น้ำหนักบรรทุกแผ่กระจาย
หิมะตกบนหลังคาโกดัง: 2.1 kN/m² ตามค่าออกแบบ และอีก 0.5 คือตัวหลังคาเอง นี่คือน้ำหนักบรรทุกต่อตารางเมตร แปเหล็กรางน้ำ 20P รับแถบหลังคากว้าง 1.5 m — ระยะถึงแปข้างเคียง แปหนึ่งเมตรรับ 2.6 × 1.5 = 3.9 kN และน้ำหนักตัวเอง: q = 4.08 kN/m ถ้าใส่ 2.6 ลงในสูตรการโก่งตัวเป็น kN/m แปจะโก่งบนกระดาษ 15 mm แต่ในความจริงโก่ง 22 mm ขณะที่ค่ายอมให้คือ 24
แรงกระจายคือแรงที่แผ่ไปตามความยาวหรือตามพื้นที่ บนพื้นมันกระทำเป็น kN/m² บนคานเป็น kN/m การแปลงมีทางเดียว: คูณด้วยความกว้างรับน้ำหนัก นั่นคือระยะห่างคาน แผ่นพื้นและแผ่นปูรวบรวมน้ำหนักจากพื้นที่ คานรวบรวมจากแถบ เสารวบรวมจากพื้นที่รับน้ำหนัก ความผิดพลาดในการคูณนี้มองไม่เห็นถ้าไม่เขียนหน่วย: ทั้ง 2.6 และ 3.9 ก็เป็นแค่ «น้ำหนักบรรทุก»
| สัญลักษณ์ | q — น้ำหนักบรรทุกต่อความยาว, kN/m; p, g, s — ต่อพื้นที่, kN/m² = kPa |
| ความสัมพันธ์ | q = p · a โดย a คือความกว้างรับน้ำหนักของคาน, m; 1 kN/m = 1 N/mm |
| ตัวเลขอ้างอิง | 1 kN/m² ≈ 102 kgf/m² · น้ำหนึ่งเมตร — 9.81 kN/m² · ที่พักอาศัย 1.5 · หิมะเขต III 1.5 |
| คานบนจุดรองรับสองจุด | M = qL²/8, R = qL/2, f = 5qL⁴/384EI |
| คานยื่น | M = qL²/2, R = qL, f = qL⁴/8EI |
| ที่ไหน | การรวมน้ำหนักบรรทุก การคำนวณคานและแป แผนภาพน้ำหนักบรรทุกในแบบ KM และ KZh (โครงสร้างเหล็กและคอนกรีตเสริมเหล็ก) |
01 · นิยาม
พื้นที่ แถบ คาน
น้ำหนักบรรทุกรวมจากบนลงล่าง หิมะ คน และอุปกรณ์กดลงบนพื้นเป็น kN/m² แผ่นปูถ่ายน้ำหนักไปยังคาน และคานแต่ละตัวได้แถบที่กว้างถึงกึ่งกลางช่วงระหว่างตัวมันกับคานข้างเคียง ถ้าคานวางห่างกัน 3 m แถบก็กว้าง 3 m และน้ำหนักทุกตารางเมตรกลายเป็น 3 kN ต่อคานหนึ่งเมตร จึงได้ q = p · a: น้ำหนักบรรทุกต่อพื้นที่คูณความกว้างรับน้ำหนัก
ต่อจากนั้นน้ำหนักบรรทุกต่อความยาวกำหนดทุกอย่างในคาน โมเมนต์ดัดเพิ่มตามกำลังสองของช่วงพาด การโก่งตัวตามกำลังสี่ ดังนั้นขยายระยะห่างคานหนึ่งเท่าครึ่งก็เหมือนเพิ่มหิมะหนึ่งเท่าครึ่ง ส่วนยืดช่วงพาดหนึ่งเท่าครึ่งทำให้การโก่งตัวเพิ่มห้าเท่า ดูจากหน่วยก็เห็นทันที: kN/m² · m = kN/m, kN/m · m² = kN·m
เจ็ดน้ำหนักบรรทุกบนแถบเดียว
แต่ละแถวคือน้ำหนักบรรทุกต่อพื้นที่ แถบคือสิ่งที่คานได้รับเมื่อใช้ความกว้างรับน้ำหนักที่เลือก ตัวเลขด้านขวาเป็น kN/m ด้านซ้ายคือ kN/m² ตั้งต้น
ห้าโครงสร้าง หนึ่งแถบ หนึ่งการโก่งตัว
การกระทำหลักคือปุ่ม «เริ่มให้น้ำหนัก» ขั้นแรกน้ำหนักบรรทุกวางลงบนพื้น — หิมะ คน พาเลต หรือน้ำ — และเซ็นเซอร์แสดงค่าเป็น kN/m² จากนั้นแถบรับน้ำหนักของคานหนึ่งตัวที่กว้างเท่าระยะห่างคานจะถูกเน้น และน้ำหนักจากแถบรวมเป็นเส้นเดียว: q = p · a ต่อมามุมมองเลื่อนไปที่ตัวคาน: ลูกศรน้ำหนักบรรทุกต่อความยาว แผนภาพโมเมนต์ดัด แรงปฏิกิริยาที่จุดรองรับ และเกจวัดการโก่งที่กึ่งกลางช่วง ขั้นสุดท้ายคือการตรวจกำลังและการโก่งตัว ใต้ฉากเลือกโครงสร้าง — หลังคาโกดังใต้หิมะ ระเบียง โกดัง สะพานคนเดิน หรือสระว่ายน้ำ — และระยะห่างคาน ปุ่ม «kN/m² เป็น kN/m» แสดงการคำนวณที่ลืมคูณด้วยระยะห่าง
—
02 · การแปลงหน่วย
มาตรฐานและคู่มือเก่าเขียนน้ำหนักบรรทุกเป็น kgf/m²: 150 kgf/m² คือ 1.47 kN/m² เกือบเท่ากับ 1.5 พอดี สำหรับประมาณคร่าว ๆ 1 kN/m² ≈ 100 kgf/m² คลาดเคลื่อน 2 %
มาตรฐานอเมริกันใช้ psf ปอนด์ต่อตารางฟุต: 40 psf สำหรับที่พักอาศัยคือ 1.92 kN/m² น้ำหนักบรรทุกต่อความยาวใช้ plf หรือ klf: 1 klf = 14.6 kN/m
| โหลด | kN/m² | kgf/m² | kN/m ที่ระยะ 3 m | ที่มา |
| {k} | {v} | {h} | {a} | {n} |
03 · อันดับของขนาด
04 · เครื่องมือวัด
05 · กฎการเขียน
ชุด · เขียนแบบและ CAD
เคล็ดลับวางโต๊ะประกอบทุกแผ่น06 · หน่วยข้างเคียง
07 · ภาคประวัติ
น้ำหนักบรรทุกต่อพื้นที่แทบไม่เคยวัดโดยตรง หิมะชั่งจากตัวอย่าง คนและเฟอร์นิเจอร์นำมาจากมาตรฐานในฐานะสถิติ: ค่าที่ตลอดอายุใช้งานมีโอกาสถูกเกินน้อย ดังนั้นน้ำหนักบรรทุกค่ามาตรฐานจึงเป็นข้อตกลง และสัมประสิทธิ์ความปลอดภัย γf เพิ่มส่วนเผื่อความไม่แน่นอนให้
ตรวจสอบว่าโครงสร้างรับน้ำหนักอย่างไรได้ด้วยการทดสอบ: ให้น้ำหนักทดสอบแก่พื้นเป็นขั้น — กระสอบ น้ำในบ่อผ้าใบ บล็อกคอนกรีต — และวัดการโก่งตัวทุกขั้น ถ้าการโก่งตัวเพิ่มเป็นเส้นตรงและคืนกลับหลังปลดน้ำหนัก วัสดุทำงานในช่วงยืดหยุ่น และการคำนวณได้รับการยืนยัน
สารบัญปริมาณ
ดัชนีทั้งหมด →หน่วยฐาน SI ทั้งเจ็ด
กรดหยดเดียวเปลี่ยนสีน้ำผลไม้ เกลือย้อมสีเปลวไฟ น้ำแข็งตัวเมื่อถูกเคาะ ข้างใต้คือทุกหน้าของ Simetrium เรียงตามสาขาและตามลำดับอักษร
เปิดดัชนี →