الإنشائية
حاسبة الحمل المركّز على الكمرة
أدخل حملاً مركّزاً وبعده عن الركيزة اليسرى للحصول على ردّي الفعل، وأقصى عزم (ويقع أسفل الحمل)، والهبوط عند نقطة الحمل. ولأغراض التقدير فقط؛ ويجب أن يصمم المهندس المحترف المرخص (PE) المنشأة.
المعادلة
مع حمل مركّز P على مسافة a من الركيزة اليسرى، وb = L - a: R1 = Pb/L، وR2 = Pa/L، وMmax = Pab/L أسفل الحمل، والهبوط عند الحمل Δ = Pa²b²/(3EIL)، مع تحويل الأطوال إلى بوصات. وفي حالة الحمل المتمركز تختزل هذه إلى M = PL/4 وΔ = PL³/(48EI).
مثال محلول
حمل 2,000 lb على بعد 4 ft من الطرف الأيسر لبحر طوله 12 ft: b = 8 ft، وR1 = 2,000 × 8 ÷ 12 = 1,333 lb، وR2 = 667 lb، وM = 2,000 × 4 × 8 ÷ 12 = 5,333 ft-lb. مع E = 1,600,000 psi وI = 177.98 in⁴: Δ = 2,000 × 48² × 96² ÷ (3 × 1,600,000 × 177.98 × 144) = 0.35 in.
الافتراضات والقيود
- حمل مركّز واحد، ودعامات بسيطة، مع إهمال الوزن الذاتي للعارضة (استخدم حاسبة الحمل المنتظم وأضف النتائج).
- يحدث أقصى انحراف قليلاً نحو جهة منتصف البحر في الحمل المنحرف عن المركز؛ والقيمة عند موضع الحمل قريبة من الأقصى لكنها ليست الأقصى تماماً.
- لأغراض التقدير فقط. يجب أن يصمم أي عنصر إنشائي أو أساسي أو متعلق بسلامة الأرواح مهندس محترف (PE) مرخص ويختمه.
الأسئلة الشائعة
أين توجد اللحظة القصوى لحمل نقطي؟
مباشرة أسفل الحمل. وإذا كان الحمل في منتصف البحر فإن العزم يساوي PL/4، وهو أكبر عزم ممكن لحمل مفرد على بحر بسيط.
هل يمكنني الجمع بين حمل مركّز وحمل منتظم؟
نعم. بالنسبة للكمرات المرنة الخطية، يمكن جمع العزوم والتفاعلات والانحرافات الناتجة عن أحمال منفصلة (مبدأ التراكب)، لكن القيم القصوى قد تقع في نقاط مختلفة.
ما هو الحمل المركّز المعتاد في المنزل؟
من الأمثلة الشائعة الأعمدة التي تحمل كمرة أو جمالون عارضة يرتكز على عتب. ويجب أن يتتبع المصمم أحمالها حتى القاعدة.