Φορτία περιοχής σε μονόδρομα και αμφίδρομα συστήματα

Όταν σχεδιάζετε μια κατασκευή για να στηρίξετε μια πλάκα, είναι σημαντικό να εξεταστεί πώς η πλάκα μεταδίδει το φορτίο της στα δομικά μέλη. Αυτό γενικά ορίζεται από την περιοχή του παραπόταμου της πλάκας. Η παραποτάμια περιοχή εξηγεί πόσο μεγάλο μέρος της πλάκας στηρίζεται από μια συγκεκριμένη δοκό. Στο μοντέλο σου, μπορείτε να σκεφτείτε να προσθέσετε ένα στοιχείο πλάκας για να μοντελοποιήσετε την πλάκα. Ωστόσο, όταν εξετάζετε την επάρκεια των δοκών σας, δοκούς, και δοκοί, αυτό μπορεί να μην είναι κατάλληλο. Όταν τα φορτία μεταφέρονται από πλάκα σε κόμβους (καμία αλληλεπίδραση μεσαίου μέλους), μπορεί να εισαχθεί ανεπιθύμητη ακαμψία στο μοντέλο σας. αντι αυτου, μια πιο κατάλληλη προσέγγιση θα ήταν να εξεταστεί αυτό που είναι γνωστό ως «φορτίο περιοχής» ή «φορτίο παραπόταμου».". Αυτό περιλαμβάνει τη μετατροπή ενός φορτίου πίεσης (που δρα κατά μήκος μιας επιφάνειας) σε ένα κατανεμημένο φορτίο που δρα στις δοκούς, δοκούς, και δοκοί. Αυτά τα μέλη στηρίζουν την επιφάνεια. Σε αυτό το άρθρο, θα διερευνήσουμε δύο παραδείγματα για το πώς μπορεί να γίνει αυτό. Μαθηματικά, ο υπολογισμός για το κατανεμημένο φορτίο εκφράζεται απλώς ως: [μαθηματικά]\να αρχίσει{εξίσωση} w=qt_w \end{εξίσωση}[μαθηματικά] Όπου w είναι κατανεμημένο/μέγεθος εμβαδού φορτίου, q είναι το μέγεθος του φορτίου πίεσης, και τ_β είναι πλάτος παραπόταμου. Το πλάτος του παραπόταμου είναι το πλάτος μιας περιοχής που διαιρείται ανάλογα με τον τύπο φορτίου περιοχής. Η εξέταση σε αυτό το σημείο είναι να καθοριστεί εάν ένα σύστημα είναι μονόδρομο ή αμφίδρομο, επιτρέποντας την αντιστοίχιση του πλάτους του παραπόταμου και της κατανομής φορτίου στο μέλος. Γενικά, εάν το φορτίο από την πλάκα παραδίδεται στις δοκούς προς μία κατεύθυνση, τότε το σύστημα είναι μονόδρομος. Αντίστροφως, εάν το φορτίο παραδίδεται στις δοκούς και στις δοκούς σε δύο κατευθύνσεις, τότε το σύστημα θεωρείται αμφίδρομο.

Παράδειγμα: Μονόδρομο Σύστημα

Σε αυτό το παράδειγμα, το φορτίο πίεσης από την πλάκα μεταφέρεται απευθείας στις δοκούς. Επειδή οι δοκοί δεν στηρίζουν άμεσα την πλάκα, το σύστημα θεωρείται μονόδρομο. Το εμβαδικό φορτίο υπολογίζεται έτσι ως:     [μαθηματικά]\να αρχίσει{εξίσωση} w=qt_w=1,2 φορές 3/2=1,8 kip / ft \end{εξίσωση}[μαθηματικά] Ένα μονόδρομο σύστημα θα χωρίσει την περιοχή που σχηματίζεται από τα δύο επιλεγμένα μέλη. Σε αυτό το παράδειγμα, αφού είναι ορθογώνιο, το προφίλ του εμβαδού φορτίου είναι επίσης ορθογώνιο όπως φαίνεται παρακάτω. Σημειώστε ότι το προφίλ δεν είναι πάντα ορθογώνιο, αλλά μάλλον είναι πάντα τετράπλευρο και αντιπροσωπεύει ίση διαίρεση εμβαδού μεταξύ των δύο μελών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, Τα σημειακά φορτία προστίθενται για να εξισορροπηθεί το σύστημα εάν η πλάκα προεξέχει από το μέλος.  

Σύστημα Αμφίδρομης

Για την ίδια δομή με το προηγούμενο παράδειγμα, εάν η πλάκα επρόκειτο να υποστηριχθεί άμεσα από τα μέλη 2,8,5,9 τότε το σύστημα θα θεωρούνταν αμφίδρομο. Η πλάκα καταλαμβάνει την ίδια περιοχή με την προηγούμενη ερώτηση, Ωστόσο, το προφίλ φόρτωσης θα αλλάξει. Για αμφίδρομα συστήματα, διχοτομικές γραμμές σχεδιάζονται από τις γωνίες για να δημιουργηθεί ένα ζευγάρι τριγώνων και ένα ζευγάρι τετράπλευρων όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα:   Ετσι, τον υπολογισμό για το εμβαδικό φορτίο για τα μέλη 8 και 9 δίνεται από: [μαθηματικά]\να αρχίσει{εξίσωση} w=qt_w=1,2 φορές 3/2=1,8 kip / ft \end{εξίσωση}[μαθηματικά] Και για τα μέλη 2 και 5 (με απλή τριγωνομετρία), [μαθηματικά]\να αρχίσει{εξίσωση} w=qt_w=1,2 φορές 1,5ταν(45^κυκλ)=1,8 kip / ft \end{εξίσωση}[μαθηματικά] Η εφαρμογή αυτών των επιφανειακών φορτίων στη δομή φαίνεται παρακάτω: Μέσα από αυτά τα παραδείγματα, έχουμε εξετάσει τους δύο τύπους φορτίων περιοχής. Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με την εφαρμογή αυτής της δυνατότητας από το SkyCiv, ρίξτε μια ματιά στο δικό μας τεκμηρίωση φόρτωσης περιοχής εδώ.

ΕΓΓΡΑΦΕΙΤΕ ΔΩΡΕΑΝ