قضيب التعادل
قضيب الربط أو قضيب الربط (يُعرف أيضًا باسم قضيب التعليق إذا كان عموديًا) هو وحدة هيكلية رفيعة تُستخدم كربط وقادرة (في معظم التطبيقات) على حمل الأحمال الشديدة فقط. وهو أي عضو هيكلي على شكل قضيب أو قضيب مصمم لمنع فصل جزأين، كما هو الحال في السيارة.
الأنواع الفرعية وأمثلة التطبيقات
- في هياكل الطائرات ، تُستخدم قضبان الربط أحيانًا في جسم الطائرة أو الأجنحة.
- تُستخدم قضبان الربط غالبًا في الهياكل الفولاذية ، مثل الجسور والمباني الصناعية والخزانات [ 1] والأبراج والرافعات .
- في بعض الأحيان يتم تركيب قضبان الربط على الجدران الحجرية المنحنية أو المنخفضة (الطوب أو الكتل أو الحجارة وما إلى ذلك) لمنعها من الخضوع للقوى الجانبية. يتم تأمين أطراف القضبان بألواح تثبيت يمكن رؤيتها من الخارج.
- لا يُشار إلى قضبان التسليح المستخدمة في الخرسانة المسلحة باسم "قضيب التعادل"، ولكنها تؤدي بشكل أساسي بعض أغراض مواجهة قوة الشد نفسها التي تؤديها قضبان التعادل.
- في السيارات ، تعد قضبان الربط جزءًا من آلية التوجيه . وهي تختلف عن قضبان الربط التقليدية من حيث الدفع والسحب (تعمل في كل من الشد والضغط). في المملكة المتحدة، يشار إلى هذه العناصر عمومًا باسم قضبان المسار .
- في قاطرات البخار ، قضيب الربط هو قضيب يربط بين عدة عجلات قيادة لنقل الطاقة من قضيب التوصيل .
- تُستخدم قضبان الربط المعروفة باسم قضبان الترهل في بعض الأحيان فيما يتعلق بالأعمدة الداعمة لتحمل مكون الأحمال الموازية للسقف .
- أسلاك عجلات الدراجة هي قضبان الربط .
- في السفن، تكون قضبان الربط عبارة عن مسامير تحافظ على هيكل المحرك بالكامل تحت الضغط. وهي توفر قوة تحمل التعب. كما أنها توفر محاذاة مناسبة لعتاد التشغيل مما يمنع الاحتكاك . وهي تساعد في تقليل إجهاد الانحناء الذي ينتقل إلى العارضة المستعرضة.
مبادئ الفيزياء والهندسة
بشكل عام، نظرًا لأن نسبة طول قضيب الربط النموذجي إلى مقطعه العرضي تكون كبيرة جدًا عادةً، فإنه سينثني تحت تأثير قوى الضغط . قوة عمل قضيب الربط هي حاصل ضرب إجهاد العمل المسموح به ومساحة المقطع العرضي الدنيا للقضيب.
إذا تم قطع الخيوط في قضيب أسطواني ، فإن هذه المساحة الدنيا تحدث عند جذر الخيط. غالبًا ما يتم تحريك القضبان (جعلها أكثر سمكًا عند الأطراف) حتى لا يصبح قضيب الربط أضعف عند قطع الخيوط فيه.
يمكن توصيل قضبان الربط عند الأطراف بطرق مختلفة، ولكن من المستحسن أن تكون قوة التوصيل مساوية على الأقل لقوة القضيب. يمكن تمرير الأطراف من خلال ثقوب أو أغلال مثقوبة وتثبيتها بصواميل مثبتة على الأطراف. إذا تم تمرير الأطراف من اليمين واليسار، فيمكن تغيير الطول بين نقاط التحميل. يوفر هذا طريقة ثانية لشد القضيب مسبقًا حسب الرغبة عن طريق لفه في الصواميل بحيث يتغير الطول. سيحقق مشبك الربط نفس الغرض. يمكن أيضًا تشكيل الأطراف لتلقي تركيب متصل بالدعامات. طريقة أخرى لعمل وصلات طرفية هي تشكيل حلقة أو خطاف على القضيب.
من بين الأعطال الهيكلية الشهيرة التي تتعلق بقضبان الربط انهيار ممر المشاة في فندق حياة ريجنسي في كانساس سيتي بولاية ميسوري في 17 يوليو 1981. كان الفندق يحتوي على فناء داخلي كبير به ثلاثة ممرات للمشاة معلقة بقضبان ربط. أدت أخطاء البناء إلى انهيار العديد من الممرات، مما أسفر عن مقتل 114 شخصًا وإصابة أكثر من 200.
الهندسة
استخدم أوسجود وجروستين القطع الزائد المستطيل ، والقطع الزائد المترافق ، والأقطار المترافقة لتبرير قضبان الربط عند مسافة شعاعية 15 درجة، إلى مربع العوارض ، من مركزه. تتوافق قضبان الربط إلى الزوايا (45 درجة) مع المقاربات، في حين أن الزوج عند 15 درجة و75 درجة مترافق، وكذلك الزوج عند 30 درجة و60 درجة. وفقًا لهذا النموذج في المرونة الخطية ، يؤدي تطبيق الحمل الذي يضغط على المربع إلى تشوه حيث تحافظ قضبان الربط على علاقاتها المترافقة. [2]
انظر أيضا
مراجع
- ^ مكتب براءات الاختراع الأمريكي (1903). الجريدة الرسمية لمكتب براءات الاختراع الأمريكي. مكتب براءات الاختراع الأمريكي.
- ^ ويليام ف. أوسجود وويليام سي. جراوستين (1922) الهندسة التحليلية المستوية والصلبة، الصفحة 307، رابط من مجموعة الرياضيات التاريخية لجامعة ميشيغان
