什麼是懸臂梁?|懸臂的剪切力和彎矩圖

梁最常用於世界各地,以支持不同的負載。懸臂是水平延伸的剛性結構構件。懸臂的一端是固定的,而另一端是免費的。像其他結構梁一樣,懸臂也可能形成板,桁架,板或梁。這些梁通常從平坦的垂直表麵(例如牆壁)延伸。梁應牢固地連接到垂直表麵。

當懸臂在其不受支持的遠端經曆結構載荷時,它會傳遞載荷以支撐其施加彎曲矩和剪切應力的載荷。

什麼是懸臂梁?

一個懸臂梁是一個剛性的鋼筋或橫梁,其一端是自由的而另一端是固定的支持(通常是垂直牆或結構)。作用在梁的自由端上的負載會在固定端產生彎矩和反應力。懸臂梁可在特定極限內產生彎曲效果。

懸臂梁

這些類型的光束將載荷傳遞到支撐,它們可以管理剪切力和彎矩。剪切應力是平行於材料表麵施加的力。彎矩是光束旋轉或扭曲物體的能力。

遊泳池潛水平台是懸臂梁的最佳例子之一。攜帶風力的飛機機翼也是懸臂梁的最受歡迎的例子。

在橋上,懸臂是懸臂梁的一部分,在建築物中,懸臂被構造為擴大連續梁

在建築構造中,懸臂梁用於多種用途,例如用於攜帶屋頂,畫廊或跑道的高架行駛起重機。他們還用於軍械庫,展覽建築物,大廳,架子和棚子。

對於某些特殊地點的大長度,懸臂構造特別是橋梁建設和蘇格蘭橋上重載的理想選擇,蘇格蘭橋上的重物由三個懸臂跨度和兩個連接的懸臂跨度組成。

懸臂梁的結構行為

當垂直載荷上施加垂直負載時,懸臂梁向下彎曲。這些光束具有攜帶均勻載荷,點載荷或可變載荷的能力。

懸臂梁的結構行為

無論負載類型如何,光束都會向下彎曲並向上形成凸度。這種彎曲會導致下部纖維的壓縮和上部纖維的張力。因此,高拉伸應力將主要鋼筋放在混凝土梁的上纖維上。

剪切力(SF)和彎矩(BM)懸臂梁圖

懸臂梁的任何部分的剪切力是自由端和截麵之間的載荷之和。懸臂的給定部分的彎矩是從自由端和部分之間的所有負載上作用於部分上的矩的總和。

懸臂梁的剪切力和彎矩圖

讓我們解釋一下一個例子。考慮一個長度為“ L”的懸臂梁AB,在自由端B上施加了載荷“ W”。將梁分為兩個部分。放置了從末端B節的X-X節。本節的距離為“ x”。剪切力rX應用於X-X節上。這種剪切力等於W。X-X有mX彎曲時刻。這個彎矩等於W.X。

固定端A上的剪切力和彎矩是通過固定截麵來計算的一個。根據上麵給定的S.F圖和B.M圖,在下麵給出了剪切力和彎矩

彎矩= MA = W.L

剪切力= ra = w

懸臂在自由端具有最低的彎曲矩,而固定端的彎曲力矩最高。要製作結構的懸臂梁,首先,您需要確定所有可能的負載的剪切力和彎矩圖。根據設計標準,對梁的負載是靜態和活載荷的組合。

懸臂梁的設計

懸臂梁在結構載荷的作用下產生剪切應力和彎矩。光束設計過程的主要目的是小心地將剪切應力轉移到加固。

懸臂在自由端具有最低的彎曲矩,而固定端的彎矩最高。因此,為了設計懸臂梁,將主要支撐放在混凝土束上纖維中,以安全承受拉伸應力。

懸臂的最大跨度通常取決於以下參數:

  1. 材料的類型和質量
  2. 懸臂的深度
  3. 負載位置,類型和大小

小懸臂梁的跨度從2 m到3 m不等。但是,您可以通過改善深度或預應力結構構件或使用鋼來增加跨度。可以考慮到結構可以應對懸臂生產的力矩並將其安全地傳輸到地麵,可以建造更長的跨度。詳細的結構分析和設計可能有助於探索長軸懸臂的潛力。

為了最大程度地減少傾覆的衝擊,您必須將光束正確連接到支撐或牆壁上。

懸臂梁的優勢

  1. 懸臂梁具有簡單簡便的結構。
  2. 懸臂由於其深度而具有較高的剛度。
  3. 它隻需要一個支持即可修複一端,而另一端不需要支撐。
  4. 這些類型的光束侵入性較小。
  5. 由於光束僅安裝在手臂上,因此保持地麵運動和熱膨脹非常容易。
  6. 懸臂產生負麵的彎曲時刻,這有助於應對其他地方產生的積極彎曲時刻。

懸臂梁的缺點

  1. 懸臂梁具有較大的撓度。
  2. 它有更大的彎曲時刻。
  3. 當一端施加載荷時,光束在固定端具有最大載荷。因此,如果您施加更多負載,您的光束可能會從支撐板中損壞。
  4. 對於此梁,您需要進行後跨度或固定的支撐和檢查,以提高遠距離支撐。

懸臂梁的應用

懸臂梁最常用於以下應用:

  1. 家具和擱板
  2. 懸垂的屋頂,例如體育場屋頂
  3. 建築物
  4. 懸臂橋
  5. 植物和機械,例如起重機
  6. 懸浮的元素和預測
  7. 陽台

常見問題解答部分

什麼是懸臂梁?

一個懸臂梁是一個剛性的鋼筋或橫梁,其一端是自由的而另一端是修複到支持或者具體的最常用於構建懸臂梁。光束的一端連接到垂直支撐或牆壁上。這是一個水平光束,在自由端包含垂直載荷。

懸臂梁在負載下的表現如何?

懸臂梁在垂直載荷下向下向下彎曲。這些光束具有承擔均勻載荷,點載荷和可變載荷的能力。

無論負載類型如何,光束都會向下彎曲並向上形成凸度。這種彎曲會導致下部纖維的壓縮和上部纖維的張力。因此,高拉伸應力將主要鋼筋放在混凝土梁的上纖維上。

懸臂梁的最大跨度是多少?

小懸臂的跨度在2 m至3 m之間。但是,您可以通過改善深度或預應力結構構件或使用鋼來增加跨度。

可以考慮到結構可以應對懸臂生產的力矩並將其安全地傳輸到地麵,可以建立更長的跨度。詳細的結構分析和設計可能有助於探索長軸懸臂的潛力。

懸臂梁的例子是什麼?

陽台是懸臂梁最常見的例子之一。陽台的一端是免費的,而另一端則附有支撐。遊泳池潛水平台是懸臂的另一個例子。

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