Sarcină distribuită
Zăpada s-a așternut pe acoperișul depozitului: 2,1 kN/m² după calcul, plus 0,5 — acoperișul însuși. Aceasta e o sarcină pe metru pătrat. O pană din profil U 20P duce o fâșie de acoperiș lată de 1,5 m — distanța până la panele vecine. Pe metrul de pană revin 2,6 × 1,5 = 3,9 kN și greutatea ei proprie: q = 4,08 kN/m. Dacă introduci 2,6 în formula săgeții ca kN/m, pana se încovoaie pe hârtie cu 15 mm, iar în realitate cu 22, la o limită de 24.
Sarcina distribuită este o forță întinsă pe o lungime sau pe o suprafață. Pe planșeu acționează în kN/m², pe grindă în kN/m. Trecerea e una singură: se înmulțește cu lățimea aferentă, adică cu pasul grinzilor. Placa și pardoseala adună sarcina de pe suprafață, grinzile de pe fâșii, stâlpii de pe ariile aferente. Greșeala la această înmulțire nu se vede în unități dacă nu le scrii: și 2,6, și 3,9 sunt «doar sarcină».
| Notație | q — liniară, kN/m; p, g, s — pe suprafață, kN/m² = kPa |
| Relație | q = p · a, unde a este lățimea aferentă a grinzii, m; 1 kN/m = 1 N/mm |
| Cifre de reper | 1 kN/m² ≈ 102 kgf/m² · un metru de apă — 9,81 kN/m² · locuință 1,5 · zăpadă zona III 1,5 |
| Grindă pe două reazeme | M = qL²/8, R = qL/2, f = 5qL⁴/384EI |
| Consolă | M = qL²/2, R = qL, f = qL⁴/8EI |
| Unde | evaluarea sarcinilor, calculul grinzilor și panelor, scheme de încărcare pe planșele KM și KZh (structuri metalice și din beton armat) |
01 · Definiție
Suprafață, fâșie, grindă
Sarcinile se adună de sus în jos. Zăpada, oamenii și echipamentele apasă pe planșeu în kN/m². Pardoseala le transmite grinzilor, iar fiecărei grinzi îi revine o fâșie care ajunge până la mijlocul deschiderilor dintre ea și vecine. Dacă grinzile stau la 3 m, fâșia are 3 m, iar fiecare metru pătrat devine 3 kN pe metru de grindă. De aici q = p · a: sarcina pe suprafață înmulțită cu lățimea aferentă.
Mai departe sarcina liniară decide totul în grindă. Momentul încovoietor crește cu pătratul deschiderii, săgeata cu puterea a patra. De aceea a depărta grinzile de o dată și jumătate e același lucru cu a mări zăpada de o dată și jumătate, iar a lungi deschiderea de o dată și jumătate înseamnă a mări săgeata de cinci ori. În unități se vede imediat: kN/m² · m = kN/m, kN/m · m² = kN·m.
Șapte sarcini pe aceeași fâșie
Rândurile sunt sarcini pe suprafață. Fâșia arată ce primește grinda la lățimea aferentă aleasă, numărul din dreapta e în kN/m. În stânga — valorile inițiale în kN/m².
Cinci structuri, o fâșie, o săgeată
Acțiunea principală este butonul «Începe încărcarea». Întâi pe planșeu se așază sarcina — zăpadă, oameni, paleți sau apă — și senzorul o arată în kN/m². Apoi se evidențiază fâșia aferentă a unei grinzi, lată cât pasul grinzilor, iar sarcina de pe fâșie se adună într-o linie: q = p · a. Apoi vederea trece la grinda însăși: săgețile sarcinii liniare, diagrama de moment, reacțiunile din reazeme și fleximetrul de la mijlocul deschiderii. Ultimul pas este verificarea la rezistență și la săgeată. Sub scenă se alege structura — acoperișul unui depozit, un balcon, un depozit, o pasarelă pietonală sau o piscină — și pasul grinzilor. Butonul «kN/m² ca kN/m» arată calculul în care s-a uitat înmulțirea cu pasul.
—
02 · Conversie
Normele și manualele vechi scriu sarcina în kgf/m²: 150 kgf/m² înseamnă 1,47 kN/m², aproape exact 1,5. Pentru o estimare 1 kN/m² ≈ 100 kgf/m², eroare 2 %.
Normele americane folosesc psf, livre pe picior pătrat: 40 psf pentru locuințe înseamnă 1,92 kN/m². Sarcina liniară se dă în plf sau klf: 1 klf = 14,6 kN/m.
| sarcină | kN/m² | kgf/m² | kN/m pe 3 m | de unde |
| {k} | {v} | {h} | {a} | {n} |
03 · Ordine de mărime
04 · Instrumente de măsură
05 · Reguli de scriere
Serie · Desen tehnic și CAD
fițuici de birou pentru fiecare planșă06 · Unități vecine
07 · Secțiune istorică
Sarcina pe suprafață aproape niciodată nu se măsoară direct. Zăpada se cântărește prin probe, oamenii și mobila se iau din norme ca statistică: o valoare care pe durata de viață va fi depășită cu probabilitate mică. De aceea sarcina caracteristică este o convenție, iar coeficientul parțial γf îi adaugă o rezervă pentru incertitudine.
Felul în care structura duce sarcina se poate verifica prin încercare: planșeul se încarcă în trepte cu sarcină de probă — saci, apă în bazine din folie, blocuri de beton — și la fiecare treaptă se măsoară săgeata. Dacă săgeata crește liniar și revine după descărcare, materialul lucrează elastic, iar calculul este confirmat.
Catalogul mărimilor
tot indexul →Cele șapte unități fundamentale SI
O picătură de acid schimbă culoarea sucului, sarea colorează flacăra, apa îngheață la o lovitură. Sub ele, toate fișele Simetrium, pe discipline și în ordine alfabetică.
Deschide indexul →