نظرية ثلاث عزوم

كمرة.

نظرية الثلاث عزوم في الهندسة المدنية و في التحليل الإنشائي هي علاقة بين عزوم الإنحناء عند ثلاث ركائز متتابعة لكمرة افقية.

A,B,C ثلاث نقاط متتابعة علي كمرة، طول AB هو l، طول BC هو ${\displaystyle l'}$، وزن الكمرة W، و${\displaystyle w'}$ هو وزن علي وحدة طول. ثم الثلاث عزوم ${\displaystyle M_{A},\,M_{B},\,M_{C}}$:^[1]

${\displaystyle M_{A}l+2M_{B}(l+l')+M_{C}l'={\frac {1}{4}}wl^{3}+{\frac {1}{4}}w'(l')^{3}.}$

بعد التعويض:^[2]

${\displaystyle M_{A}l+2M_{B}(l+l')+M_{C}l'={\frac {6a_{1}x_{1}}{l}}+{\frac {6a_{2}x_{2}}{l'}}}$

حيث a₁ هي مساحة مخطط عزم الانحناء والقص نتيجة أحمال رأسية علي AB.

a₂ هي المساحة علي BC، وx₁ مسافة بين نقطة A ومركز عزم الانحناء علي AB، و x₂ هي المسافة من C وعزم الانحناء علي BC.

إستنتاج معادلات الثلاث عزوم

تُستخدم نظرية مور^[3] لإستنتج الادلات الثلاث^[4].

نظرية مور.

${\displaystyle {\dfrac {PR}{RB'}}={\dfrac {SQ}{B'S}},}$

${\displaystyle {\dfrac {PR}{L1}}={\dfrac {SQ}{L2}}}$

(1)

إنحناء كمرة تحت تأثير هبوط.

${\displaystyle PR=\Delta B-\Delta A+PA'}$

(2)

${\displaystyle SQ=\Delta C-\Delta B-QC'}$

(3)

من 1,2,3 : ${\displaystyle {\dfrac {\Delta B-\Delta A+PA'}{L1}}={\dfrac {\Delta C-\Delta B-QC'}{L2}}}$

${\displaystyle {\dfrac {PA'}{L1}}+{\dfrac {QC'}{L2}}={\dfrac {\Delta A-\Delta B}{L1}}+{\dfrac {\Delta C-\Delta B}{L2}}}$

(a)

من نظرية مور الثانية:

${\displaystyle PA'=\left({\frac {1}{2}}\times {\frac {M_{1}}{E_{1}I_{1}}}\times L_{1}\right)\times L_{1}\times {\frac {1}{3}}+\left({\frac {1}{2}}\times {\frac {M_{2}}{E_{2}I_{2}}}\times L_{1}\right)\times L_{1}\times {\frac {2}{3}}+{\frac {A_{1}X_{1}}{E_{1}I_{1}}}}$

${\displaystyle QC'=\left({\frac {1}{2}}\times {\frac {M_{3}}{E_{2}I_{2}}}\times L_{2}\right)\times L_{2}\times {\frac {1}{3}}+\left({\frac {1}{2}}\times {\frac {M_{2}}{E_{2}I_{2}}}\times L_{2}\right)\times L_{2}\times {\frac {2}{3}}+{\frac {A_{2}X_{2}}{E_{2}I_{2}}}}$

تكون المعادلة النهائية:

${\displaystyle {\frac {M_{1}L_{1}}{E_{1}I_{1}}}+2M_{2}\left({\frac {L_{1}}{E_{1}I_{1}}}+{\frac {L_{2}}{E_{2}I_{2}}}\right)+{\frac {M_{3}L_{2}}{E_{2}I_{2}}}=6[{\frac {\Delta A-\Delta B}{L_{1}}}+{\frac {\Delta C-\Delta B}{L_{2}}}]-6[{\frac {A_{1}X_{1}}{E_{1}I_{1}L_{1}}}+{\frac {A_{2}X_{2}}{E_{2}I_{2}L_{2}}}]}$

منحني M / EI

مراجع

وصلات خارجية

• CodeCogs: Continuous beams with more than one span

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة الفيزياء
• موسوعة تصميم