Wat is bundelberekening?

BEAM -berekening is de meting van de spanning en afbuiging van een structurele balk wanneer een bepaalde belasting erop wordt toegepast. Veel factoren dragen bij aan het vermogen van een straal om te weerstaan ​​dat het buigen weerstaat, zoals kenmerken van de balk, de belasting en de steunen. Het berekenen van de belastingverplaatsing van een enkele balk met behulp van de Euler-Bernoulli-balkvergelijking is eenvoudig, maar in de meeste praktische toepassingen wordt bundelsoftware gebruikt. Beamberekeningen worden gebruikt om de veiligheid te waarborgen en het voorkomen van overbouwen in verschillende disciplines, zoals constructie en luchtvaart.

Het is noodzakelijk om de laadcapaciteit van de bundel te berekenen om structuren te construeren met de lichtste en meest goedkope materialen, terwijl voldoet aan de veiligheidseisen van de veiligheid en het behouden van de structuur van de aesthetische kwaliteit. De hele discipline van structurele engineering is gewijd aan deze analyse en het ontwerp, zodat daken niet instorten onder het gewicht van sneeuw, dat ondergrondse parkeergarages veilig zijn wanneer het verkeer eroverheen gaatHoofd en die wolkenkrabbers gebouwd langs breuklijnen voldoen aan de veiligheidseisen van aardbevingen. Beamberekening heeft ook zijn toepassingen in de werktuigbouwkunde, bij het testen van de belastingsweerstand van individuele delen van een machine, zoals de belasting die een vliegtuigvleugel kan weerstaan ​​voordat potentieel gevaarlijke spanningen worden ontwikkeld. Ten slotte moeten architecten rekening houden met bundelvervorming bij het bouwen en renoveren van huizen met post- en straalconstructie en bij het overwegen van de visuele impact van doorhangende vloeren, daken en balkons.

Een van de belangrijkste factoren bij het berekenen van de belastingdrager van een bundel is de keuze van materialen. Meestal zijn balken gemaakt van hout, staal, gewapend beton of aluminium. Elk materiaal heeft een andere neiging om elastisch te vervormen, de elasticiteitsmodulus genoemd, die verwijst naar het vermogen van het materiaal om weer op zijn plaats te springen. Op het opbrengstpunt, de mAteriaal zal plastisch vervormen, het handhaven van de vervorming nadat de uitgeoefende kracht is verwijderd.

De dwarsdoorsnede van de straal is het tweede kenmerk dat wordt beschouwd in bundelberekening. Bundels kunnen rechthoekig, rond of hol zijn, evenals vele soorten flankeren, zoals I-balken, Z-balken of T-balken. Elke vorm heeft een ander traagheidsmoment, ook wel bekend als tweede moment van gebied, die de stijfheid van een balk voorspelt.

De kracht per lengte -eenheid is een andere parameter die wordt gebruikt in de straalberekening en is afhankelijk van het laadtype. Dode belastingen zijn eenvoudig het gewicht van de structuur, en opgelegde of levende belastingen zijn de krachten die de structuur zal worden blootgesteld aan met tussenpozen, zoals sneeuw, verkeer of wind. De meeste belastingen zijn statisch, maar bijzondere aandacht moet worden besteed aan dynamische belastingen, aardbevingen, golven en orkanen, die herhaaldelijk kracht voor een langdurige duur toepassen. Een belasting kan worden verdeeld, meestal uniform of asymmetrisch, such als sneeuwval of een stapel vuil. Het kan ook op een punt, centraal of met verschillende tussenpozen worden geconcentreerd.

De randvoorwaarden voor bundelberekening zijn afhankelijk van het bundelsteuntype. Een balk kan eenvoudig worden ondersteund aan beide uiteinden, zoals een vloerbalk tussen twee loerslagermuren. Het kan vrijdragend zijn of aan het ene uiteinde worden ondersteund, zoals een balkon of vliegtuigvleugel. De randvoorwaarden zijn van toepassing op alle punten langs de lengte van de straal.

De relatie tussen de afbuiging van een balk en een statische belasting wordt beschreven door de Euler-Bernoulli-balkvergelijking. Een andere vergelijking, de Euler-Lagrange-bundelvergelijking, beschrijft deze relatie voor een dynamische belasting, maar vanwege de complexiteit van de toepassing ervan worden statische benaderingen meestal gebruikt. De afbuiging, buigmomenten en afschuifkracht van een balk gegeven dat een uitgeoefende belasting kan worden afgeleid. In een praktische setting worden laadgrafieken gebruikt om deze informatie samen te vatten en ze vermelden gemeenschappelijke materialen die de veiligheid van richtenBewekeningen voor een bekende belasting. Voor meer gecompliceerde applicaties zijn bundelcalculators direct beschikbaar op bedrijfswebsites en als add-ons voor Computer Aided Design (CAD) -software.