Ingeniørmæssige beregninger: Statisk styrke og stabilitet af en konstruktion

De statiske beregninger af en struktur udføres for at bestemme styrken eller stabiliteten af den pågældende struktur. Hvis du f.eks. fjerner en skillevæg i din bygning, vil statiske beregninger fortælle dig, om resten af strukturen stadig kan holde til det, og hvilke foranstaltninger der skal træffes for at forstærke den. Disse statiske beregninger kaldes også tekniske beregninger.

Hvad er måleenhederne for statisk styrke og stabilitet i tekniske beregninger?

I tekniske beregninger er måleenhederne for statisk styrke og stabilitet kraft (N) og vægt (kg). Dette skyldes, at en konstruktions statiske styrke og stabilitet bestemmes af den kraft eller vægt, som konstruktionen kan modstå.

Beregn styrken af en konstruktion ved hjælp af denne ligning

Hvor F er kraften, S er tværsnitsarealet og d er materialets tykkelse

Hvis man f.eks. har en konstruktion med en kraft på 100 N og et tværsnitsareal på 0,001 m², skal materialets tykkelse være mindst 0,01 m for at kunne modstå kraften.

Når man beregner statisk styrke og stabilitet, er det vigtigt at huske, at disse beregninger er baseret på visse antagelser. F.eks

– Konstruktionen er under statisk belastning (dvs. ingen bevægelse)

– Materialet har ensartede egenskaber overalt

– Der er ingen huller eller defekter i materialet

Disse antagelser giver os mulighed for at forenkle vores beregninger og gøre dem lettere at udføre. I praksis udføres statiske beregninger som en række på hinanden følgende tilnærmelser , hvor der tages hensyn til alle de mulige faktorer, der kan have indflydelse på den statiske styrke og stabilitet.

Den mest almindelige form for strukturel ustabilitet er bukling, som er når en genstand ændrer form under pres fra eksterne kræfter

I statiske beregninger er bukling en form for ustabilitet, der opstår, når en genstand ændrer form under pres fra eksterne kræfter. I tilfælde af konstruktioner skyldes disse eksterne kræfter normalt, at vægten påføres ujævnt på den ene side. Dette kan resultere i enten kompression eller spænding afhængigt af, om kraften trykker nedad eller trækker opad

Det mest almindelige eksempel på denne type strukturel ustabilitet er “hængende”, hvor store dele bliver ustabile og hænger nedad, fordi de ikke har tilstrækkelig støtte under sig. Et andet typisk eksempel på bukling er lateral torsion . Dette opstår, når der ikke er nogen støtte langs den ene kant – f.eks. mellem to vægge med forskellig tykkelse i hver ende