Tính toán chùm tia là gì?

Tính toán chùm tia là phép đo ứng suất và độ lệch của chùm cấu trúc khi tải trọng nhất định cho nó.Nhiều yếu tố góp phần vào khả năng của chùm tia để chống lại sự uốn cong, chẳng hạn như các đặc điểm của chùm tia, tải và hỗ trợ.Tính toán độ dịch chuyển tải của một chùm tia bằng phương trình chùm Euler-Bernoulli rất đơn giản, nhưng trong hầu hết các ứng dụng thực tế, phần mềm chùm tia được sử dụng.Tính toán chùm tia được sử dụng để đảm bảo an toàn và tránh xây dựng quá nhiều trong nhiều ngành học như xây dựng và hàng không.Chất lượng thẩm mỹ của cấu trúc.Toàn bộ kỷ luật của kỹ thuật kết cấu được dành cho phân tích và thiết kế này, đảm bảo rằng mái nhà không sụp đổ dưới sức nặng của tuyết, nhà để xe dưới lòng đất an toàn khi lái xe trên cao và các tòa nhà chọc trời được xây dựng dọc theo các đường đứt gãy đáp ứng các yêu cầu an toàn của động đất.Tính toán chùm tia cũng có các ứng dụng của nó trong kỹ thuật cơ học, khi kiểm tra điện trở tải của từng bộ phận của máy, chẳng hạn như tải trọng mà cánh máy bay có thể chịu được trước khi phát triển các ứng suất nguy hiểm.Cuối cùng, các kiến trúc sư phải xem xét biến dạng chùm khi xây dựng và cải tạo các ngôi nhà bằng cách xây dựng sau và chùm tia và khi xem xét tác động thị giác của sàn nhà, mái nhà và ban công.nguyên vật liệu.Thông thường, dầm được làm từ gỗ, thép, bê tông cốt thép hoặc nhôm.Mỗi vật liệu có xu hướng khác nhau để biến dạng một cách đàn hồi, được gọi là mô đun đàn hồi, trong đó đề cập đến khả năng vật liệu của Long trở lại vị trí.Tại điểm năng suất của nó, vật liệu sẽ biến dạng về mặt nhựa, duy trì biến dạng sau khi lực áp dụng được loại bỏ. Hình dạng mặt cắt ngang của chùm tia là đặc tính thứ hai được xem xét trong tính toán chùm tia.Các dầm có thể là hình chữ nhật, tròn hoặc rỗng, cũng như có nhiều loại sườn, chẳng hạn như chùm tia I, dầm Z hoặc chùm tia T.Mỗi hình dạng có một khoảnh khắc quán tính khác nhau, còn được gọi là khoảnh khắc thứ hai của khu vực, dự đoán độ cứng của chùm tia.Lực mỗi đơn vị chiều dài là một tham số khác được sử dụng trong tính toán chùm tia và nó phụ thuộc vào loại tải.Tải trọng chết đơn giản là trọng lượng của cấu trúc, và tải trọng hoặc tải trực tiếp là các lực mà cấu trúc sẽ được tiếp xúc không liên tục, chẳng hạn như tuyết, giao thông hoặc gió.Hầu hết các tải là tĩnh, nhưng phải chú ý đặc biệt đến tải trọng động, động đất, sóng và bão, áp dụng lực lượng lặp đi lặp lại trong một thời gian kéo dài.Một tải có thể được phân phối, thường là đồng đều hoặc không đối xứng, chẳng hạn như tuyết rơi hoặc một đống bụi bẩn.Nó cũng có thể được tập trung tại một điểm, tập trung hoặc tại các khoảng thời gian khác nhau.Các điều kiện biên để tính toán chùm tia phụ thuộc vào loại hỗ trợ chùm tia.Một chùm tia có thể chỉ đơn giản là được hỗ trợ ở cả hai đầu, giống như một sàn nhà giữa hai bức tường mang tải.Nó có thể được đúc hẫng, hoặc được hỗ trợ ở một đầu, như một ban công hoặc cánh máy bay.Các điều kiện biên áp dụng cho tất cả các điểm dọc theo chiều dài chùm tia. Mối quan hệ giữa độ lệch chùm tia và tải trọng tĩnh được mô tả bởi phương trình chùm Euler-Bernoulli.Một phương trình khác, phương trình chùm tia Euler, mô tả mối quan hệ này cho tải động động, nhưng vì độ phức tạp của ứng dụng, các xấp xỉ tĩnh thường được sử dụng.Độ lệch, khoảnh khắc uốn cong và lực cắt của chùm tia được đưa ra một tải ứng dụng có thể được rút ra.Trong một môi trường thực tế, các biểu đồ tải được sử dụng để tóm tắt thông tin này và chúng liệt kê các vật liệu phổ biến đáp ứng các yêu cầu an toàn chor một tải đã biết.Đối với các ứng dụng phức tạp hơn, máy tính chùm tia có sẵn trên các trang web của công ty và là phần mềm bổ sung cho phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD).