์การสร้างถือเป็นศาสตร์ที่พัฒนาวิธีการคำนวณและหลักการตรวจสอบโครงสร้างและโครงสร้างเพื่อความมั่นคง ความแข็งแรง และความแข็งแกร่ง ด้วยการคำนวณความแข็งแรงคุณภาพสูงและทันเวลา จึงสามารถรับประกันความปลอดภัยของโครงสร้างที่สร้างขึ้น ทนทานต่อแรงภายในและภายนอกได้เต็มที่

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ เราใช้การผสมผสานระหว่างความประหยัดและความทนทาน

การคำนวณความเสถียรทำให้สามารถระบุตัวบ่งชี้ที่สำคัญของอิทธิพลภายนอกที่รับประกันการคงไว้ซึ่งรูปแบบของความสมดุลและตำแหน่งที่กำหนดในสถานะผิดรูป

การคำนวณความแข็งแกร่งคือการระบุตัวเลือกการเปลี่ยนรูปที่หลากหลาย (การตกตะกอน การโก่งตัว การสั่นสะเทือน) เนื่องจากไม่รวมการทำงานเต็มรูปแบบของโครงสร้าง จึงเป็นภัยคุกคามต่อความแข็งแกร่งของโครงสร้าง

เพื่อหลีกเลี่ยงเหตุฉุกเฉิน การคำนวณดังกล่าวเป็นสิ่งสำคัญ วิเคราะห์การปฏิบัติตามตัวชี้วัดที่ได้รับด้วยค่าสูงสุดที่อนุญาต

ปัจจุบันกลศาสตร์โครงสร้างใช้วิธีการคำนวณที่เชื่อถือได้มากมาย ซึ่งได้รับการทดสอบอย่างละเอียดโดยวิธีปฏิบัติในการก่อสร้างและวิศวกรรม

ด้วยความทันสมัยและการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมการก่อสร้าง รวมถึงฐานทางทฤษฎี เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับการใช้วิธีการใหม่ที่เชื่อถือได้และมีคุณภาพสูงสำหรับการสร้างภาพวาด

ในแง่ที่แคบ กลศาสตร์การสร้างเกี่ยวข้องกับการคำนวณทางทฤษฎีของแท่งไม้ ซึ่งเป็นคานที่สร้างโครงสร้าง ฟิสิกส์พื้นฐาน คณิตศาสตร์ และการศึกษาทดลองเป็นพื้นฐานสำหรับกลศาสตร์โครงสร้าง

รูปแบบการออกแบบที่ใช้ในกลไกโครงสร้างสำหรับหิน คอนกรีตเสริมเหล็ก ไม้ โครงสร้างโลหะ ช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงความเข้าใจผิดระหว่างการก่อสร้างอาคารและโครงสร้าง เฉพาะกับการสร้างภาพวาดเบื้องต้นที่ถูกต้องเท่านั้นที่เราสามารถพูดถึงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของโครงสร้างที่ถูกสร้างขึ้น การสร้างเส้นอิทธิพลในคานเป็นงานที่ค่อนข้างจริงจังและมีความรับผิดชอบ เพราะชีวิตของผู้คนขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการกระทำ

แนะนำ: