Nā kumu o ka helu static
He mea hana maoli ka lāʻau a, ma muli o kona ʻano anatomical, he mea hale ʻole like ʻole. Hiki ke hoʻohālikelike ʻia me ka puʻupuʻu paipu, i hoʻonohonoho like ʻia me ka annular a puni ke kumu o ka lāʻau - nā apo makahiki a i ʻole nā apo - aia nā ʻāpana keʻa like ʻole a me ka mānoanoa o ka paia, ʻo ia hoʻi ka lāʻau mua a me ka lāʻau hope.
ʻO ka ikaika o ka lāʻau e pili ana i nā kūlana i ulu ai ka lāʻau, a i ka nui o ka hopena e pili ana i nā kīnā lāʻau, nā hewa ʻole i ka hoʻomohala ʻana, ka makahiki o ka lāʻau i ka manawa o ka ʻoki ʻana a me ka hoʻohana ʻana a me kona haʻahaʻa.
ʻAʻole ʻokoʻa ka waiwai o ka ikaika maʻamau no nā lāʻau pākahi mai ka ʻāpana hoʻokahi, akā no ka lāʻau hoʻokahi, hoʻemi ia mai ka mānoanoa a hiki i ka hopena lahilahi. Ma ka ʻāpana keʻa, ʻo nā apo makahiki ʻōpio loa ma lalo o ka ʻili e hōʻike ana i ka lāʻau ʻoi loa a paʻakikī. Hiki i ka mea akamai i ka ulu lāʻau ke hoʻololi i nā waiwai o ka lāʻau i kahi palena wale nō, ʻoiai ʻaʻole hiki i ka mea hoʻohana ke hoʻololi i nā waiwai ikaika ma ke ʻano maʻalahi.
Ka ikaika ma lalo o ke kaomi
Paʻi ma ke ala o nā fiber
I ka nānā ʻana i nā hōʻike hoʻāʻo, ʻo ka hapa nui o ka huinahā ma ka ʻāpana keʻa, hiki mai ka hemahema ma muli o ka wili ʻana o nā paia cell o nā fiber i loko o nā lua, kahi i ʻike ʻole ʻia ai nā hoʻonui transverse i hōʻike mua ʻia. Hoʻomaka ka hoʻomaka ʻana o kēia buckling ma nā wahi me nā liʻiliʻi liʻiliʻi liʻiliʻi, i ka nui o nā hihia ʻaʻole hiki ke ʻike ʻia ma waho, a hoʻomaka paha mai ka ʻaoʻao o luna a lalo paha.
ʻO ke kaomi ʻae ʻia o ka lāʻau coniferous - me ka nānā ʻole i ka spruce, pine a i ʻole ka fir - ua kau ʻia ma 8,5 MPa, a no ka lāʻau larch ma 9 MPa. No ka lāʻau paʻa, ʻoka a i ʻole beech, ʻo 10 MPa.
Ma keʻano laulā, ʻaʻole ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka ikaika compressive maoli, ma ka liʻiliʻi loa no ka ʻoka, ma mua o ka conifers, akā ua kūpono kēia waiwai no ka mea hoʻohana wale ʻia ka lāʻau paʻa i nā ʻāpana liʻiliʻi i nā hana, no laila hiki ke pale ʻia ka lāʻau me nā puʻupuʻu nui a i ʻole ka lāʻau me ka ulu ʻole. Hoʻonui ʻia ka lāʻau ʻoka. ʻO ka ʻoka ʻōpio, a hiki i 30 mau makahiki, ʻoi aku ka paʻakikī a ʻoi aku ka ikaika ma mua o ka lāʻau o nā lāʻau kahiko.
ʻO ka papa maikaʻi I hiki ke loaʻa ka ikaika o ka lāʻau conifer a hiki i 11 MPa, no ka larch 11,5 MPa, a no ka ʻoka a me ka beech 12 MPa. Ua hoʻokumu ʻia nā waiwai o 6 MPa no ka lāʻau coniferous, a me 7 MPa no ka ʻoka a me ka beech no ka papa III maikaʻi.
ʻO ke kaomi e kū pono ana i ke kuhikuhi fiber
Ma ka ʻaoʻao perpendicular i nā fibers, ʻokoʻa nā hanana i ka hāʻule ʻana mai nā hanana i hoʻokumu ʻia e ke kaomi i ke ala o nā fiber. ʻO ka ikaika ma lalo o ke kaomi transverse e hilinaʻi nui ʻia i ka ikaika i hōʻike ʻia e ka nui uncompacted o ka lāʻau mua i ke apo makahiki. ʻO ka lāʻau hope, kahi e hilinaʻi ai ka ikaika ma lalo o ke kaomi axial, ma lalo o ke kaomi transverse ke kuleana o ka puʻunaue ukana.
I ka nānāʻana i ka lima e hōʻike ana i ka nui o ka ikaika, e mālama mau i kona kūlana kiʻekiʻe loa. I ka hihia o kahi pauku i hoʻopiha piha ʻia, ʻo ka ikaika ma lalo o ke kaomi e kū pono ana i nā fibers no nā conifers e like me1/7i1/10nā waiwai ikaika ma ke kuhikuhi o nā fibers, a no ka lāʻau paʻakikī mai1/3i1/5nā waiwai ikaika ma ke ala fiber.
Ka ikaika uʻi
Ua hoʻāʻo ʻia ka ikaika tensile ma kahi ʻoi aku ka liʻiliʻi ma mua o ka ikaika compressive. He hapa paha kēia ma muli o ka hana ʻana a me ka hoʻāʻo ʻana i nā mea hoʻāʻo kūpono i ka manawa a me ke kumukūʻai.
Hōʻike ʻia ke ʻano like ʻole o ke ʻano o ka lāʻau i ka ikaika tensile. Hoʻohālikelike i ka ikaika ma lalo o ke kaomi, me ka laula o nā lāʻau, he mea koʻikoʻi ka hapa o ka lāʻau hope. ʻAʻole hiki ke hoʻohui ʻia nā ikaika o ka lāʻau mua a me ka hope. ʻOi aku ka nui o ka mana o nā knots a me ka hoʻomohala ʻana ma mua o ka ikaika compressive. ʻO nā piko a i ʻole nā nalu i hana ʻia e ka pili o nā puʻupuʻu, ʻaʻole pono ke kau ʻia ma ka lāʻau, ua lawa ia e hōʻemi i ka ikaika haʻihaʻi i ka hapaha o ka ikaika tensile o ka lāʻau me ke kīnā ʻole.
ʻO nā wahi nāwaliwali loa o nā mea i hoʻopaʻa ʻia ʻo ia nā nodes o ka hale, kahi o ka nāwaliwali ma muli o nā notches no ka lolo ka mea nui loa. Ma ʻaneʻi, ʻoi aku hoʻi ma nā papalina, ʻo ia hoʻi nā garters, aia nā koʻikoʻi ma muli o ke kulou ʻana ʻaʻole i komo ka helu.
ʻO nā koʻikoʻi i ʻae ʻia no ka lāʻau coniferous mai ka papa maikaʻi I:10,5 MʻAe, pehea ka lāʻau ʻoka a me ka lāʻau beech11 MPono. No nā mea i hoʻopaʻa ʻia, hoʻohana ʻia ka hoʻohana ʻana i nā mea mai ka papa III maikaʻi.
Paahana no ka hoao ana i ka ikaika o ka laau.
Ka ikaika piko
Hoʻopili ʻia nā manaʻo e pili ana i ka helu ʻana o Navier’s me ka hoʻopili maikaʻi ʻana i ka lāʻau, akā ma nā haʻahaʻa haʻahaʻa wale nō. Ma kahi haawe kiʻekiʻe, ʻoi aku ka haʻahaʻa o ke koʻikoʻi ʻaoʻao maoli ma muli o ke kaomi ma mua o ka helu ʻana, aʻo ke kiʻi ʻē aʻe e loaʻa no ke koʻikoʻi ma muli o ka haʻalulu. Ke neʻe nei ka laina zero maoli i ka ʻaoʻao paʻa.
Na kii1a2— ʻO ka haʻihaʻi o ka mea a me ka hāʻawi ʻana i ke koʻikoʻi i ka wā e kulou ana.
ʻOi aku ka ikaika piʻo i helu ʻia i ka wā haki1,4i2ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka ikaika compressive a me nā ʻokoʻa liʻiliʻi ma mua o ka ikaika tensile. Inā hiki mai nā puʻupuʻu a me nā ʻano like ʻole ma kahi kokoke i nā manawa kiʻekiʻe a me nā koʻikoʻi o ka lihi kiʻekiʻe, hoʻemi ʻia a hiki i50%.
Pono e hoʻomaopopo ʻia ʻo ka ikaika kulou ma lalo o ka hoʻouka static lōʻihi ma kahi o ka hapalua o ka ikaika kulou i hoʻoholo ʻia ma ke ʻano maʻamau. Inā hoʻonui pinepine ʻia ka haʻawe holoʻokoʻa a hapa paha, e hoʻomau ka emi ʻana o ka ukana ma muli o ka nui o ka hoʻoneʻe ʻana o ka ukana i ka nui o ka ukana.
ʻO ke koʻikoʻi kulou ʻae ʻia no ka lāʻau palupalu papa III:7 MʻAe, no nā papa maikaʻi II a me I ua hoʻoholo ʻia kēlā me kēia10 MNo laila a13 MPono. No nā kākoʻo hoʻomau me ka ʻole o nā hono mai nā papa ʻelua hope loa, nā volta o11 MNo laila a14 MʻAe, no ka mea, ʻoi aku ka palekana o ia mau mea lawe.
Ke ʻike ʻia nā kaola ana i ka piko, i nā manawa he nui, ʻaʻole ʻo ke koʻikoʻi piʻo ka mea nui, akā ʻo ka deflection ʻae ʻia. No nā kaola o nā hale mezzanine, ʻaʻole pono e ʻoi aku ka deflection ma muli o ka ukana mau a pono paha1/300laula. No ke kaola i kākoʻo manuahi ʻia i hoʻoili ʻia me ka haʻawe like, ʻo ka lakio span-to-kiʻekiʻe ka ʻoi loa.16, ma ke ko’iko’i i ’ae ’ia ma muli o ka piko o10 MPono.
No ka pōkole, nā kaola i hoʻouka nui ʻia a me nā ʻāpana koʻikoʻi paʻakikī, koʻikoʻi koʻikoʻi ke koʻikoʻi ʻoki. He mea koʻikoʻi ka modulus o ka elasticity no ka deflection, a me ka ikaika buckling a me ka helu ʻana o nā kūkulu statically indeterminate. ʻO ka nui o ka modulus o ka elasticity, e pili ana i ka maikaʻi o ka mea, ʻokoʻa ākea. ʻO ka modulus o ka elasticity o nā conifers10.000 MʻAe, pili kēlā waiwai i ka fiber300 MʻAe, no nā conifers a600 MʻAe, no ka lāʻau ʻoka a me ka lāʻau beech.
Paahana no ka ho’āʻo ʻana i ka ikaika piko o ka lāʻau.
Ka ikaika shear
I ka ʻako ʻana, ʻike liʻiliʻi ka ikaika o ka lāʻau. Hiki ke ʻokoʻa ka nui o ka ikaika shear ma muli o ke ʻano o ka lāʻau.
Ka palena luna o0,9 MʻAe, no ka lāʻau palupalu, ʻekolu mau papa maikaʻi. No ka lāʻau ʻoka a me ka lāʻau beech o ka maikaʻi II a me III, ʻo ka nui o ka waiwai1 MʻAe, ʻo ia1,2 MNo laila no ka papa I.
Inā loaʻa nā overhangs pōkole loa no kēia mau voltages, ʻōlelo ʻia ʻaʻole hoʻohana ʻia nā voltages. Ke pōkole ka hopena, aia ka pilikia nui o nā māwae shrinkage i hana ʻia ma ka mokulele shear, hiki ke alakaʻi i ka nalowale piha o ka hiki ke amo.
Paahana no ka hoao ana i ka ikaika ako laau.
Ka ikaika o ke kuʻi
Inā ʻike ʻia nā koʻokoʻo i ke kaomi, pono e nānā i ka deflection ma ka helu ʻana. ʻO ke koʻikoʻi nui ka koho kūpono o ka lōʻihi o ka piko. Pono e hoʻopaʻa ʻia nā koʻokoʻo me nā hui e kūʻē i nā deflection lateral. Inā ʻaʻole hiki ke hoʻokō ʻia kēia i ka nui kūpono, pono e hoʻokomo ʻia kahi lōʻihi buckling nui aʻe i ka helu ʻana.
Na kii3a4— Nā ʻāpana keʻa piha a paʻakikī me nā koʻi mea a me nā koi.
No nā lāʻau paʻakikī paʻakikī, ua hana ʻia ka helu ʻana e pili ana i ke axis material, ka x-axis ma nā kiʻi.4a i4b, e like me na pauku piha, i laweia ai ka laula o ke kookoo holookoa ma ke ano he huina o na laula d o na mea hookahi.
No ke kuʻi ʻana e pili ana i ke axis immaterial, ka y-axis ma nā kiʻi4a,4b i4c a me x-axis ma ke kii4c, ʻaʻole hiki iā ʻoe ke hilinaʻi i ka hui pū ʻana o nā pauku keʻa pākahi, no ka mea e hāʻawi ana nā pilina keʻa o nā lāʻau lāʻau. No ka ʻāpana ʻelua ʻāpana e like me ke kiʻi4a pili kēia mau pilina:
Nā kumu kumu no ka helu ʻana i ʻelua ʻāpana kea.
Hoʻohana maʻamau ʻia nā koʻokoʻo paʻi paʻa i nā wahi e pono ai nā pili, ʻo ia hoʻi, inā ʻaʻole hiki ke loaʻa nā mea ʻāpana piha i nā ana i makemake ʻia. No ka hoʻokokoke loa ʻana i nā ʻāpana piha, ʻōlelo mau ʻia nā hoʻohui longitudinal mau.
Nā kumuhana pili: kākoʻo i nā hale lāʻau, nā hale kūʻai waena, hewa lāʻau, māmā lāʻau a me hale.