ความแข็งแรงของแบริ่ง: ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความมั่นคงของโครงสร้าง

ในฐานะวิศวกร หน้าที่ของฉันคือการออกแบบและสร้างโครงสร้างที่ไม่เพียงแต่มีประโยชน์ แต่ยังปลอดภัยและใช้งานได้ยาวนานอีกด้วย

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับความแข็งแรงของตลับลูกปืนเป็นส่วนสำคัญของวิศวกรรมโครงสร้าง

เมื่อคุณแบ่งพื้นที่รับน้ำหนักที่มีประสิทธิภาพตามน้ำหนักบรรทุกสูงสุดที่เสา ผนัง ฐานราก หรือข้อต่อสามารถรับได้จนกว่าจะแตกหัก คุณจะได้ความแข็งแรงของแบริ่ง

มันเป็นสิ่งที่ป้องกันไม่ให้อาคารของฉันพังทลายลงมา

ในฐานะนักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์หรือวิศวกร คุณจะต้องออกแบบโครงสร้างที่สามารถต้านทานทั้งแรงธรรมชาติและแรงคน

นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันจำเป็นต้องรู้มากมายเกี่ยวกับความแข็งแรงของตลับลูกปืนเพื่อให้แน่ใจว่าอาคารของฉันปลอดภัยและมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

ในบทความนี้ ผมจะเจาะลึกลงไปในโลกแห่งความแข็งแรงของตลับลูกปืน สำรวจปัจจัยต่างๆ ที่ส่งผลกระทบต่อมัน และวิธีที่วิศวกรสามารถคำนวณและรับประกันความมั่นคงของโครงสร้าง

ดังนั้น สวมหมวกแข็งและหมวกความคิดของคุณ แล้วมาสำรวจโลกแห่งความแข็งแกร่งอันน่าทึ่งไปด้วยกัน!

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความแข็งแรงของตลับลูกปืน

คำนิยามอย่างเป็นทางการ:

ภาระสูงสุดที่เสา ผนัง ฐานราก หรือข้อต่อจะรองรับได้จนกว่าจะเกิดความล้มเหลว หารด้วยพื้นที่รับน้ำหนักที่มีประสิทธิภาพ

ความแข็งแรงของตลับลูกปืนเป็นแนวคิดที่สำคัญมากในด้านวิศวกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านต่างๆ เช่น การสร้างและการออกแบบเครื่องบิน

หมายถึงน้ำหนักหรือแรงกดสูงสุดที่โครงสร้างสามารถรับได้ก่อนที่จะยุบตัว

เราจะพูดถึงความแข็งแรงของตลับลูกปืน ความแข็งแรงของคราก และความแข็งแรงของตลับลูกปืนสูงสุดในบทความนี้

ความแข็งแรงของแบริ่ง

ภาระแบริ่งสูงสุดที่สามารถวางบนโครงสร้างก่อนที่มันจะล้มเหลว หารด้วยพื้นที่ที่รองรับน้ำหนัก เรียกว่า ความแข็งแรงของแบริ่ง

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่า ความแข็งแรงในการรับน้ำหนักของโครงสร้างไม่ใช่น้ำหนักหรือแรงกดสูงสุดที่จะสามารถรับได้ก่อนที่โครงสร้างจะหลุดออกจากกัน

แต่เป็นพื้นที่รับน้ำหนักที่มีประสิทธิภาพหารด้วยน้ำหนักบรรทุกสูงสุดที่เสา ผนัง ฐานราก หรือข้อต่อสามารถรับได้จนกว่าจะแตกหัก

ความแข็งแรงของตลับลูกปืนสามารถวัดได้จากแรงดึง แรงอัด แรงดัดงอ และแรงดัด รวมถึงความแข็งของตลับลูกปืน

อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าแรงดึง แรงอัด และแรงดัดไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับความแข็งแรงของตลับลูกปืน

ในการก่อสร้าง สิ่งสำคัญคือต้องทราบกำลังรับน้ำหนักของโครงสร้าง เช่น ผนังและเสา เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถรับน้ำหนักที่ต้องการรองรับได้

ในทำนองเดียวกัน เมื่อออกแบบเครื่องบิน ความแข็งแรงในการรับน้ำหนักของโครงเครื่องบินจะต้องสามารถทนต่อแรงกดดันและแรงต่างๆ ที่กระทำต่อเครื่องบินในระหว่างการบินขึ้น การบิน การปีนเขา การลงจอด และการซ้อมรบอื่นๆ

ความแข็งแรงของผลผลิต

อีกวิธีหนึ่งที่สำคัญในการวัดความแข็งแกร่งของบางสิ่งคือความแข็งแรงของคราก

ค่านี้ถูกกำหนดให้เป็นความเค้นสูงสุดที่วัสดุของแข็งสามารถทนได้เมื่อเกิดการเสียรูปภายในขีดจำกัดการยืดหยุ่น

ความแข็งแรงของครากคือความเค้นหรือน้ำหนักบรรทุกสูงสุดที่วัสดุของแข็งสามารถรับได้เมื่อเกิดการเสียรูปจนถึงขีดจำกัดความยืดหยุ่น ซึ่งหมายความว่าวัสดุดังกล่าวสามารถกลับคืนสู่รูปร่างเดิมได้เมื่อนำน้ำหนักบรรทุกออก

ความเค้นหรือภาระที่จำเป็นต่อการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัสดุอย่างถาวรเรียกว่าความเค้นคราก

หลังจากจุดนี้ วัสดุจะไม่กลับไปเป็นเหมือนเดิม

ในวัสดุที่มีความเหนียว ความแข็งแรงครากจะต่ำกว่าความแข็งแรงสูงสุด ในขณะที่วัสดุเปราะจะไม่มีจุดคราก ดังนั้นจึงไม่มีความแข็งแรงคราก

ความแข็งแรงของตลับลูกปืนขั้นสูงสุด

ความแข็งแรงของตลับลูกปืนระดับสูงสุดคือแรงกดสูงสุดที่วัสดุแข็งสามารถรับได้ก่อนที่วัสดุจะแตกหัก

มักใช้ในลักษณะเดียวกับ "ความต้านทานแรงดึงสูงสุด" ความแข็งแรงของตลับลูกปืนระดับสูงสุดและความต้านทานแรงดึงสูงสุดเป็นทั้งสองวิธีในการพูดถึงความเค้นที่วัสดุแข็งสามารถรับได้ก่อนที่วัสดุจะแตกหัก

จากการทดสอบตลับลูกปืน คุณจะทราบค่าความเค้นครากของตลับลูกปืนและความเค้นสูงสุดได้

ความแข็งแรงของตลับลูกปืน (BYS) พบได้โดยการวาดเส้นขนานกับความชันเริ่มต้นของเส้นโค้งการเปลี่ยนรูปความเค้นของตลับลูกปืนที่ค่าความเครียดออฟเซ็ต 0.002

ในท้ายที่สุด ความแข็งแรงของตลับลูกปืน ความแข็งแรงของคราก และความแข็งแรงของตลับลูกปืนขั้นสุดท้ายล้วนเป็นแนวคิดที่สำคัญในด้านวิศวกรรม

ความแข็งแรงของตลับลูกปืนคือน้ำหนักส่วนใหญ่ที่โครงสร้างสามารถรับได้ก่อนที่โครงสร้างจะแตกหัก และความแข็งแรงของครากคือแรงเค้นที่วัสดุสามารถรับได้มากที่สุดก่อนที่วัสดุจะเริ่มเปลี่ยนรูปร่างอย่างถาวร

ความแข็งแรงสูงสุดของตลับลูกปืนและความต้านทานแรงดึงสูงสุดเป็นทั้งสองวิธีในการพูดคุยเกี่ยวกับความเค้นที่วัสดุสามารถรับได้ก่อนที่วัสดุจะแตกหัก

เมื่อเข้าใจแนวคิดเหล่านี้ วิศวกรสามารถสร้างโครงสร้างและวัสดุที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้

การผลักดันขีดจำกัด: ความสำคัญของกำลังรับแรงในการออกแบบอาคาร

ยังยากที่จะเข้าใจ? ให้ฉันเปลี่ยนมุมมองเล็กน้อย:

หากคุณต้องการออกแบบอาคารที่ไม่พังทลายเหมือนบ้านไพ่ กุญแจสำคัญคือต้องแน่ใจว่าสามารถรับน้ำหนักของความคาดหวังที่ไม่สมเหตุสมผล ความต้องการที่ไม่สมเหตุสมผล และข้อผิดพลาดที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

เพราะลองมาดูกันเถอะว่า หากคุณไม่ผลักดันขีดจำกัดของความแข็งแรงในการรับน้ำหนักของอาคาร คุณจะใช้ชีวิตอย่างเต็มที่หรือไม่?

โอเค นั่นเป็นแค่เรื่องตลกที่ทำให้ดูเหมือนโฆษณาทีวี

ตอนนี้กลับไปที่คำอธิบาย

ปัจจัยที่มีผลต่อความแข็งแรงของตลับลูกปืน

ปัจจัยดิน

สิ่งที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งที่ส่งผลต่อความแข็งแรงของโครงสร้างคือน้ำหนักที่สามารถรับน้ำหนักได้

ปัจจัยดินต่อไปนี้ส่งผลต่อความสามารถในการรับน้ำหนักของดิน:

• กำลังรับแรงเฉือน: กำลังรับแรงเฉือนของดินเป็นวิธีวัดว่าดินสามารถต้านทานแรงที่พยายามดึงออกจากกันได้ดีเพียงใด
• ความกว้างและความลึกของฐานราก: ความกว้างและความลึกของฐานรากมีผลอย่างมากต่อการรับน้ำหนักของฐานราก

โดยทั่วไป รองพื้นจะรับน้ำหนักได้มากกว่าหากรองพื้นกว้างและลึกกว่า

• น้ำหนักของดินและน้ำหนักส่วนเกินที่อยู่ด้านบน: น้ำหนักของดินและน้ำหนักส่วนเกินที่อยู่ด้านบนอาจส่งผลต่อน้ำหนักที่ดินสามารถรับน้ำหนักได้

กำลังอัดของคอนกรีต

อีกสิ่งหนึ่งที่ส่งผลต่อความแข็งแรงของตลับลูกปืนคือความแข็งแกร่งของคอนกรีตเมื่อถูกบีบอัด

กำลังรับแรงอัดของคอนกรีตหลังจากผ่านไป 28 วันจะใช้ในการออกแบบฐานรากของผนัง และสิ่งสำคัญคือต้องใช้ส่วนผสมคอนกรีตที่มีกำลังพอเหมาะกับวัตถุประสงค์ของโครงสร้าง

รูปร่างและขนาดของโครงสร้าง

ความแข็งแรงของโครงสร้างอาจได้รับผลกระทบจากรูปร่างและขนาด เช่น ความกว้าง ความยาว และความหนา

โครงสร้างที่มีพื้นที่ผิวกว้างกว่าโดยทั่วไปจะมีความสามารถในการรองรับน้ำหนักที่สูงกว่า

การกระจายโหลดและประเภทของโหลด

ความแข็งแรงของโครงสร้างอาจได้รับผลกระทบจากประเภทของน้ำหนักที่จะวางบนนั้น

ความแข็งแรงของโครงสร้างอาจได้รับผลกระทบจากน้ำหนักสด น้ำหนักบรรทุกตาย และแรงลม

ที่ตั้งและทิศทางของโครงสร้าง

ความแข็งแรงของโครงสร้างอาจได้รับผลกระทบจากตำแหน่งและวิธีการติดตั้ง

ความสามารถในการรับน้ำหนักของดินอาจได้รับผลกระทบจากสิ่งต่างๆ เช่น ชนิดของดินและระดับน้ำใต้ดิน

ความแข็งแรงรับน้ำหนักของโครงสร้างอาจได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศ เช่น ลม ฝน และการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

รหัสอาคารระหว่างประเทศ

International Building Code มีคำแนะนำว่าควรใช้ฐานรากแบบใดและควรสร้างอย่างไร

ในบรรดาคำแนะนำเหล่านี้ แต่ไม่ใช่ทั้งหมด มีดังต่อไปนี้:

• ความสามารถในการรับน้ำหนักของดินธรรมชาติหรือดินอัดแน่น
• บทบัญญัติเพื่อลดผลกระทบของดินที่เคลื่อนไปมามาก
• ความลึกของแนวน้ำค้างแข็ง
• การเสริมแรงขั้นต่ำสำหรับฐานคอนกรีต
• ความลึกขั้นต่ำสำหรับเสาไม้ที่จะตั้งในฐานรากคอนกรีต

ปัจจัยด้านความปลอดภัยของแบริ่ง

ปัจจัยด้านความปลอดภัยของตลับลูกปืนถูกนำมาใช้เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของโครงสร้าง

ปัจจัยด้านความปลอดภัยคืออัตราส่วนของน้ำหนักบรรทุกสูงสุดที่สามารถใส่ตลับลูกปืนได้ต่อน้ำหนักบรรทุกสูงสุดที่สามารถใส่ได้

เชื่อกันว่าความล้มเหลวจะเกิดขึ้นเมื่อปัจจัยด้านความปลอดภัยน้อยกว่า 1

คุณสามารถหาความสามารถในการรับน้ำหนักที่อนุญาตด้วยสมการที่คำนึงถึงพารามิเตอร์ของดินและรูปร่างของฐานราก

มาตรฐานการประเมิน

คุณภาพของการสำรวจภาคสนาม การสุ่มตัวอย่างดิน และการทดสอบแรงเฉือนอาจส่งผลต่อความแม่นยำในการคำนวณความมั่นคง

เพื่อให้แน่ใจว่าปัจจัยด้านความปลอดภัยนั้นถูกต้องและเชื่อถือได้ จึงได้จัดทำมาตรฐานการประเมินสำหรับปัจจัยด้านความปลอดภัยในการวิเคราะห์ความมั่นคงของฐานราก

ในท้ายที่สุด มีหลายสิ่งที่ส่งผลต่อความแข็งแรงของเสา ผนัง ฐานราก หรือรอยต่อ

วิศวกรต้องคำนึงถึงดิน กำลังอัดของคอนกรีต รูปร่างและขนาดของโครงสร้าง การกระจายน้ำหนักและน้ำหนักบรรทุกประเภทใด วางโครงสร้างอย่างไร พูดว่า.

นอกจากนี้ แฟกเตอร์ด้านความปลอดภัยของตลับลูกปืนยังถูกใช้เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของโครงสร้าง และมีมาตรฐานการประเมินเพื่อให้มั่นใจว่ามีการคำนวณที่แม่นยำและเชื่อถือได้

การหากำลังรับน้ำหนักของวัสดุ

ปัจจัยที่มีผลต่อความแข็งแรงของตลับลูกปืน

ความแข็งแรงของเสา ผนัง ฐานราก หรือรอยต่อขึ้นอยู่กับหลายสิ่ง เช่น ดิน การออกแบบฐานราก รูปร่างและขนาดของโครงสร้าง วิธีการกระจายน้ำหนัก และสิ่งแวดล้อม

ปัจจัยดิน: ความสามารถในการรับน้ำหนักของดินถูกกำหนดโดยปัจจัยดินสามประการ: กำลังรับแรงเฉือน ความกว้างและความลึกของฐานราก และน้ำหนักของดินและส่วนเกิน

เมื่อวางฐานรากบนดินที่ไม่ติดกัน ความสามารถในการรับน้ำหนักขึ้นอยู่กับความกว้างของฐานราก

การคำนวณความเสถียรอาจผิดพลาดได้หากการสำรวจภาคสนาม การสุ่มตัวอย่างดิน และการทดสอบแรงเฉือนทำได้ไม่ดีพอ

การออกแบบฐานราก: รหัสอาคารระหว่างประเทศให้คำแนะนำสำหรับประเภทของฐานรากและเกณฑ์การออกแบบ รวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงความสามารถในการรับน้ำหนักของดินธรรมชาติหรือดินอัดแน่น บทบัญญัติเพื่อลดผลกระทบของดินที่ขยายตัว ความลึกของแนวน้ำแข็ง การเสริมแรงขั้นต่ำสำหรับฐานรากคอนกรีต และขั้นต่ำ ความลึกในการฝังเสาไม้ในฐานรากคอนกรีต

ขนาดและรูปทรงของอาคาร: ควรรองรับผนังและเสาให้ใกล้กับจุดศูนย์กลางของฐานรากมากที่สุด เพื่อป้องกันความล้มเหลวจากแรงเฉือนทางเดียว (คาน) ซึ่งจะเกิดขึ้นเมื่อคานหักเป็นมุมประมาณ 45 องศากับผนัง .

การกระจายโหลดเป็นวิธีการกระจายโหลดของโครงสร้าง เช่น โหลดจริง โหลดตาย และโหลดลม

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ได้แก่ ตำแหน่งที่ตั้งและทิศทางของอาคาร ตลอดจนสภาพพื้นดินและการสัมผัสกับสิ่งต่างๆ เช่น ลม ฝน และการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

การหากำลังรับน้ำหนักของวัสดุ

ตัวอย่างเช่น ไม้ เหล็ก และทองแดง มีความสามารถในการรับน้ำหนักที่แตกต่างกันซึ่งขึ้นอยู่กับความต้านทานแรงดึง แรงอัด ความแข็ง ความเหนียว ความยืดหยุ่น และคุณสมบัติอื่นๆ ที่เป็นเอกลักษณ์ของวัสดุแต่ละชนิด

ตัวอย่างเช่น ความแข็งแรงในการรับน้ำหนักของไม้ขึ้นอยู่กับลายไม้ ความหนาแน่น และปริมาณความชื้น ในขณะที่ความแข็งแรงในการรับน้ำหนักของเหล็กขึ้นอยู่กับสิ่งต่างๆ เช่น ส่วนประกอบของโลหะผสม การรักษาความร้อน และขนาดทางกายภาพ เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง และความยาว.

ความต้านทานแรงดึง: ความต้านทานแรงดึงของวัสดุคือปริมาณแรงที่ใช้ในการดึงออกจากกันจนกว่าจะแตกหัก

กำลังรับแรงอัด: ในการหาค่ากำลังรับแรงอัดของวัสดุ คุณต้องวัดว่าต้องใช้แรงเท่าใดในการบดอัดจนแตก

ความแข็งแรงของตลับลูกปืนท่อเหล็ก

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง และความยาวของท่อเหล็ก ตลอดจนคุณสมบัติของวัสดุของเหล็ก เช่น ความแข็งแรงครากและความต้านทานแรงดึงสูงสุด เป็นตัวกำหนดน้ำหนักที่สามารถบรรทุกได้

ใครก็ตามที่ทราบข้อกำหนดในการโหลดของแอปพลิเคชันสามารถใช้เครื่องคิดเลขได้ และไม่ว่าจะใช้ท่อเป็นลำแสงหรือเสา เพื่อหาว่าท่อขนาดใดที่จำเป็น

ความสามารถในการรับน้ำหนักของท่อเหล็กสามารถคำนวณได้โดยใช้สมการทางคณิตศาสตร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่คำนึงถึงสิ่งเหล่านี้ทั้งหมด

ตัวอย่างเช่น ความสามารถในการรับน้ำหนักของท่อเหล็กสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรออยเลอร์ ซึ่งคำนึงถึงความยาวของท่อ ความยาวโดยไม่ต้องรองรับ และโมเมนต์ความเฉื่อย

สมการอื่นๆ เช่น สูตร AISC จาก American Institute of Steel Construction สามารถใช้หาความแข็งแรงของท่อเหล็กภายใต้ภาระต่างๆ ได้

การทดสอบดินเพื่อหาความสามารถในการรับน้ำหนัก

การทดสอบดินเป็นวิธีการสำคัญในการพิจารณาว่าฐานรากของอาคารแข็งแรงเพียงใดและสามารถรับน้ำหนักได้เท่าใด

เกี่ยวข้องกับการเก็บตัวอย่างดินผ่านการทดสอบในห้องแล็บเพื่อหาว่าคุณสมบัติของดินเป็นอย่างไร และใช้วิธีการอื่นๆ เพื่อหาว่าดินมีความเสถียรเพียงใด

การทดสอบในห้องปฏิบัติการสำหรับคุณสมบัติของดิน:

สามารถนำตัวอย่างดินไปทดสอบในห้องแล็บเพื่อหาคุณสมบัติของดินได้

การทดสอบเหล่านี้รวมถึงการทดสอบ Undrained รวม (CU), การทดสอบการบีบอัด Unconfined, การทดสอบการบีบอัดสามแกน, การทดสอบ Shear Box, การทดสอบใบพัด, การทดสอบการรวม, การทดสอบการบวมและการดูด, การทดสอบการซึมผ่าน และการวิเคราะห์ทางเคมี

การทดสอบเหล่านี้จำเป็นเพื่ออธิบายและจำแนกดิน และจดบันทึกสี พื้นผิว และความสม่ำเสมอของตัวอย่างทั้งที่ถูกรบกวนและไม่ถูกรบกวนจากไซต์

วิธีพิจารณาว่าดินแข็งแรงเพียงใด:

สามารถใช้วิธีการต่างๆ เพื่อหาความสามารถในการรับน้ำหนักของดินได้ เช่น ทฤษฎีความสามารถในการรับน้ำหนักของดิน Terzaghi Ultimate ซึ่งคำนวณหาความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุดสำหรับฐานรากต่อเนื่องตื้นๆ

โดยใช้สมการที่คำนึงถึงพารามิเตอร์ของดิน เช่น การเกาะตัวกัน น้ำหนักต่อหน่วยที่มีประสิทธิภาพ ความลึกของฐานราก และความกว้างของฐานราก

อีกวิธีหนึ่งในการหาน้ำหนักของดินเนื้อละเอียดที่ไม่อิ่มตัวคือการใช้กำลังรับแรงเฉือนจากการทดสอบแรงอัดแบบไม่จำกัด

สมการความสามารถในการรับน้ำหนัก (ระบายออก) ใช้ได้กับฐานรากตื้นที่รองรับน้ำหนักในแนวดิ่งที่ไม่เยื้องศูนย์เท่านั้น

ใช้กำลังอัดไม่จำกัดเพื่อประเมินความสามารถในการรับน้ำหนัก:

แรงอัดไม่จำกัดใช้ได้กับดินที่ติดกันเท่านั้น

ไม่สามารถใช้เพื่อคำนวณน้ำหนักของดินที่ไม่เหนียวเหนอะหนะได้ เนื่องจากต้องใช้ชุดพารามิเตอร์ที่แตกต่างกัน

การทดสอบดินเป็นวิธีการสำคัญในการค้นหาว่าฐานรากของอาคารแข็งแรงเพียงใดและสามารถรับน้ำหนักได้เท่าใด

คุณสมบัติของดินพบได้จากการทดสอบในห้องปฏิบัติการ และมีหลายวิธีในการหาน้ำหนักของดินที่สามารถรับน้ำหนักได้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของดิน

สำหรับดินที่เหนียวและไม่เหนียว สิ่งสำคัญคือต้องใช้วิธีการที่เหมาะสมและคำนึงถึงค่าพารามิเตอร์ของดินที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละวิธี

กำลังรับน้ำหนักของอิฐก่อ

ความเครียดที่ใช้งานได้สูงสุดสำหรับการก่ออิฐคอนกรีต

ที่เส้นใยอัดแรงของคอนกรีตก่ออิฐ ความเครียดสูงสุดที่สามารถใช้ได้คือ 0.0025

อิฐเสริม

สำหรับการก่ออิฐเสริมแรง แรงอัดและแรงดึงในการเสริมแรงต่ำกว่ากำลังรับที่ระบุจะเท่ากับโมดูลัสความยืดหยุ่นของเหล็กเสริมคูณกับความเครียดของเหล็ก

ความสามารถในการรับแรงเฉือนของอิฐ

คุณยังสามารถหาค่ากำลังรับน้ำหนักเล็กน้อยของอิฐก่อได้ด้วยการดูว่าสามารถทนแรงกดได้มากน้อยเพียงใด

ในคานแบบธรรมดา ความสามารถในการรับแรงเฉือนจะเปลี่ยนจาก 0 ที่แนวรับไปจนถึงระยะอนันต์ตรงกลาง

ในรหัสและแนวทางการออกแบบที่เกี่ยวข้อง คุณสามารถหาสูตรสำหรับหาความสามารถในการรับแรงเฉือนเป็นฟังก์ชันของ M/Vd

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับการออกแบบวัสดุก่อสร้าง

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าการคำนวณเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสมมติฐานและรหัสการออกแบบ

เมื่อออกแบบวัสดุก่อสร้าง คุณต้องคิดอย่างรอบคอบเกี่ยวกับสิ่งต่างๆ เช่น ประเภทของน้ำหนักบรรทุก คุณสมบัติของวัสดุ และวิธีการติดตั้งโครงสร้าง

ก่อนทำการคำนวณหรือตัดสินใจออกแบบโครงสร้างก่ออิฐ ควรตรวจสอบรหัสและแนวทางการออกแบบที่เกี่ยวข้องก่อน

ผลกระทบของอุณหภูมิสูงต่อเหล็ก

เหล็กมักใช้ในการก่อสร้างและวิศวกรรม แต่เมื่อมันร้อนเกินไป มันจะสูญเสียความสามารถในการรับน้ำหนัก

ประมาณ 425°C เป็นอุณหภูมิสูงสุดที่สูงกว่าเหล็กซึ่งเริ่มสูญเสียความสามารถในการรับน้ำหนัก

ระหว่าง 600°C ถึง 650°C เหล็กจะสูญเสียความแข็งแรงไปครึ่งหนึ่งและอาจแตกหักได้ ขึ้นอยู่กับน้ำหนักที่บรรทุก

ประมาณ 500°C ความแข็งแรงของเหล็กรูปพรรณรีดร้อนจะสูญเสียความสามารถในการรับน้ำหนักไปมากที่อุณหภูมิห้อง

ที่ 1100°F (593.33°C) เหล็กยังคงมีความแข็งแรงประมาณ 50%

เมื่อเหล็กหลอมที่อุณหภูมิประมาณ 2,700°F (1,482.22°C) มันจะสูญเสียความแข็งแรงทั้งหมด

เวลาส่วนใหญ่ในการออกแบบ จะถือว่าความจุทั้งหมดหายไปที่ประมาณ 2200°F (1204.44°C)

ผลกระทบของไฟบนโครงสร้างเหล็ก

ในเหล็กกล้า BS EN 10025 เกรด S275 เหล็กกล้าโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อนเกรด S275 ที่ถูกไฟไหม้และร้อนกว่า 600°C อาจสูญเสียคุณสมบัติบางอย่างไปหลังจากที่เย็นลงแล้ว

ไม่ว่าไฟจะร้อนแค่ไหน ความเครียดจากอุณหภูมิห้องหรือการเปลี่ยนชิ้นส่วนก็ไม่จำเป็น หากสมาชิกมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดด้านวิศวกรรมอื่นๆ ทั้งหมด เช่น ตรงไปตรงมา

เมื่อเหล็กโครงสร้างเกรด S355 ถูกเผาด้วยความร้อนที่มากกว่า 600°C ความแข็งแรงครากที่เหลืออยู่และความต้านทานแรงดึงจะลดลงเช่นกัน

แรงเฉือนของโบลต์ - การคำนวณความสามารถในการรับแรงเฉือนของตลับลูกปืน การฉีกขาด และแรงเฉือน

เคล็ดลับ: เปิดปุ่มคำอธิบายภาพหากต้องการ เลือก "การแปลอัตโนมัติ" ในปุ่มการตั้งค่า หากคุณไม่คุ้นเคยกับภาษาพูด คุณอาจต้องคลิกที่ภาษาของวิดีโอก่อนจึงจะสามารถแปลภาษาที่คุณชื่นชอบได้

การใช้ความแข็งแรงของตลับลูกปืน

การก่อสร้างอาคาร:

อาคารและโครงสร้างทุกชนิดจำเป็นต้องแข็งแรงพอที่จะรับน้ำหนักได้

มันบอกว่าเสา ผนัง ฐานราก หรือข้อต่อสามารถรับน้ำหนักได้มากแค่ไหนก่อนที่มันจะพัง

วิศวกรใช้การคำนวณที่เรียกว่า "กำลังรับน้ำหนัก" เพื่อให้แน่ใจว่าอาคารสามารถรับน้ำหนักของตัวอาคารเอง รวมถึงน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นที่มาจากคน อุปกรณ์ และสิ่งแวดล้อม

การออกแบบสะพาน:

ต้องสร้างสะพานเพื่อให้สามารถรับของหนัก เช่น รถยนต์ ลม และแผ่นดินไหว

ความแข็งแรงรับน้ำหนักของฐานรากและโครงสร้างรองรับ เช่น ตอม่อและหลักยึด เป็นปัจจัยสำคัญในการคำนวณว่าสามารถรับน้ำหนักได้มากน้อยเพียงใด

วิศวกรยังใช้ความแข็งแรงของตลับลูกปืนเพื่อหาว่าคาน คาน หรือสายเคเบิลสามารถรับน้ำหนักได้มากน้อยเพียงใด

วิศวกรรมคณิตศาสตร์:

ในด้านวิศวกรรมเครื่องกล ความแข็งแรงของตลับลูกปืนมีความสำคัญมาก เนื่องจากใช้ในการคำนวณน้ำหนักของเฟือง ตลับลูกปืน และเพลาที่สามารถรับน้ำหนักได้

วิศวกรใช้การคำนวณความแข็งแรงของตลับลูกปืนเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนสามารถรองรับแรงและความเค้นของการใช้งาน เช่น ในเครื่องจักรหนัก ยานพาหนะ และเครื่องบิน

ธุรกิจการบินและอวกาศ:

ความแข็งแรงของตลับลูกปืนก็มีความสำคัญเช่นกันในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ซึ่งใช้ในการคำนวณว่าชิ้นส่วนต่างๆ เช่น ปีก ลำตัว และฐานล้อสามารถรับน้ำหนักได้มากน้อยเพียงใด

วิศวกรใช้การคำนวณที่เรียกว่า "กำลังรับน้ำหนัก" เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องบินสามารถรับมือกับแรงและความเครียดที่มาพร้อมกับการบิน เช่น ความปั่นป่วน การขึ้นบิน และการลงจอด

อาคารนอกชายฝั่ง:

เมื่อออกแบบและสร้างโครงสร้าง เช่น แท่นขุดเจาะน้ำมัน กังหันลม และแท่นที่อยู่นอกทะเล ความแข็งแรงของตลับลูกปืนเป็นปัจจัยสำคัญ

อาคารเหล่านี้ต้องสามารถทนต่อสภาพอากาศที่รุนแรง เช่น ลมแรง คลื่น และกระแสน้ำได้

ความแข็งแรงของตลับลูกปืนใช้ในการคำนวณน้ำหนักของฐานรากและโครงสร้างรองรับ รวมถึงน้ำหนักของอุปกรณ์และเครื่องจักรที่สามารถรับน้ำหนักได้มากที่สุด

ธุรกิจเหมืองแร่:

ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ ความแข็งแรงของตลับลูกปืนมีความสำคัญมาก เนื่องจากใช้ในการคำนวณน้ำหนักของโครงสร้างรองรับใต้ดิน เช่น เสาและคาน

วิศวกรใช้การคำนวณที่เรียกว่า "กำลังรับน้ำหนัก" เพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างสามารถรับน้ำหนักของหินด้านบนได้ เช่นเดียวกับแรงและความเครียดที่เกิดจากกระบวนการขุด เช่น การระเบิดและการขุดเจาะ

บทสรุป

เมื่อเราพูดถึงความแข็งแรงของตลับลูกปืนเสร็จแล้ว สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าแนวคิดนี้มีความสำคัญไม่ใช่แค่ในด้านวิศวกรรมเท่านั้น แต่ในชีวิตโดยทั่วไปด้วย

เช่นเดียวกับอาคารที่ต้องการฐานที่แข็งแรงเพื่อตั้งตระหง่าน เราจำเป็นต้องมีฐานที่แข็งแรงเพื่อเผชิญกับความท้าทายของชีวิต

เราต้องมีรากฐานมาจากความเชื่อ ค่านิยม และหลักการของเราเพื่อยืนหยัดต่อสู้กับสิ่งที่พยายามจะล้มเรา

อาคารไม่ใช่สิ่งเดียวที่ต้องแข็งแรง ชีวิตของเราก็ต้องเข้มแข็งเช่นกัน

เราจำเป็นต้องหาน้ำหนักที่เราสามารถบรรทุกได้ ค้นหาความช่วยเหลือที่เหมาะสม และตรวจสอบให้แน่ใจว่าเรามีฐานที่แข็งแรงเพื่อยืนหยัด

ดังนั้น ก่อนที่คุณจะออกจากบทความนี้ ลองใช้เวลาสักครู่เพื่อคิดว่าคุณแข็งแกร่งแค่ไหน

คุณสร้างบ้านบนอะไร บรรทุกได้เท่าไหร่? และคุณจะแน่ใจได้อย่างไรว่าคุณได้รับความช่วยเหลือที่จำเป็นในการเผชิญกับความท้าทายในชีวิต โปรดจำไว้ว่าชีวิตที่ออกแบบอย่างดีสามารถอยู่ได้นานพอๆ กับอาคารที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดี

ดังนั้นจงออกไปสร้างชีวิตที่สามารถรองรับความฝันของคุณได้

ลิงค์และการอ้างอิง

ACI 318-14 ข้อกำหนดรหัสอาคารสำหรับคอนกรีตโครงสร้างและคำอธิบาย

บทที่ 3: การออกแบบโหลดสำหรับอาคารที่อยู่อาศัย

ข้อกำหนดขั้นต่ำที่แนะนำสำหรับการก่อสร้างผนังก่ออิฐฉาบปูน