Was ist Strahlberechnung?
Strahlberechnung ist die Messung der Spannung und Ablenkung eines Strukturstrahls, wenn eine bestimmte Last darauf angewendet wird. Viele Faktoren tragen zur Fähigkeit eines Strahls bei, sich dem Biegen zu widersetzen, wie z. B. Merkmale des Strahls, der Last und der Stützen. Berechnung der Lastverlagerung eines einzelnen Strahls mit der Euler-Bernoulli-Strahlgleichung ist einfach, aber in den meisten praktischen Anwendungen wird die Strahlsoftware verwendet. Strahlberechnungen werden verwendet, um die Sicherheit zu gewährleisten und das Überbau in einer Vielzahl von Disziplinen wie Bau und Luftfahrt zu vermeiden. Die gesamte Disziplin der Bauingenieurwesen ist dieser Analyse und diesem Design gewidmet, um sicherzustellenDer Kopf und diese Wolkenkratzer, die in Verwerfungen gebaut wurden, erfüllen die Sicherheitsanforderungen der Erdbeben. Die Strahlberechnung hat auch ihre Anwendungen im Maschinenbau, wenn der Lastbeständigkeit einzelner Teile einer Maschine getestet wird, wie z. Schließlich müssen Architekten beim Bau und Renovieren von Häusern mit Post- und Strahlkonstruktion eine Strahlverformung berücksichtigen und die visuellen Auswirkungen von schlaffenden Böden, Dächern und Balkonen berücksichtigen.
Einer der wichtigsten Faktoren bei der Berechnung der Tragfähigkeit eines Strahls ist die Wahl der Materialien. Typischerweise bestehen Balken aus Holz, Stahl, Stahlbeton oder Aluminium. Jedes Material neigt eine andere Tendenz, elastisch zu verformen, als Elastizitätsmodul bezeichnet, was sich auf die Fähigkeit des Materials bezieht, wieder in Position zu kommen. An seinem Ertragspunkt die mDie Aterial wird plastisch verformt und die Verformung nach Entfernung der angewendeten Kraft aufrechterhalten.
Die Querschnittsform des Strahls ist das zweite Merkmal, das bei der Strahlberechnung berücksichtigt wird. Balken können rechteckig, rund oder hohl sein und viele Arten von Flankieren haben, wie I-Träger, Z-Träger oder T-Träger. Jede Form hat ein anderes Trägheitsmoment, das auch als zweites Gebietsmoment bezeichnet wird und die Steifheit eines Strahls vorhersagt.
Die Kraft pro Länge der Einheit ist ein weiterer Parameter, der in der Strahlberechnung verwendet wird, und hängt vom Lasttyp ab. Totlasten sind einfach das Gewicht der Struktur, und auferlegte oder lebende Lasten sind die Kräfte, die die Struktur zeitweise wie Schnee, Verkehr oder Wind ausgesetzt sind. Die meisten Lasten sind statisch, aber besondere Aufmerksamkeit muss auf dynamische Lasten, Erdbeben, Wellen und Hurrikane geschenkt werden, die wiederholt Kraft für eine längere Dauer anwenden. Eine Last kann typischerweise gleichmäßig oder asymmetrisch verteilt sein, sUch als Schneefall oder ein Haufen Schmutz. Es kann auch an einem Punkt, zentral oder in verschiedenen Abständen konzentriert sein.
Die Randbedingungen für die Strahlberechnung hängen vom Strahlträgertyp ab. Ein Strahl kann einfach an beiden Enden getragen werden, wie ein Bodenbalken zwischen zwei Tragwänden. Es kann kansiver oder an einem Ende unterstützt werden, wie ein Balkon oder ein Flugzeugflügel. Die Randbedingungen gelten für alle Punkte entlang der Länge des Strahls.
Die Beziehung zwischen der Ablenkung eines Strahls und einer statischen Belastung wird durch die Euler-Bernoulli-Strahlgleichung beschrieben. Eine andere Gleichung, die Euler-Lagrange-Strahlgleichung, beschreibt diese Beziehung für eine dynamische Belastung, aber aufgrund der Komplexität ihrer Anwendung werden typischerweise statische Näherungen verwendet. Die Ablenkung, die Biegung und die Scherkraft eines Strahls mit einer angelegten Last können abgeleitet werden. In einer praktischen Umgebung werden Lastdiagramme verwendet, um diese Informationen zusammenzufassen, und sie listen gemeinsame Materialien auf, die die Sicherheit erfüllen R.Äquiremente für eine bekannte Last. Für kompliziertere Anwendungen sind Strahlrechner auf Unternehmenswebsites und als Add-Ons for Computer Aided Design (CAD) -Software (add-on für Computer Aided Design) verfügbar.