Jakautunut kuorma
Varaston katolle on satanut lunta: laskelman mukaan 2,1 kN/m², lisäksi 0,5 itse katosta. Tämä on kuorma neliömetriä kohden. U-profiilista 20P tehty orsi kantaa 1,5 m leveää kattokaistaa — etäisyys viereisiin orsiin. Orren metrille tulee 2,6 × 1,5 = 3,9 kN ja sen oma paino: q = 4,08 kN/m. Jos 2,6 sijoitetaan taipumakaavaan kN/m-arvona, orsi taipuu paperilla 15 mm, mutta todellisuudessa 22, kun raja on 24.
Jakautunut kuorma on voima, joka on levitetty pituudelle tai pinnalle. Välipohjaan se vaikuttaa yksikössä kN/m², palkkiin yksikössä kN/m. Siirtymä on yksi: kerrotaan kuormitusleveydellä eli palkkijaolla. Laatta ja kansi keräävät kuorman pinnalta, palkit kaistoilta, pilarit kuormitusaloilta. Tämän kertolaskun virhe ei näy yksiköissä, jos niitä ei kirjoiteta: sekä 2,6 että 3,9 ovat «vain kuormaa».
| Merkintä | q — viivakuorma, kN/m; p, g, s — pintakuorma, kN/m² = kPa |
| Yhteys | q = p · a, missä a on palkin kuormitusleveys, m; 1 kN/m = 1 N/mm |
| Muistiluvut | 1 kN/m² ≈ 102 kgf/m² · metri vettä — 9,81 kN/m² · asunto 1,5 · lumialue III 1,5 |
| Palkki kahdella tuella | M = qL²/8, R = qL/2, f = 5qL⁴/384EI |
| Uloke | M = qL²/2, R = qL, f = qL⁴/8EI |
| Missä | kuormien laskenta, palkkien ja orsien mitoitus, kuormituskaaviot KM- ja KZh-piirustuksissa (teräs- ja betonirakenteet) |
01 · Määritelmä
Pinta, kaista, palkki
Kuormat kootaan ylhäältä alas. Lumi, ihmiset ja laitteet painavat välipohjaa yksikössä kN/m². Kansi siirtää kuorman palkeille, ja jokaiselle palkille tulee kaista, joka ulottuu sen ja naapurien välisten kenttien puoliväliin. Jos palkit ovat 3 m:n välein, kaista on 3 m, ja jokainen neliömetri muuttuu 3 kN:ksi palkkimetriä kohden. Tästä q = p · a: pintakuorma kerrottuna kuormitusleveydellä.
Sen jälkeen viivakuorma ratkaisee palkissa kaiken. Taivutusmomentti kasvaa jännevälin neliön mukaan, taipuma neljännen potenssin mukaan. Siksi palkkijaon kasvattaminen puolitoistakertaiseksi on sama kuin lumen kasvattaminen puolitoistakertaiseksi, ja jännevälin pidentäminen puolitoistakertaiseksi viisinkertaistaa taipuman. Yksiköistä sen näkee heti: kN/m² · m = kN/m, kN/m · m² = kN·m.
Seitsemän kuormaa samalla kaistalla
Rivit ovat pintakuormia. Kaista näyttää, mitä palkki saa valitulla kuormitusleveydellä, oikealla oleva luku on yksikössä kN/m. Vasemmalla ovat lähtöarvot kN/m².
Viisi rakennetta, yksi kaista, yksi taipuma
Päätoiminto on painike «Aloita kuormitus». Ensin välipohjalle asettuu kuorma — lumi, ihmiset, lavat tai vesi — ja anturi näyttää sen yksikössä kN/m². Sitten korostetaan yhden palkin kuormituskaista, joka on palkkijaon levyinen, ja kaistan kuorma kootaan viivaksi: q = p · a. Sen jälkeen näkymä siirtyy itse palkkiin: viivakuorman nuolet, momenttikuvio, tukireaktiot ja taipumamittari jännevälin keskellä. Viimeinen vaihe on kestävyyden ja taipuman tarkastus. Näkymän alta valitaan rakenne — varaston katto, parveke, varasto, kevyen liikenteen silta tai allas — ja palkkijako. Painike «kN/m² kuin kN/m» näyttää laskelman, jossa jaolla kertominen on unohtunut.
—
02 · Muunnos
Vanhat normit ja käsikirjat ilmoittavat kuorman yksikössä kgf/m²: 150 kgf/m² on 1,47 kN/m², lähes tarkalleen 1,5. Arvioon riittää 1 kN/m² ≈ 100 kgf/m², virhe 2 %.
Amerikkalaiset normit käyttävät psf:ää, paunaa neliöjalalle: asuntojen 40 psf on 1,92 kN/m². Viivakuorma ilmoitetaan plf- tai klf-yksikössä: 1 klf = 14,6 kN/m.
| kuorma | kN/m² | kgf/m² | kN/m 3 m:llä | lähde |
| {k} | {v} | {h} | {a} | {n} |
03 · Suuruusluokat
04 · Mittalaitteet
05 · Kirjoitussäännöt
Sarja · Tekninen piirustus ja CAD
pöytävihjeet jokaiseen arkkiin06 · Naapuriyksiköt
07 · Historiallinen osa
Pintakuormaa ei juuri koskaan mitata suoraan. Lumi punnitaan näytteinä, ihmiset ja huonekalut otetaan normeista tilastona: arvona, joka ylittyy käyttöiän aikana vain pienellä todennäköisyydellä. Siksi ominaiskuorma on sopimus, ja osavarmuusluku γf lisää siihen varmuutta epävarmuuden varalle.
Sen, miten rakenne kantaa kuorman, voi todentaa kokeella: välipohjaa kuormitetaan portaittain koekuormalla — säkeillä, kalvoaltaiden vedellä, betoniharkoilla — ja taipuma mitataan jokaisella portaalla. Jos taipuma kasvaa lineaarisesti ja palautuu kuorman poiston jälkeen, materiaali toimii kimmoisesti ja laskelma on vahvistettu.
Suureluettelo
koko hakemisto →SI-järjestelmän seitsemän perusyksikköä
Happotippa muuttaa mehun värin, suola värjää liekin, vesi jäätyy koputuksesta. Niiden alla kaikki Simetriumin lehdet aloittain ja aakkosittain.
Avaa hakemisto →