Hvordan bestemme styrken på Takstoler
Beregning styrken takstoler brukes på to måter: å bestemme levedyktigheten til en eksisterende bro eller å designe en ny bro. Mens bestemmelsen av fagverket styrke anvender grunnleggende ferdigheter, er det kombinasjonen av disse ferdighetene kombinert med evnen til å analysere strukturer som ingeniører har. I den endelige designprosessen, for å bestemme styrken som kreves av takstoler i en bro (kombinasjon av takstoler), må du også vurdere den forventede "live" lasting (vekt av trafikk, fotgjengere, etc.).
Bruksanvisning
Vurdere om Structure er determinate
1 Bruk ligningen 2J = M + 3, for å avgjøre om truss er determinate. I denne ligningen er lik J antall ledd i truss og M er lik antall medlemmer i truss.
2 Fortsett med analysen, hvis ligningen er oppfylt. Hvis 2J <M + 3, er strukturen ubestemt og kan ikke analyseres uten avanserte konstruksjonsmekanikk.
3 Hvis 2J> M + 3, strukturen er ustabil og vil kollapse.
Lag en strukturell modell
4 Tegn en gratis-body diagram på millimeterpapir med xy aksen koordinater. For å gjøre en strukturell analyse av en enkel truss, er visse forutsetninger som kreves at alle medlemmer av fagverket er helt rett, alle leddene i truss er friksjonsfri og alle belastninger og reaksjoner forekommer bare i skjøtene.
5 Lag en enkel linje skisse av truss. Vis alle medlemmer. Omfatte lengden av hvert medlem og alle vinkler som dannes ved leddene.
6 Tegn og merke støttene. Indikere hvilken type støtte - fast, rullende, etc.
7 Indikerer alle lastene påføres truss. Inkluder vinkler, mengde last og retning av makt.
Beregn Reaksjoner og Loads
8 Beregn reaksjoner. Reaksjonene er komponent vektorer av noen kraft som er brukt på en truss. Hver kraft i dette eksempel er enten rettet på x-aksen og y-aksen. For en truss å være i likevekt (safe / strong), summen av kreftene i x-aksen = 0 og summen av kreftene i y-aksen = 0. Med dette i tankene, se på truss og bestemme belastninger som gitt og distribusjon til hvert ledd. For eksempel vurdere vekten av en truss er 1500 pounds. Dette ville være en kraft langs x-aksen i retning nedover, fordeles jevnt over hele fagverket (dead load). Eventuelle nyttelaster skal angis i den gitte problem.
9 Beregn interne medlems krefter. Isolere en felles truss, og tegne en gratis-body diagram av det felles ved hjelp av enkel trigonometri og geometri:
Hver kraftvektor av en indre kraft har x-komponent og y-komponent bestemmes av vinkelen mellom de to gurtene kommer inn i fugen. Ved hjelp av følgende beregninger, beregne komponenter:
Force y-komponent (Fy) = ytre belastning (F) x sin av vinkelen som dannes av fagverket medlem og x-aksen.
Kraft x-komponent (Fx) = K x cos av den vinkel som dannes av fagverksbjelkeelement og x-aksen.
Igjen er summen av alle krefter = 0
Derfor F + Fy + Fx = 0. Vær forsiktig med tegn på belastninger fordi den endelige tegnet avgjør om medlemmet er i kompresjon (-) eller spenning (+).
10 Bestem styrken på truss. For å finne ut dette, må du ha informasjon om byggematerialer for hvert medlem. Ved hjelp av medlems kreftene beregnet i trinn 2 og styrke grafer for gitt materiale, kan du finne ut om truss er sterk nok. De vesentlige Grafene viser medlem bredde på x-aksen, og strekk- eller trykkstyrke på y-aksen. Hver graf har en tilsvarende Trend Line. Tegne en rett linje fra y-aksen ved strekk / kompresjonskraft verdien beregnet i trinn 2 inntil den skjærer med trendlinjen. Slippe en linje vertikalt til x-aksen fra krysset på Trend Linje for å vise den nødvendige minimum bredde på medlemmet.
Hint
- Sjekk alltid dine beregninger for å fange enkle matematiske feil.
- Frisk opp dine matte og fysikk ferdigheter.
- Vær oppmerksom på at hver type materiale har sin egen graf.
- Denne metoden forutsetter at truss er i likevekt, uten momentkrefter brukt.
- Dette er en analyse av egenlast bare.