genel bakış
Eğilme Stresi yapısal tasarımda en önemli değerlerden biridir, Çoğu yatay kirişte olduğu gibi bu genellikle kritik veya yönetici bir tasarımdır. Yatay bir kiriş yüklendiğinde, bölümün üst ve alt fiberlerinde bükülme momenti gerilimleri oluşturur ve bu da bölümün aşırı gerilmesine neden olarak bölümün tamamen akmasına veya bozulmasına neden olabilir.
Eğilme gerilimi hesaplanırken, aşağıdakileri dikkate almak önemlidir:
- Bölümünüzün Atalet Momenti – eğilme gerilimini doğrudan etkiler
- Kirişin neresini kontrol ediyorsunuz – Bükülme gerilimi genellikle kesitin tarafsız ekseninden uzaklaştıkça artar (dolayısıyla gerilimler kesitin üst ve alt kısımlarında en büyük olur)
- Malzeme özellikleri – daha güçlü malzemeler (örneğin daha yüksek akma dayanımı) daha yüksek gerilimlere dayanabilir ve belirli tasarımlarda daha uygun olabilir
- Kesit Şekilleri – noktada olduğu gibi (1) yukarıda – farklı bölümler daha yüksek bükülme gerilimlerine dayanmaya çok uygundur, daha yüksek Atalet Momenti değerleri göz önüne alındığında
- Stresin yönü – yükün yönüne bağlı olarak bir bölümün hem ana hem de ikincil ekseninde bükülme meydana gelebilir.
- Sıklıkla, bu eğilme gerilimleri kesme veya eksenel gerilimlerle birleştirilebilir (diğer yönlerdeki kuvvetlerden dolayı), bir kirişteki genel stresi arttırmak
Aşağıdaki kılavuzda esas olarak bükülme geriliminin nasıl hesaplanacağını inceleyeceğiz (özellikle bir I Beam'de), ancak bu ilkeleri öğrenirken yukarıdaki bağlamın akılda tutulması önemlidir..
Kirişlerde Eğilme Gerilmesi Nasıl Hesaplanır?
Eğilme gerilimini anlamak önemlidir çünkü kiriş bükülmesi, kiriş tasarımında çok önemli bir rol oynar. Bu öğretici, bir kirişteki eğilme geriliminin bir formülle nasıl hesaplanacağına bakacaktır.. Bu formül, bir kirişteki uzunlamasına gerilim dağılımını dahili bükülme anı kirişin kesitine etki eden. Kirişin malzemesinin doğrusal elastik (yani. Hook kanunu uygulanabilir).
1. Eğilme Gerilme Formüllerini Kullanarak Eğilme Gerilmelerini Elle Hesaplayın (Kazıkların yüzey sürtünme direnci, kazık uzunluğu boyunca geliştirilir)
Bir örneğe bakalım. Aşağıda gösterilen I-kirişini düşünün:
Kirişin uzunluğu boyunca belirli bir noktada (x ekseni), dahili bir eğilme momenti vardır (M), normalde bir eğilme momenti diyagramı kullanılarak belirlenir. Genel eğilme gerilimi formülü (veya normal stres) bölümde:
Bir kirişin belirli bir bölümünü düşünürken, eğilme geriliminin nötr eksenden belirli bir mesafede maksimum değerine ulaşacağı netleşir (Y). Böylece, maksimum eğilme gerilimi, kiriş bölümünün üstünde veya altında oluşacaktır., hangi mesafenin daha büyük olduğuna bağlı olarak:
Yukarıda gösterilen I-ışınımızın gerçek örneğini ele alalım. Bizim öncekinde atalet momenti öğreticisi, biz zaten nötr eksene göre eylemsizlik momentini I = 4.74 olarak bulduk.×108 mm4. bunlara ek olarak, içinde centroid öğreticisi, ağırlık merkezini ve dolayısıyla nötr eksenin konumunu bulduk 216.29 bölümün altından mm. Bu aşağıda gösterilmiştir:
Genellikle bir bölümün maruz kaldığı maksimum eğilme gerilimini belirlemek gerekir.. Örneğin, hadi belirledik diyelim, eğilme momenti diyagramından, kirişin maksimum bükülme momentiyle karşılaştığını 50 kN-m veya 50,000 Nm (eğilme momenti birimlerini dönüştürdükten sonra).
Ardından, bölümün üst veya alt tarafının nötr eksenden daha uzakta olup olmadığını bulmamız gerekir.. Açıkça, bölümün alt kısmı daha büyük bir mesafeye sahip, c = ölçmek 216.29 mm. bu bilgi ile, yukarıda verilen bükülme gerilimi formülünü kullanarak maksimum gerilimi hesaplamaya devam edebiliriz:
benzer şekilde, eğilme gerilimini bölümün üst kısmında bulabiliriz, y = olduğunu bildiğimiz gibi 159.71 nötr eksenden mm (NA):
Son değerlendirme, kiriş geriliminin, bölümün liflerinde sıkışmaya mı yoksa gerilime mi neden olduğunun belirlenmesini içerir..
- Kiriş bir gibi sarkıyorsa “U” şekil, üst lifler sıkıştırma yaşar (olumsuz stres), alt lifler gerginliğe maruz kalırken (pozitif stres).
- Kiriş baş aşağı sarkıyorsa “U” şekil, durum tersine döndü: alt lifler sıkıştırmaya tabi tutulur, üst lifler gerginlik yaşarken.
2. Yazılımı Kullanarak Bükme Gerilimini Hesaplayın
Yukarıdaki bölümde el hesaplaması için bükülme gerilimi formülü tartışılmıştır., ancak artık bunu kendiniz manuel olarak yapmanıza gerek yok SkyCiv Işın Hesaplayıcı tek bir tıklamayla bir kirişteki kesme ve bükülme gerilimini bulmanıza yardımcı olabilir. Sadece ışını modelleyerek, destekleri birleştirmek, ve yük uygulama, bu eğilme gerilimi hesaplayıcısını kullanarak maksimum gerilimleri elde edebilirsiniz. Aşağıdaki resim, eğilme gerilimi yaşayan bir I-kiriş örneğini göstermektedir.:
Kullanıcılar ayrıca aşağıdakileri de kullanabilir Işın Stres Yazılımı eğilme stresini ve diğer kiriş streslerini hesaplamak için, basit bir bölüm oluşturma aracı kullanarak. Bu yüzden yukarıdaki ışın aracımıza göz atın veya yazılımı bugün ücretsiz olarak deneyimlemek için kaydolun!
Daha fazla ışın dokümantasyonu için, hakkındaki makalelerimizi ziyaret edin bir kiriş bölümünün bükülme geriliminin hesaplanması, eğilme momenti nasıl bulunur, destekteki tepkileri belirlemek, ve ışın sapması.
