Sadržaj
Prilikom projektiranja građevine poput zgrade ili mosta važno je razumjeti mnoge sile koje se primjenjuju na konstrukcijske elemente poput greda i šipki. Dvije posebno važne strukturne sile su otklon i napetost. Napetost je veličina sile koja se primjenjuje na šipku, dok je odstupanje količina koju je šipka pomaknula pod opterećenjem. Poznavanje ovih koncepata utvrdit će koliko će građevina biti stabilna i koliko je izvedivo koristiti određene materijale prilikom gradnje građevine.
Napetost na šipci
Nacrtajte dijagram štapa i postavite koordinatni sustav (npr. Sile primijenjene udesno su "pozitivne", sile primijenjene s lijeve strane su "negativne").
Označite sve sile koje su primijenjene na objekt strelicom koja je usmjerena u smjeru na koji se primjenjuje sila. To je ono što je poznato kao "dijagram slobodnog tijela".
Odvojite sile na vodoravne i okomite komponente. Ako se sila primijeni pod kutom, nacrtajte pravi trokut, a sila djeluje kao hipotenuza. Pomoću pravila trigonometrije pronađite susjedne i suprotne strane, koje će biti vodoravna i okomita komponenta sile.
Da biste pronašli rezultirajuću napetost, zbrojite ukupne sile na šipku u vodoravnom i okomitom smjeru.
Otklon šipke
Pronađite moment savijanja šipke. To se pronalazi oduzimanjem duljine štapa L s pozicijskom varijablom z, zatim množenjem rezultata s vertikalnom silom koja je primijenjena na šipku - označenu promjenom F. Formula za to je M = F x (L - z).
Pomnožite modul elastičnosti snopa s trenutkom inercije snopa oko nesimetrične osi.
Podijelite moment savijanja šipke iz koraka 1 prema rezultatu iz koraka 2. Slijedeći rezultat bit će funkcija položaja duž štapa (dan s promenljivom z).
Integrirajte funkciju iz koraka 3 u odnosu na z, pri čemu su granice integracije 0 i L, duljina štapa.
Rezultirajuću funkciju ponovo integrirajte s obzirom na z, s tim da su granice integracije opet u rasponu od 0 do L, duljina štapa.