Sapma (mühendislik)

Mühendislikte sapma yapısal bir elementin bir yük altında açılı bir yerdeğişimine uğramasıdır. Bir açıyı veya mesafeyi tanımlanayabilir.
Yansıma mesafesi yansıyan şeklin açısıyla doğrudan alakalıdır ve eğimin matematiksel fonksiyonunun integrali ile hesaplanabilir. Sapma standart formül ile hesaplanabilir(sadece yaygın kiriş şekillenimleri ve farklı konumlardaki yük kalıplarını verir.) ya da sanal çalışma, doğrudan bütünleme, Castiglana Metodu, Macaulay Metodu veya doğrudan katılık metodu kullanılabilir. Bir kiriş elementinin sapması genellikle Euler-Bernoulli eşitliği ile düzlem veya kabuk elementi ise düzlem veya kalıp teorisi ile hesaplanır.
Sapmanın kullanımına örnek olarak bir yapı inşası gösterilebilir. Mimarlar ve mühendisler çeşitli uygulamalar için malzemeler seçerler. İskelet işleri için kullanılan kirişler sapma temel alınarak seçilir.

Farklı yükler ve destekler için kiriş sapması

Uç yüklü dirsekli kiriş 

Esnek sapma   ve sapma açısı  (radyan), bir uç yüklü dirsekli kirişte şu formulle hesaplanabilir:

 

 

  = Kirişin ucuna etkiyen kuvvet
  = Krişin uzunluğu
  = Esneklik modülü
  = Dönüş eylemsizliği alanı

Eğer ki kirişin uzunluğu iki katına çıkarsa, yansıma sekiz katına çıkar. Yüklü bir dirsekli kirişin herhangi bir  noktasındaki sapma şu formulle hesaplanır:

 

 

Eğer ki  ise formuller  ve  'yi sağlar.

Düzgün yük dağılımlı dirsekli kiriş 
Düzgün bir yük altındaki serbest uçlu konsol kirişin sapması:

 

 

  = Kiriş üzerindeki düzgün dağılımlı yük
  = Kiriş uzunluğu
  = Esneklik modülü
  = Dönüş eylemsizliği alanı

Düzgün yük dağılımlı bir konsol kirişin herhangi bir  noktasındaki sapma:

Merkez yüklü kiriş 
İki basit destekle desteklenmiş, orta noktasından(C) yüklü kirşin esnek sapması:

 

  = Kirişin merkezine etkiyen kuvvet
  = Destek noktaları arasındaki uzaklık
  = Esneklik modülü
  = Dönüş eylemsizliği alanı

Basit destekli, merkez yüklü bir kirişin herhangi bir  noktasındaki sapma :

  ,

Ortalama yüklü kiriş 
İki basit destekle desteklenen, yakın kirişe  kadar uzaklıkta yüklü kirişin maksimum esnek sapması:

 

  = Kirişe etkiyen kuvvet
  = Destekler arasındaki uzaklık
  = Esneklik modülü
  = Dönüş eylemsizliği alanı
  = Yakın desteğe olan yük uzaklığı ()

Maksimum sapma en yakın kirişe  mesafesinde ortaya çıkar:

Düzgün yüklü kiriş 

İki basit destekle desteklenen düzgün yüklü kirişin orta noktasındaki(C) esnek sapma:

 

  = Kirişin üzerindeki düzgün yük.(Birim uzunluğa düşen kuvvet)
  = Kirişin uzunluğu
  = Esneklik modülü
  = Dönüş eylemsizliği alanı

Basit destekli, düzgün yüklü kirişin herhangi bir  noktasındaki sapma:

Yapısal sapma 
İnşa kodları, genellikle kiriş kesirleri örneği 1/400, 1/600 maksimum sapmayı belirler. Kabul edilebilir gerginlik ve diğer kirişler arasındaki sapma gereken minimum boyutları belirler.
Sapma yapının amacına göre düşünülmelidir. Camlı bir yüzeyi tutmak için çelik bir iskelet inşa edilecekse, camı korumak için sapma minimum tutulmalıdır. Kirişin sapmış şekli bir şema ile görsellendirilebilir.

Ayrıca bakınız 
 Bükülme
 Sapma eğimi metodu
 Sanal çalışma
 Direkt bütünleme
 Castigliano metodu
 Macaulay metodu
 Direkt katılık metodu

Kaynakça

Dış bağlantılar
Kirişte Sapma ve Gerilim Hesaplayıcıları
Kiriş Sapması
Kiriş Eğimi ve Sapması İçin Çevrimiçi Hesaplayıcı
Kiriş Sapmaları
Kiriş Sapmaları (Tablolu)

Makine mühendisliği