מחשבון סטיית קרן
חשב סטייה וכוחות עבור קרנים נתמכות פשוטות תחת עומסים נקודתיים.
Additional Information and Definitions
אורך הקרן
האורך הכולל של הקרן בין התמיכות
עומס נקודתי
הכוח המרוכז המופעל על הקרן
מיקום העומס
המרחק מהתמיכה השמאלית לנקודה שבה העומס מוחל
מודול יאנג
המודול האלסטי של חומר הקרן (200 גיגה פסקל עבור פלדה, 70 גיגה פסקל עבור אלומיניום)
רוחב הקרן
הרוחב (b) של חתך הקרן המלבני
גובה הקרן
הגובה (h) של חתך הקרן המלבני
ניתוח קרן מבנית
נתח את התנהגות הקרן עם חישובים מדויקים לסטייה, תגובות ורגעי כפיפה.
Loading
הבנת סטיית קרן
מושגים מרכזיים בניתוח קרן מבנית
סטייה:
הזזה של קרן ממקומה המקורי כאשר היא נתונה לעומס, נמדדת בניצב לציר הקרן.
מודול יאנג:
מדד לקשיחות חומר, המייצג את הקשר בין מתיחות למתיחה בעיוות אלסטי.
רגע כפיפה:
הרגע הפנימי שמונע כפיפה של הקרן, מחושב מכוחות חיצוניים ומרחקיהם.
רגע אינרציה:
מאפיין גיאומטרי של חתך הקרן המצביע על עמידותה לכפיפה.
מה מהנדסים לא אומרים לך: 5 עובדות על תכנון קרן שיפתיעו אותך
קרנים מבניות היו בסיסיות לבנייה במשך אלפי שנים, ועדיין תכונותיהן המרתקות ממשיכות להפתיע גם מהנדסים מנוסים.
1.חוכמה עתיקה
הרומאים גילו כי הוספת חללים ריקים לקרנים יכולה לשמור על כוח תוך צמצום משקל - עיקרון שהשתמשו בו בכיפת הפנתיאון. תובנה עתיקה זו עדיין מיושמת בעיצובים מודרניים של קרני I.
2.הקשר בין יחס הזהב
מחקרים הראו כי יחס הגובה לרוחב של הקרן המלבנית היעילה ביותר מתקרב מאוד ליחס הזהב (1.618:1), מושג מתמטי שנמצא בכל מקום בטבע ובאדריכלות.
3.נפלאות מיקרוסקופיות
קרני פיבר פחמן מודרניות יכולות להיות חזקות יותר מפלדה תוך שהן שוקלות 75% פחות, בזכות המבנה המיקרוסקופי שלהן המדמה את הסידור של אטומים ביהלומים.
4.מהנדסי הטבע
עצמות ציפורים התפתחו באופן טבעי למבני קרן חלולים שמאופטמים את יחס הכוח למשקל. עיצוב ביולוגי זה השראה להמצאות רבות בהנדסה אווירית.
5.סודות טמפרטורה
מגדל אייפל מתארך עד 6 אינצ'ים בקיץ בגלל התפשטות תרמית של קרני הברזל שלו - תופעה שנלקחה בחשבון בעיצוב המהפכני שלו.