Садржај
Приликом пројектовања конструкције попут зграде или моста важно је разумети многе силе које се примењују на конструкцијске елементе као што су греде и шипке. Две посебно важне структуралне силе су отклон и затезање. Напетост је величина силе која се примењује на штап, док је одступање количина која се штап помера под оптерећењем. Познавање ових концепата одредиће колико ће бити стабилна конструкција и колико је изведиво користити одређене материјале приликом изградње грађевине.
Напетост на шипци
Нацртајте дијаграм штапа и поставите координатни систем (нпр. Силе примењене са десне стране су „позитивне“, силе примењене лево су „негативне“).
Означите све силе које су примијењене на објект стрелицом која је усмјерена у смјеру на који се примјењује. То је оно што је познато као "дијаграм слободног тела".
Одвојите силе на хоризонталне и вертикалне компоненте. Ако се сила примени под углом, нацртајте прави троугао са силом која делује као хипотенуза. Помоћу правила тригонометрије пронађите суседне и супротне стране, које ће бити хоризонтална и вертикална компонента силе.
Да бисте пронашли резултирајућу напетост, збројите укупне силе на шипку у хоризонталном и вертикалном правцу.
Откривање штапа
Пронађите момент савијања штапа. То се проналази одузимањем дужине штапа Л са позицијском променљивом з, а потом множењем резултата с вертикалном силом применом на штап - означеном променљивом Ф. Формула за то је М = Ф к (Л - з).
Помножите модул еластичности снопа са моментом инерције снопа око несиметричне осе.
Поделите момент савијања шипке из корака 1 на основу резултата из корака 2. Резултат који следи, биће функција положаја дуж штапа (датог променљивом з).
Интегришите функцију из корака 3 у односу на з, при чему су границе интеграције 0 и Л, дужина штапа.
Резултирајућу функцију поново интегришите у односу на з, с тим да су границе интеграције опет у распону од 0 до Л, дужина штапа.