الحمل الموزّع
سقط الثلج على سطح مستودع: 2,1 kN/m² حسب الحساب، و0,5 أخرى هي وزن السطح نفسه. هذا حمل على المتر المربع. مدادة من القناة 20P تحمل شريطًا من السطح عرضه 1,5 m — المسافة إلى المدادتين المجاورتين. على متر المدادة يقع 2,6 × 1,5 = 3,9 kN ووزنها الذاتي: q = 4,08 kN/m. ولو عُوّض 2,6 في معادلة الترخيم على أنه kN/m، لترخّمت المدادة على الورق 15 mm، أما في الواقع فـ 22 مع مسموح 24.
الحمل الموزع قوة موزعة على طول أو على مساحة. على البلاطة يؤثر بـ kN/m²، وعلى العارضة بـ kN/m. والانتقال واحد: الضرب في عرض التحميل، أي في تباعد العوارض. البلاطة والتغطية تجمعان الحمل من المساحة، والعوارض من الشرائط، والأعمدة من مساحات التحميل. والخطأ في هذا الضرب لا يظهر في الوحدات إن لم تُكتب: فكلٌّ من 2,6 و3,9 «مجرد حمل».
| الرمز | q — الحمل الخطي، kN/m؛ p، g، s — على المساحة، kN/m² = kPa |
| العلاقة | q = p · a، حيث a — عرض التحميل للعارضة، m؛ 1 kN/m = 1 N/mm |
| أرقام مرجعية | 1 kN/m² ≈ 102 kgf/m² · متر ماء — 9,81 kN/m² · شقة 1,5 · ثلج المنطقة III 1,5 |
| عارضة على ركيزتين | M = qL²/8, R = qL/2, f = 5qL⁴/384EI |
| كابولي | M = qL²/2, R = qL, f = qL⁴/8EI |
| أين | تجميع الأحمال، وحساب العوارض والمدادات، ومخططات الأحمال في رسومات KM وKZh (المنشآت المعدنية والخرسانة المسلحة) |
01 · التعريف
مساحة، شريط، عارضة
تُجمع الأحمال من الأعلى إلى الأسفل. الثلج والناس والمعدات تضغط على البلاطة بـ kN/m². وتنقلها التغطية إلى العوارض، فيصيب كل عارضة شريط يمتد حتى منتصف البحور بينها وبين جاراتها. إذا كانت العوارض كل 3 m فالشريط 3 m، وكل متر مربع يتحول إلى 3 kN لكل متر من العارضة. ومن هنا q = p · a: الحمل على المساحة مضروبًا في عرض التحميل.
بعد ذلك يحدد الحمل الخطي كل شيء في العارضة. عزم الانحناء ينمو مع مربع البحر، والترخيم مع القوة الرابعة. لذلك فإن مباعدة العوارض مرة ونصفًا كزيادة الثلج مرة ونصفًا، أما إطالة البحر مرة ونصفًا فتزيد الترخيم خمسة أضعاف. وفي الوحدات يظهر ذلك فورًا: kN/m² · m = kN/m، وkN/m · m² = kN·m.
سبعة أحمال على شريط واحد
الصفوف — أحمال على المساحة. الشريط — ما ستتلقاه العارضة بعرض التحميل المختار، والرقم يمينًا — بـ kN/m. يسارًا — kN/m² الأصلية.
خمس منشآت، شريط واحد، ترخيم واحد
الإجراء الرئيسي — زر «ابدأ التحميل». أولًا يستقر الحمل على البلاطة — ثلج أو ناس أو منصات نقالة أو ماء — ويُظهره الحساس بـ kN/m². ثم يُبرَز شريط التحميل لعارضة واحدة بعرض تباعد العوارض، ويتجمع الحمل من الشريط في خط: q = p · a. ثم ينتقل المنظر إلى العارضة نفسها: أسهم الحمل الخطي، ومخطط العزم، وردود أفعال الركائز، ومقياس الترخيم عند منتصف البحر. والخطوة الأخيرة — التحقق من المتانة ومن الترخيم. تحت المشهد تُختار المنشأة — سطح مستودع، أو شرفة، أو مستودع، أو جسر مشاة، أو مسبح — وتباعد العوارض. والزر «kN/m² كأنها kN/m» يُظهر حسابًا نُسي فيه الضرب في التباعد.
—
02 · التحويل
المعايير والمراجع القديمة تكتب الحمل بـ kgf/m²: إن 150 kgf/m² تساوي 1,47 kN/m²، أي 1,5 تقريبًا تمامًا. وللتقدير السريع 1 kN/m² ≈ 100 kgf/m²، بخطأ 2 %.
المعايير الأمريكية بـ psf، أي الرطل لكل قدم مربع: 40 psf للمساكن تساوي 1,92 kN/m². والحمل الخطي بـ plf أو klf: إذ 1 klf = 14,6 kN/m.
| الحمل | kN/m² | kgf/m² | kN/m على 3 m | المصدر |
| {k} | {v} | {h} | {a} | {n} |
03 · مراتب العِظَم
04 · أدوات القياس
05 · قواعد الكتابة
السلسلة · الرسم الهندسي وCAD
تلميحات للطاولة لكل ورقة06 · الوحدات المجاورة
07 · القسم التاريخي
نادرًا جدًا ما يُقاس الحمل على المساحة مباشرة. يوزن الثلج بالعينات، ويؤخذ الناس والأثاث من المعايير كإحصاء: قيمة لا تُتجاوز خلال عمر المنشأة إلا باحتمال ضئيل. لذلك فالحمل المميز اتفاق، ويضيف إليه معامل الأمان للحمل γf هامشًا لعدم اليقين.
يمكن التحقق من كيفية حمل المنشأة للحمل بالاختبار: تُحمَّل البلاطة على مراحل بحمل تجريبي — أكياس، أو ماء في أحواض من الغشاء، أو كتل خرسانية — ويُقاس الترخيم في كل مرحلة. إذا نما الترخيم خطيًا وعاد بعد التفريغ، فالمادة تعمل بمرونة، والحساب مؤكَّد.
فهرس الكميات
الفهرس كله ←الوحدات الأساسية السبع في النظام الدولي
قطرة حمض تغيّر لون العصير، والملح يلوّن اللهب، والماء يتجمد بنقرة. وتحتها كل صفحات Simetrium بحسب المجال وبالترتيب الأبجدي.
افتح الفهرس ←