Công thức áp suất? Đây chắc chắn là câu hỏi được nhiều người quan tâm và tìm hiểu, đặc biệt là những người làm việc trong lĩnh vực kiến trúc, vật lý và cơ khí. Và để biết công thức tính áp suất, hãy xem bài viết dưới đây.
Khái niệm căng thẳng là gì?
Trước khi đi sâu vào tìm hiểu công thức tính áp suất, chúng ta cần biết áp suất là gì? Tương ứng, ứng suất là đại lượng biểu thị nội lực của vật thể bị biến dạng do tác động của các yếu tố bên ngoài như tải trọng, sự thay đổi nhiệt độ,…
Phương trình ứng suất tổng quát: = fa
Ở đâu:
- σ: Áp suất
- f: bắt buộc
- a: Diện tích bề mặt
- m: mômen uốn tiết diện
- i: Momen quán tính của tiết diện quanh trục trung hòa
- c: khoảng cách từ trục trung hòa đến thớ ngoài cùng của tiết diện dầm.
- i: mômen quán tính theo phương thẳng đứng của tiết diện dầm
- t: Chiều dày tiết diện chịu lực
- q: là mô men bậc nhất, đối với trục trung hòa của tiết diện nằm trên một phía của đường nằm ngang của điểm tính ứng suất.
- ap: diện tích mặt cắt phía trên điểm ứng suất
- y: khoảng cách từ trung trực của mặt cắt đến tâm diện tích
- p: ứng suất lún
- b: chiều rộng đinh (đường kính đinh tròn)
- ω: Hệ số phụ thuộc vào hình dạng và kích thước đáy móng
- ωo: Hệ số tính toán độ lún của tâm móng
- ωc: hệ số tính toán độ lún góc của móng mềm
- ωm: hệ số tính toán độ lún trung bình của nền mềm
- ωconst: hệ số tính độ lún của tâm móng cứng
Một số loại căng thẳng phổ biến
Công thức áp suất
Tính toán ứng suất chung
Ứng suất pháp tuyến hay còn gọi là ứng suất uốn (kéo hoặc nén) có phương vuông góc với mặt đối diện của phân tố chịu ứng suất. Ứng suất kéo có xu hướng kéo phần tử trong khi ứng suất nén có xu hướng nén nó.
Trong tiết diện dầm, ứng suất uốn lớn nhất xuất hiện tại điểm xa trục trung hòa của tiết diện nhất.
Tại thời điểm này, công thức tính hợp pháp tối đa như sau: = m.cl
Ở đâu:
Để thuận tiện cho thiết kế, mô men uốn s=ic
được giới thiệu.
=>>> Công thức tính ứng suất uốn = ms
Vì i và c là đặc trưng hình học mặt cắt ngang của dầm nên s cũng vậy. Sau đó, ứng suất d và mômen uốn đã biết thường được xác định trong thiết kế, giải quyết cho s=md
=>>>Đây là kết quả của giá trị yêu cầu của mômen uốn; từ đó có thể xác định kích thước mặt cắt ngang yêu cầu của dầm.
Ứng suất kéo trên mẫu hình lập phương
Công thức tính ứng suất cắt
Khi dầm chịu tải thì trục ngang sẽ chịu lực cắt (v). Trong tính toán dầm, sự thay đổi của lực cắt trên toàn bộ chiều dài của dầm được tính toán và biểu đồ lực cắt được vẽ. Sau đó tính ứng suất cắt từ .
Ứng suất cắt dọc trong dầm: = vqi.t (3-16)
Ở đâu:
Để tính giá trị của q, chúng ta sử dụng công thức sau: q = ap.y
Ở đâu:
Công thức tính ứng suất xoắn
Khi mô-men xoắn tác dụng lên một bộ phận, bộ phận đó sẽ bị biến dạng do xoắn, do bộ phận này kéo các bộ phận khác khi nó quay.
Sự biến dạng này tạo ra ứng suất xoắn trong các phần nhỏ hơn của thành phần. Bản chất của ứng suất này cũng giống như ứng suất cắt trực tiếp. Tuy nhiên khi xoắn thì ứng suất không phân bố đều trên tiết diện.
Khi chịu mô-men xoắn, bề mặt ngoài của trục tròn đặc chịu lực cắt lớn nhất và do đó ứng suất xoắn lớn nhất.
Giá trị lớn nhất của ứng suất xoắn được xác định theo công thức sau: max = t.cj(1)
(Bán kính ngoài của trục c-j là mômen quán tính đơn cực)
Khi muốn tính ứng suất xoắn tại một điểm trên trục, bạn thường sử dụng công thức tổng quát sau: = t.rj(2)
(r – bán kính từ trục đến điểm cần tính)
Để thuận tiện cho việc thiết kế và xác định mô đun xoắn ta có công thức tính mô đun xoắn: zp = jc(3)
=>>>Từ công thức (1), (2) và (3), công thức tính ứng suất xoắn cực đại là:
max = t zp
Công thức tính ứng suất trong bê tông
Công thức ứng suất cắt trực tiếp
Ứng suất cắt trực tiếp xảy ra khi tác dụng một lực có xu hướng cắt một bộ phận, chẳng hạn như kéo hoặc dao, hoặc khi sử dụng chày và khuôn để tạo lỗ trên một mảnh vật liệu.
Phương pháp tính ứng suất cắt trực tiếp tương tự như công thức tính ứng suất kéo trong đó lực tác dụng được giả định là phân bố đều trên mặt cắt ngang chịu lực của bộ phận. .
Công thức tính ứng suất cắt như sau:
Ứng suất cắt trực tiếp=lực cắt/diện tích cắt=fas
Tên gọi chính xác hơn cho ứng suất này là ứng suất cắt trung bình hoặc ứng suất phân bố đều trên vùng cắt.
Công thức tính ứng suất lún
Ước tính độ lún ổn định của đất từ kết quả của lý thuyết đàn hồi. Trên móng hình vuông hoặc hình tròn, tải trọng phân bố đều, độ lún của móng được tính theo công thức sau:
s = pb (1- ) e
Ở đâu:
Trên đây là một số công thức tính ứng suất do palda.vn chia sẻ, hi vọng hữu ích với các bạn. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào về chủ đề này, đừng ngần ngại để lại bình luận bên dưới bài viết để được giải đáp nhanh chóng.