إن فهم كيفية حساب الإجهاد المحوري والضغوط الضئيلة أمر أساسي في الهندسة الهيكلية، وهذا يؤكد كيف يستجيب الأعضاء لمختلف الحمولات ويكفل السلامة والاستقرار في البناء، وتشرح هذه المادة المفاهيم والأساليب الأساسية المستخدمة في هذه الحسابات.

الإجهاد الأكسي

ويحدث الإجهاد الحاد عندما تطبق القوة على طول مدة العضو، مما يتسبب في إطالة أو ضغطها، ويحسب بتقسيم القوة الافتراضية من جانب المنطقة المتقاطعة للعضو.

والصيغة التي تُستخدم للإجهاد الحاد هي:

axial[ = P/]

أين:

  • P] = القوة الافتراضية المطبقة (في نيوتن أو رطل)
  • A = المساحة الشاملة لعدة قطاعات (في مترات مربعة أو بوصات)

Shear Stress

ويحدث الإجهاد عندما تسبب القوة أجزاء من مادة تنزلق بعضها البعض، ومن المهم في الأعضاء الذين يخضعون للشحنات العكسية، مثل الشعاعات تحت الركود.

ويحسب الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن تقسيم القوة المفقودة إلى المنطقة المتقاطعة:

/ / / / / / ]

أين:

  • V] = قوة الشير (في نيوتن أو رطل)
  • A = المساحة الشاملة لعدة قطاعات (في مترات مربعة أو بوصات)

التطبيق في التصميم الهيكلي

ويستخدم المهندسون هذه الحسابات لتحديد ما إذا كان بوسع العضو أن يتحمل الحمولات المطبقة بأمان، كما تعتبر الممتلكات المادية وعوامل السلامة ضماناً للسلامة الهيكلية.

ويساعد التقييم السليم للضغوط المحورية والضغوط المرفأة على منع الفشل ويطيل أمد فترة عمر المكونات الهيكلية.