動作ストレス方法とは何ですか?
作業ストレス法は、下の構造に誘導されるストレスを確実にすることを目的とする構造設計の従来の方法です
負荷の最悪の信頼できる組み合わせは、関連する材料に割り当てられた許容作業応力を超えません。このアプローチでは、設計は、ストレスの事前定義された制限を超えることなく、予想される負荷に抵抗するのに十分な強度を提供することにより、構造の完全性を確保するという概念に基づいています。作業ストレス法は、一般に許容応力設計(ASD)方法と呼ばれます 。作業ストレス法に関する重要なポイントは次のとおりです。
1。許容応力 :
この方法では、各構造材料には指定された許容応力があります。これは、その究極の強度の分数(通常は33%〜66%)です。これらの許容応力は、材料特性と負荷条件の不確実性と潜在的な変動を説明する経験的テストと安全性の要因に基づいて確立されます。
2。デザイン哲学 :
作業ストレス法の設計哲学には、荷重の組み合わせの下で構造内の応力が使用される材料の対応する許容応力を下回っていることを確認することが含まれます。これにより、構造が予想されるサービス負荷に抵抗するのに十分な強度を持ち、障害に対する安全マージンを提供します。
3。荷重の組み合わせ :
設計では、死荷重(永久重量)、ライブ荷重(占有や機器などの可変荷重)、風荷重、地震力、温度変動、その他の偶発的な負荷など、構造的安全に重要なさまざまな負荷の組み合わせを考慮する必要があります。各負荷の組み合わせには、それぞれの負荷係数を掛けて、不確実性と極端な条件の可能性を説明します。
4。設計プロセス :
a)さまざまな負荷の組み合わせの設計負荷を決定します。
b)各負荷の組み合わせの構造に誘導される応力を計算します。
c)計算された応力を、それぞれの材料の許容応力と比較します。
d)計算された応力が許容応力以下である場合、設計は満足のいくものと見なされます。そうでない場合は、構造設計を改訂または強化する必要があります。
5。利点 :
a)シンプルさ:作業ストレス法は、理解して適用するのが比較的簡単で、単純な構造や日常的な設計タスクに適しています。
b)確立されたプラクティス:これは、歴史的な経験的知識に裏付けられた確立された方法であり、エンジニアリングコミュニティ内で馴染み、広く受け入れられています。
6。短所 :
a)保守主義:作業ストレス法は、重要な安全因子を適用するため、保守的と見なすことができます。これは、材料の過剰設計と非効率的な使用につながる可能性があります。
b)洗練の欠如:特定の複雑な構造用途に関連する可能性のある弾性範囲を超えた構造の実際の挙動を考慮していません。
c)複雑な構造の複雑さ:作業ストレス法は、複雑または不確定な構造に適用するのがより困難になり、複数の応力制約を満たすために広範な計算と手動の反復が必要です。
要約すると、作業ストレス法は、ストレスが事前定義された制限を下回ることを保証する従来の設計アプローチであり、構造的障害に対する安全マージンを提供することを保証します。それはシンプルで広く理解されていますが、特定の状況では保守的であり、現代の構造工学の実践で一般的に使用されるLimit State Design Methodのようなより高度な方法と比較して効率が低くなります。
