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 Überbinden in einer Vielzahl von Disziplinen wie Bau und Luftfahrt zu vermeiden.

Es ist erforderlich, die Strahllastkapazität zu berechnen, um Strukturen mit den leichtesten und kostengünstigsten Materialien zu konstruieren und gleichzeitig die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen und die Aufrechterhaltung desDie ästhetische Qualität der Struktur.Die gesamte Disziplin der Bauingenieurwesen ist dieser Analyse und diesem Design gewidmet, um sicherzustellen, dass Dächer nicht unter dem Schnee Gewicht des Schnees zusammenbrechen, dass die Tiefpunktparkplätze sicher sind, wenn der Verkehr über den Kopf fährt und Wolkenkratzer, die nach Verwerfungslinien aufgebaut sind, die Sicherheitsanforderungen der Erdbeben erfüllen.Die Strahlberechnung hat auch ihre Anwendungen im Maschinenbau, wenn der Lastbeständigkeit einzelner Teile einer Maschine getestet wird, z. B. die Last, die ein Flugzeugflügel standhalten kann, bevor potenziell gefährliche Belastungen entwickelt werden.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.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 wird das Material plastisch verformt und die Verformung nach Entfernung der angelegten Kraft aufrechterhalten.

Die Querschnittsform des Strahls ist das zweite Merkmal, das bei Strahlberechnung berücksichtigt wird.Balken können rechteckig, rund oder hohl sein und viele Arten von Flankieren wie I-Träger, Z-Träger oder T-Träger haben.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, denen die Struktur zeitweise wie Schnee, Verkehr oder Wind ausgesetzt ist.Die meisten Lasten sind statisch, aber besondere Aufmerksamkeit muss auf dynamische Lasten, Erdbeben, Wellen und Hurrikane geschenkt werden, die wiederholt Kraft für eine verlängerte Dauer anwenden.Eine Last kann typischerweise gleichmäßig oder asymmetrisch verteilt werden, wie z. B. 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 pendant oder an einem Ende unterstützt werden, wie ein Balkon oder ein Flugzeugflügel.Die Randbedingungen gelten für alle Punkte entlang der Strahlenlänge.

Die Beziehung zwischen der Ablenkung eines Strahls und einer statischen Last 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 listen gemeinsame Materialien auf, die die Sicherheitsanforderungen erfüllenr eine bekannte Last.Für kompliziertere Anwendungen sind Strahlrechner auf Unternehmenswebsites und als Add-Ons for Computer Aided Design (CAD) -Software (Add-Ons for Computer Aided Design) verfügbar.