حاسبة معامل النحافة

نسبة الطول إلى القطر هي معلمة حرجة في الهندسة الإنشائية، حيث تُقدم رؤىً حول أداء العناصر في الانبعاج. وهي ذات صلة خاصة بتصميم وتحليل الأعمدة والدعامات، حيث تساعد في التنبؤ بسعة التحميل وخطر الانبعاج تحت الأحمال المحورية.

الخلفية التاريخية

كان لمفهوم نسبة الطول إلى القطر دور محوري في مجال الهندسة الإنشائية، وقد تطوّر جنباً إلى جنب مع تطور النظريات المتعلقة بالثبات والانبعاج. وتُبرز أهميته في ضمان قدرة الهياكل على تحمل الأحمال المحورية دون فشل بسبب الانبعاج.

صيغة الحساب

لتحديد نسبة الطول إلى القطر، استخدم الصيغة التالية:

\[ SLNR = \frac{L}{RG} \]

حيث:

• \(SLNR\) هي نسبة الطول إلى القطر،
• \(L\) هو طول العمود بالبوصة،
• \(RG\) هو نصف قطر الدوران بالبوصة.

مثال على الحساب

بالنسبة لعمود طوله 120 بوصة ونصف قطر دورانه 4 بوصات، تُحسب نسبة الطول إلى القطر على النحو التالي:

\[ SLNR = \frac{120}{4} = 30 \]

الأهمية وسيناريوهات الاستخدام

تُعد نسبة الطول إلى القطر حاسمة في تحديد مقاومة الانبعاج لأعضاء الهيكل الإنشائي. تشير النسبة الأعلى إلى احتمال أكبر للانبعاج، مما يتطلب اعتبارات تصميم دقيقة لضمان الاستقرار والسلامة.

الأسئلة الشائعة

1. ماذا تشير نسبة الطول إلى القطر في الهندسة الإنشائية؟

   • نسبة الطول إلى القطر هي مؤشر على قابلية العمود أو الدعامة للانبعاج تحت الأحمال المحورية. تشير نسبة الطول إلى القطر الأعلى إلى خطر أكبر للانبعاج.

2. كيف يؤثر نصف قطر الدوران على نسبة الطول إلى القطر؟

   • يؤثر نصف قطر الدوران على نسبة الطول إلى القطر عكسياً. يؤدي نصف قطر دوران أكبر إلى انخفاض نسبة الطول إلى القطر، مما يشير إلى عمود أكثر استقراراً وأقل عرضة للانبعاج.

3. هل يمكن تطبيق نسبة الطول إلى القطر على أي مادة؟

   • نعم، ينطبق مفهوم نسبة الطول إلى القطر على مواد مختلفة. ومع ذلك، يختلف الحمل الحرج للانبعاج حسب خصائص المادة.

يسهّل هذا الحاسب عملية تحديد نسبة الطول إلى القطر، مما يساعد المهندسين المعماريين والمهندسين والطلاب في تصميم وتحليل الهياكل.