Wie man Reaktionskräfte in Stützen mit Freikörperdiagrammen bestimmt
Die Strukturanalyse ist von grundlegender Bedeutung, um die Reaktionskräfte in Stützen zu bestimmen. Freikörperdiagramme (FBDs) sind ein grundlegendes Werkzeug, um Kräfte zu visualisieren, die auf eine Struktur wirken. Dieser Artikel erklärt den Prozess der Verwendung von FBDs, um Reaktionskräfte in Stützen zu finden.
Erstellen eines Free Body Diagramms
Der erste Schritt besteht darin, die Struktur zu isolieren und ein Freikörperdiagramm zu zeichnen, das alle äußeren Kräfte wie Belastungen und Gewichte sowie die Reaktionskräfte an den Stützen enthalten sollte.
Alle Kräfte sind mit ihren Richtungen und Größen, soweit bekannt, darzustellen, was bei der Aufstellung von Gleichgewichtsgleichungen hilft, die für die Berechnung unbekannter Reaktionen notwendig sind.
Anwendung von Equilibrium Equations
Bei statischen Strukturen muss die Summe der Kräfte und Momente Null sein.
- Summe der horizontalen Kräfte = 0
- Summe der vertikalen Kräfte = 0
- Summe der Momente über jeden Punkt = 0
Durch die Anwendung dieser Gleichungen können Sie unbekannte Reaktionskräfte an Stützen auflösen und einen Punkt auswählen, um Momente zu nehmen, die Berechnungen vereinfachen, oft, wenn mehrere Unbekannte vorhanden sind.
Beispielrechnung
Die Zeichnung der FBD umfasst die Last und die Reaktionskräfte an den Stützen. Unter Verwendung der Gleichgewichtsgleichungen sind die Reaktionen an jedem Stützen gleich und können als Hälfte der Last berechnet werden.
Diese Methode gilt für verschiedene Strukturen, so dass Ingenieure die Kräfte bestimmen können, denen die Unterstützung standhalten muss, um die Stabilität zu erhalten.