یکی از مشکلاتی که دانشجویان و مهندسین با آن به مشکل بر می خورند فرموله کردن مسائل ساده است. یکی از این مسائل بارگذاری ثقلی است. مثلا برای وزن بلوک و تعداد آن ها از فرمول هایی استفاده میکنند که باعث می شود مسائل سخت به نظر برسند هرچند که این فرمولها در ظاهر پیچیده هستند ولی گاهی اوقات مشکل ساز نیز می شوند که با تغییر شرایط استفاده از آن فرمول سخت می شود (بخاطر عدم درک صحیح از فرمول).
یکی از مشکلاتی که دانشجویان و مهندسین با آن برخورد می کنند بارگذاری راه پله است.
پله از عنصرهای افقی و مایل تشکیل شده است.
1- وزن یک گام پله را محاسبه کنید.
2- از تقسیم طول خالص سنگ پله (آکس تا آکس پیشانی پله) تقسیم بر یک متر تعداد در یک متر به دست می آید.
دقت کنید که واحدها یکسان باشند .
3- از ضرب تعداد پله در یک متر در وزن هر پله وزن پله ها در یک متر به دست می آید.
4- وزن یک متر طول از شمشیری را محاسبه کنید.
5- وزن یک متر طول از شمشیری را تقسیم بر کسینوس بتا (که بتا زاویه شمشیری با افق است) میکنیم تا بار به بار در راستای افق تبدیل شود. (یعنی شمشیری مورب را به یک سطح افقی تبدیل میکنیم).
6- حاصل مراحل 3 و 5 را با هم جمع کنید.
7- این بارها برای یک متر طول با عرضی برابر با عرض شمشیری محاسبه شده است. پس ما دو شمشیری در هر پله داریم و باید بار حاصل از مرحله 6 را در 2 ضرب کنیم.
8- چونکه این بارها برای یک متر طول هستند پس حاصل مرحله 7 را در طول راه پله ضرب میکنیم(طول اتاق پله).
9- وزن حاصل از مرحله 8 را بر مساحت اتاق پله تقسیم میکنیم تا بار بر حسب کیلوگرم بر متر مربع به دست بیاید.
الان میتوانیم به راحتی این بار را بین 2 تیر نیم طبقه و طبقه میتوانیم توزیع کنیم که به نسبت مساوی سهم دارند.
سهم هر تیر برابر است با: بار ×طول بین 2تیر راه پله÷2
امیدوارم مفید باشد.
منبع: