เครื่องคำนวณโครงถัก (วิธีจุดต่อ)

กรอกค่าของคุณ คำตอบและวิธีทำฉบับเต็มจะอัปเดตขณะที่คุณพิมพ์

ผลลัพธ์

Ax0 kN
Ay20 kN
Cy20 kN
แรงดึงสูงสุด13.33 kN
แรงอัดสูงสุด24.04 kN
ชิ้นส่วนความยาว (m)แรง (kN)ชนิด
AB413.33แรงดึง
BC413.33แรงดึง
CD3.60624.04แรงอัด
DE420แรงอัด
EA3.60624.04แรงอัด
BE3.60612.02แรงดึง
BD3.60612.02แรงดึง

แรงในชิ้นส่วนที่เป็นบวกคือแรงดึง ที่เป็นลบคือแรงอัด ถือว่าชิ้นส่วนต่อกันด้วยหมุดและรับแรงที่จุดต่อเท่านั้น

แก้โครงถักระนาบดีเทอร์มิเนตเชิงสถิตยศาสตร์ ป้อนจุดต่อพร้อมพิกัด ชิ้นส่วน จุดรองรับ (หมุดและลูกกลิ้ง) และแรงภายนอก เครื่องคำนวณตรวจภาวะดีเทอร์มิเนตด้วย m + r = 2j หาแรงปฏิกิริยาที่จุดรองรับ แก้แรงในทุกชิ้นส่วน และแสดงสมการจุดต่อของวิธีจุดต่อตามลำดับที่คุณจะแก้ด้วยมือ แผนภาพระบุชิ้นส่วนที่รับแรงดึงและแรงอัดและแรงในแต่ละชิ้น

โครงถักและแรงในชิ้นส่วน

Ay​ = 20Cy​ = 2020 kN10 kN10 kNABCDE13.33 T13.33 T24.04 C20 C24.04 C12.02 T12.02 TT = แรงดึง, C = แรงอัด (เส้นประ)

เฉลยทีละขั้นตอน

ภาวะดีเทอร์มิเนต

m + r = 7 + 3 = 10, 2j = 2·5 = 10
m + r = 2j: โครงถักเป็นดีเทอร์มิเนตเชิงสถิตยศาสตร์ (ถ้าเสถียรด้วย)

แรงปฏิกิริยาที่จุดรองรับจากสมดุลของโครงถักทั้งหมด

ΣFx = 0: Ax = 0
ΣFy = 0: Ay + Cy + (−20) + (−10) + (−10) = 0
ΣMA = 0 (ทวนเข็มนาฬิกาเป็นบวก): Cy·8 + (−80) + (−60) + (−20) = 0
Ax = 0 kN, Ay = 20 kN, Cy = 20 kN

วิธีจุดต่อ (แรงดึงเป็นบวก)

ที่แต่ละจุดต่อ แรงของชิ้นส่วน (สมมติว่าเป็นแรงดึง ดึงออกจากจุดต่อ) แรงปฏิกิริยา และแรงภายนอกต้องสมดุลกัน เริ่มที่จุดต่อที่มีแรงไม่ทราบค่าไม่เกินสองค่า
จุดต่อ A: ΣFx = 0: FAB·1 + FEA·0.5547 = 0; ΣFy = 0: FEA·0.8321 + 20 = 0 → FAB = 13.33 kN, FEA = −24.04 kN
จุดต่อ C: ΣFx = 0: FBC·(−1) + FCD·(−0.5547) = 0; ΣFy = 0: FCD·0.8321 + 20 = 0 → FBC = 13.33 kN, FCD = −24.04 kN
จุดต่อ B: ΣFx = 0: FBE·(−0.5547) + FBD·0.5547 = 0; ΣFy = 0: FBE·0.8321 + FBD·0.8321 + (−20) = 0 → FBE = 12.02 kN, FBD = 12.02 kN
จุดต่อ E: ΣFx = 0: FDE·1 + 20 = 0; ΣFy = 0: 0 = 0 → FDE = −20 kN

สูตรสำคัญ

วิธีจุดต่อ
ΣFx = 0, ΣFy = 0 at each joint
วิธีหน้าตัด
ΣM = 0 about a cut point
แรงในชิ้นส่วน
บวก = แรงดึง ลบ = แรงอัด

วิธีวิเคราะห์โครงถักด้วยวิธีจุดต่อ

  1. ตรวจภาวะดีเทอร์มิเนต: เมื่อมีชิ้นส่วน m ชิ้น องค์ประกอบแรงปฏิกิริยา r ตัว และจุดต่อ j จุด โครงถักที่แก้ได้ต้องมี m + r = 2j และรูปทรงเรขาคณิตที่เสถียร
  2. หาแรงปฏิกิริยาจากสมดุลของโครงถักทั้งหมด: ΣFx = 0, ΣFy = 0 และ ΣM = 0 รอบจุดรองรับ
  3. เริ่มที่จุดต่อที่มีแรงในชิ้นส่วนที่ไม่ทราบค่าไม่เกินสองค่า สมมติว่าทุกชิ้นส่วนรับแรงดึง ดึงออกจากจุดต่อ
  4. เขียน ΣFx = 0 และ ΣFy = 0 สำหรับจุดต่อนั้น โดยใช้โคไซน์ทิศทางของชิ้นส่วน แล้วแก้หาตัวไม่ทราบค่าทั้งสอง
  5. ไปยังจุดต่อถัดไปที่มีตัวไม่ทราบค่าไม่เกินสองตัว คำตอบที่เป็นลบหมายความว่าชิ้นส่วนรับแรงอัด

คำถามและคำตอบ

ป้อนโครงถักอย่างไร

จุดต่อเป็น ชื่อ x y คั่นด้วยเซมิโคลอน เช่น A 0 0; B 4 0; C 2 3 ชิ้นส่วนเป็นคู่ชื่อจุดต่อ AB หรือ A-B คั่นด้วยจุลภาค จุดรองรับเป็น A pin, B roller (แรงปฏิกิริยาแนวตั้ง) หรือ B xroller (แรงปฏิกิริยาแนวนอน) แรงภายนอกเป็น จุดต่อ Fx Fy โดยแรงที่ชี้ลงเป็นลบ

ชิ้นส่วนที่มีแรงเป็นศูนย์คืออะไร

ชิ้นส่วนที่ไม่รับแรงภายใต้แรงภายนอกที่กำหนด ที่จุดต่อที่ไม่มีแรงภายนอกและมีสองชิ้นส่วนที่ไม่อยู่ในแนวเดียวกัน ทั้งสองเป็นชิ้นส่วนที่มีแรงเป็นศูนย์ ที่จุดต่อที่ไม่มีแรงภายนอกและมีสามชิ้นส่วนซึ่งสองชิ้นอยู่ในแนวเดียวกัน ชิ้นที่สามเป็นชิ้นส่วนที่มีแรงเป็นศูนย์

“อินดีเทอร์มิเนตเชิงสถิตยศาสตร์” หมายความว่าอย่างไร

มีแรงที่ไม่ทราบค่ามากกว่าสมการสมดุล (m + r > 2j) แรงจึงขึ้นอยู่กับความแข็งของชิ้นส่วนด้วย โครงถักแบบนี้ต้องใช้วิธีอย่างวิธีแรงหรือการวิเคราะห์ความแข็ง

ทำไมโครงถักที่ m + r = 2j จึงยังไม่เสถียรได้

การนับเป็นเงื่อนไขจำเป็นแต่ไม่เพียงพอ ถ้าจัดวางชิ้นส่วนหรือแรงปฏิกิริยาไม่ดี เช่น แรงปฏิกิริยาขนานกันทั้งหมด หรือช่องที่ไม่มีเส้นทแยง โครงถักอาจเคลื่อนที่ได้ และสมการไม่มีคำตอบเดียว เครื่องคำนวณจะรายงานกรณีนี้

เมื่อใดควรใช้วิธีตัดหน้าตัดแทน

เมื่อต้องการแรงในไม่กี่ชิ้นส่วนกลางโครงถักขนาดใหญ่ ตัดผ่านชิ้นส่วนที่มีแรงไม่ทราบค่าไม่เกินสามชิ้น แล้วหาโมเมนต์รอบจุดที่สองชิ้นส่วนนั้นพบกัน

ลองทำเอง

ฝึกโครงข่ายถัก: วิธีจุดต่อ

เครื่องคำนวณให้คำตอบ แต่ในการสอบคุณต้องมีวิธีทำ จึงควรฝึกกับโจทย์ใหม่ คำใบ้ และเฉลยละเอียด

</> ฝัง

ฟรีสำหรับครูและโรงเรียน: วางโค้ดนี้ในหน้ารายวิชา LMS หรือเว็บไซต์ของคุณ นักศึกษาใช้เครื่องคำนวณและวิธีทำทีละขั้นได้โดยไม่ต้องมีบัญชี

เครื่องคำนวณอื่น ๆ