பீம் விலகல் கணக்கீட்டாளர்

புள்ளி சுமையின் நிலை பீமின் அதிகபட்ச விலகலுக்கு முக்கியமாக பாதிக்கிறது. சுமை ஒரு சரள ஆதரவு கொண்ட பீமின் மையத்தில் பயன்படுத்தப்படும் போது, விலகல் அதிகரிக்கிறது, ஏனெனில் வளைவுப் பொறுத்தம் மையத்தில் அதிகமாக இருக்கும். ஆனால், சுமை ஆதரவுகளின் அருகில் பயன்படுத்தப்படும் போது, விலகல் குறைகிறது, ஏனெனில் வளைவுப் பொறுத்தம் சமமாக பகிரப்படுகிறது, அருகிலுள்ள ஆதவின் மூலம் அதிக எதிர்ப்பு வழங்கப்படுகிறது. இந்த உறவைக் புரிந்து கொள்ளுதல், முக்கிய பகுதிகளில் விலகலை குறைக்க பீம் வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவதற்கு முக்கியமாகும்.

இனர்சியா என்பது பீமின் குறுக்குவட்டத்தின் ஒரு வடிவியல் பண்பாகும், இது வளைவுக்கு எதிர்ப்பு அளிக்கிறது. இது பீமின் கடினத்தையும், அதற்குப் பிறகு, சுமையின் கீழ் அதன் விலகலையும் நேரடியாக பாதிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு சதுர பீமின் இனர்சியா அதன் உயரத்தின் கியூபுக்கு சமமாக உள்ளது, அதாவது, பீமின் உயரத்தை அதிகரித்தால், விலகல் முக்கியமாக குறைகிறது. பொறியியலாளர்கள் இந்த பண்பைப் பயன்படுத்தி அதிக சுமைகளை குறைந்த மாற்றத்துடன் கையாளக்கூடிய பீம்களை வடிவமைக்கின்றனர், இது கட்டமைப்பியல் பகுப்பாய்வில் முக்கியமான அம்சமாகும்.

யங் மாடுலஸ் என்பது ஒரு பொருளின் கடினத்தை அளவிடும் அளவீடு மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட சுமையின் கீழ் பீம் எவ்வளவு விலகும் என்பதை நேரடியாக பாதிக்கிறது. உயர்ந்த யங் மாடுலஸுடன் உள்ள பொருட்கள், இரும்பு (200 GPa) போன்றவை, கடினமானவை மற்றும் குறைந்த மாடுலஸுடன் உள்ள பொருட்களுடன், அலுமினியம் (70 GPa) போன்றவை, குறைவான விலகலைக் காண்பிக்கின்றன. பீமுக்கான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, பொறியியலாளர்கள் கடினம், எடை மற்றும் செலவுகளை சமநிலைப்படுத்த வேண்டும், ஏனெனில் இந்த அம்சங்கள் இணைந்து பீமின் செயல்திறனை மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டில் செயல்திறனை பாதிக்கின்றன.

ஒரு பொதுவான தவறான கருத்து, பீமின் அகலத்தை அதிகரிப்பது, அதன் உயரத்தை அதிகரிப்பது போலவே விலகலுக்கு பாதிக்கிறது என்பதாகும். உண்மையில், பீமின் உயரம், இனர்சியாவின் கியூபிய உறவின் காரணமாக, அதிக தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, ஆனால் அகலம் நேரியல் உறவைக் கொண்டுள்ளது. மற்றொரு தவறான கருத்து, விலகல், சுமை அளவுக்கு மட்டுமே சார்ந்தது; ஆனால், சுமை நிலை, பொருள் பண்புகள் மற்றும் பீம் வடிவமைப்பு போன்ற அம்சங்கள் சமமாக முக்கிய பங்குகளை வகிக்கின்றன. இந்த கொள்கைகளை தவறாக புரிந்துகொள்வது, சரியான வடிவமைப்புகளை உருவாக்குவதில் வழிமறிக்கும்.

பொறியியலாளர்கள், உயர்ந்த யங் மாடுலஸுடன் உள்ள பொருட்களைப் பயன்படுத்தி, பீமின் குறுக்குவட்ட வடிவமைப்பை மாற்றி, அல்லது கூட்டுப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தி பீம் வடிவமைப்பை மேம்படுத்தலாம். எடுத்துக்காட்டாக, பீமின் குறுக்குவட்டத்தின் உயரத்தை அதிகரித்தால், விலகலை குறைக்க முக்கியமான தாக்கம் ஏற்படும், இனர்சியாவின் கணக்கீட்டில் கியூபிய உறவின் காரணமாக. கூடுதலாக, கால்வாய்கள் அல்லது ஐ-வடிவ குறுக்குவட்டங்களைப் பயன்படுத்துவது, கட்டமைப்பியல் ஒருங்கிணைப்பை பேணுவதற்கான எடையை குறைக்கலாம். கார்பன் நெய் அல்லது பிற உயர்தர பொருட்களைச் சேர்ப்பது போன்ற முன்னணி தொழில்நுட்பங்கள், முக்கிய எடையைச் சேர்க்காமல் செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்தலாம்.

அனுமதிக்கப்பட்ட பீம் விலகலுக்கான தொழில்துறை தரநிலைகள், பயன்பாடு மற்றும் ஆணைக்கோப்புகளின் அடிப்படையில் மாறுபடுகின்றன, உதாரணமாக, அமெரிக்க இரும்பு கட்டுமான நிறுவனம் (AISC) அல்லது யூரோகோடு. எடுத்துக்காட்டாக, குடியிருப்புக் கட்டுமானத்தில், விலகல் வரம்புகள் பொதுவாக L/360 (பீம் நீளம் 360 மூலம் வகுத்தது) என்ற அளவுக்கு அமைக்கப்படுகின்றன, இது கட்டமைப்பியல் ஒருங்கிணைப்பையும் வசதியையும் உறுதி செய்யும். தொழில்துறை பயன்பாடுகளில், உணர்ச்சிகரமான உபகரணங்களுக்கு சேதத்தைத் தடுக்கும் கடுமையான வரம்புகள் அமல்படுத்தப்படலாம். பொறியியலாளர்கள், பாதுகாப்பு, செயல்திறன் மற்றும் விதிமுறைகளுடன் இணக்கமாக இருப்பதற்கான தரநிலைகளை கடைபிடிக்க வேண்டும்.

பீமின் நீளம், விலகல் மற்றும் வளைவுப் பொறுத்தங்களுக்கு முக்கியமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. பீமின் நீளம் கியூபில் அதிகரிக்கிறது, அதாவது, நீளத்தை இரட்டிப்பாக்கினால், விலகல் எட்டு மடங்கு அதிகரிக்கிறது, மற்ற அனைத்து அம்சங்கள் நிலையாக உள்ளன. அதேபோல், நீளமான பீம்கள் அதிக வளைவுப் பொறுத்தங்களை அனுபவிக்கின்றன, ஏனெனில் பயன்பாட்டிற்கான சுமைகளின் லெவர் கையால் நீட்டிக்கப்படுகிறது. இதனால் நீளமான இடைவெளிகள் பெரும்பாலும் ஆழமான அல்லது வலுவான பீம்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும், கட்டமைப்பியல் செயல்திறனை பேணுவதற்கும் விலகலை குறைக்கவும்.

மிகவும் விலகல், பாதுகாப்பு, செயல்திறன் அல்லது அழகியல் பாதிக்கக்கூடிய சூழ்நிலைகளில் துல்லியமான பீம் விலகல் பகுப்பாய்வு முக்கியமாகும். உதாரணமாக, பாலங்கள், விலகல் வாகன பாதுகாப்பு மற்றும் கட்டமைப்பியல் ஒருங்கிணைப்பை பாதிக்கிறது; உயரமான கட்டிடங்கள், காற்றின் தாக்கத்தால் ஏற்படும் விலகலை குறைக்க வேண்டும்; மற்றும் தொழில்துறை உபகரணங்களின் ஆதரவு, அதிக விலகல் இயந்திரத்தின் சரிசெய்யுதலை பாதிக்கலாம். கூடுதலாக, கட்டிடக்கலை பயன்பாடுகளில், காந்தியமான பால்கனிகளில், விலகலை கட்டுப்படுத்துவது, தெளிவான சாய்வு ஏற்படாமல் மற்றும் நீண்டகால நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்ய முக்கியமாகும்.