حاسبة قدرة العزم اللدن للمقطع

أدخلوا الخاصيتين بوحدات هندسية شائعة من نظام SI أو US، فتوحّدهما الحاسبة قبل تطبيق Mp = fy × Zp. تظهر النتيجة بوحدات نيوتن متر وكيلونيوتن متر ورطل-قوة قدم. هذا حساب لقدرة المقطع وليس فحصًا كاملًا للعضو أو للتحقق من كود التصميم؛ لذلك تظل اعتبارات الاستقرار ومعاملات المقاومة وحالات الحدود الأخرى فحوصًا هندسية مستقلة.

ما الذي تمثله قدرة العزم اللدن

قدرة العزم اللدن هي عزم الانحناء المرتبط بتوزيع مثالي للإجهاد تكون فيه مساحة المقطع العرضي كلها قد بلغت الخضوع في الشد أو الضغط. بخلاف عزم الخضوع المرن، الذي يبدأ عندما تبلغ الليفة الأعلى إجهادًا حد الخضوع لأول مرة، يفترض العزم اللدن أن الخضوع امتد إلى المقطع كله وأن دورانًا كافيًا يمكن أن يحدث لتكوين ذلك التوزيع. ولذلك فإن الخاصية الهندسية المطلوبة هي معامل المقطع اللدن Zp، لا معامل المقطع المرن. تضرب هذه الحاسبة Zp في إجهاد الخضوع المحدد fy بعد تحويل المدخلين إلى أبعاد متوافقة ضمن نظام SI. تفيد قيمة Mp الناتجة في التقدير الأولي والتحقق المستقل من الحسابات والمقارنة بين المقاطع البديلة. وينبغي فهمها على أنها مقاومة مثالية للمقطع. أما قدرة العضو الحقيقي على بلوغها فتعتمد على تصنيف المقطع والانبعاج الموضعي والانبعاج الجانبي الالتوائي وسلوك الوصلات وطريقة تطبيق الحمل وافتراضات المادة وكود التصميم المعتمد للمشروع.

كيفية إدخال الوحدات وقراءة النتيجة

أدخلوا معامل المقطع اللدن بوصفه قيمة موجبة ومحدودة، ثم اختاروا وحدة الطول المكعبة المطابقة. تشمل الخيارات المليمتر المكعب والسنتيمتر المكعب والمتر المكعب والبوصة المكعبة والقدم المكعبة. بعد ذلك أدخلوا إجهاد خضوع موجبًا ومحدودًا بوحدة باسكال أو ميغاباسكال أو غيغاباسكال أو رطل لكل بوصة مربعة أو كيب لكل بوصة مربعة. لا تحولوا معامل المقطع اللدن إلى معامل مرن، ولا تدخلوا عزم المساحة الثاني؛ فهذه الخصائص ذات أبعاد مختلفة وتجيب عن مسائل مختلفة. داخليًا، تحول الحاسبة Zp إلى أمتار مكعبة وfy إلى باسكال. ولأن الباسكال الواحد يساوي نيوتنًا واحدًا لكل متر مربع، تكون وحدة حاصل الضرب نيوتن متر. تتضمن الاستجابة قيم N·m وkN·m وlbf·ft، إلى جانب المدخلات الموحّدة والصيغة المستخدمة. وحدات العزم المتعددة ليست نتائج تصميم منفصلة، بل تحويلات لقدرة واحدة، كما أن التقريب المعروض في موضع آخر لا يعني دقة إضافية.

استخدام النتيجة ضمن تحقق التصميم الهندسي

ابدؤوا بالحصول على معامل المقطع اللدن حول محور الانحناء الصحيح من حساب موثوق لخصائص المقطع أو جدول الشركة المصنعة أو نموذج متحقق منه. تأكدوا من أن إجهاد الخضوع يخص المادة والسماكة موضع الدراسة، إذ تخفض مواصفات كثيرة إجهاد الخضوع الاسمي للمنتجات الأكثر سماكة. تقدم الحاسبة بعد ذلك العلاقة الاسمية Mp = fy × Zp من دون تطبيق معامل مقاومة أو أمان أو معامل جزئي للمادة. قد يفرض كود التصميم ضرب هذه القيمة أو قسمتها على معامل، أو تقييد المقاومة إلى ما دون Mp للمقاطع غير المكتنزة أو النحيفة، أو فحص تفاعلها مع القوة المحورية والقص والالتواء والانحناء ثنائي المحور. وقد يحكم عدم استقرار العضو قبل أن يطور المقطع قدرته اللدنة. وثّقوا وحدات المدخلات ومصادر القيم حتى يتمكن مهندس آخر من إعادة الحساب. في الأعمال الحرجة للسلامة، قارنوا النتيجة بحساب مستقل وأكملوا جميع فحوص حالات الحدود وفق الكود المعتمد؛ فهذه الأداة مساعدة حسابية وليست اعتمادًا لتصميم إنشائي.