۱. تعریف نیروی محوری پیش بارگذاری شده در طول تعویض مهاربند
نیروی محوری پیش بارگذاری شده در طول تعویض مهاربند، به پیش باری که توسط تغییر شکل عضو در حالت نهایی تکیه‌گاه فولادی در طول تعویض مهاربند ایجاد می‌شود، اشاره دارد که به عنوان پیش‌تنیدگی یا پیش‌تنیدگی نیز شناخته می‌شود.
۲. روش محاسبه
نیروی محوری پیش بارگذاری شده در طول تعویض مهاربند را می‌توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:
ΔN = δS·E·A
که در آن ΔN نیروی محوری پیش بارگذاری شده در طول تعویض مهاربند است که بر حسب نیوتن (N) بیان می‌شود.
δS ضریب سختی است که بر حسب میلی‌متر بر کیلونیوتن بیان می‌شود.
E مدول الاستیسیته ماده است که بر حسب kN/mm² بیان می‌شود.
A سطح مقطع عضو است که بر حسب میلی‌متر مربع بیان می‌شود.
در محاسبات واقعی، ضریب سختی را می‌توان بر اساس عواملی مانند طول عضو، ابعاد سطح مقطع و مدول الاستیک ماده محاسبه کرد. مدول الاستیک ماده تکیه‌گاه فولادی را می‌توان مستقیماً در مشخصات طراحی یافت، در حالی که ابعاد و طول سطح مقطع عضو را می‌توان از طریق اندازه‌گیری واقعی به دست آورد.
۳. نکاتی که باید به آنها توجه کرد
۱. بررسی موارد خاص
در پروژه‌های واقعی، طراحان باید موارد خاص خاصی را در نظر بگیرند. به عنوان مثال، کاهش مدول الاستیک ماده در دمای عملیاتی، انحراف عضو و کاهش بارهای خارجی، همگی می‌توانند از عوامل مؤثر باشند.
۲. تأثیر ضریب سختی
ضریب سختی برای محاسبه نیروی پیش‌بار در طول مهاربندی فولادی بسیار مهم است. بنابراین، طراحان باید محاسبات و ملاحظات کاملی را برای اطمینان از دقت محاسبه نیروی پیش‌بار انجام دهند.
۳. بهینه‌سازی کلی طراحی
در طول فرآیند طراحی، نیروی پیش‌بار در طول مهاربندی فولادی را می‌توان با بهینه‌سازی طراحی کلی و به‌کارگیری روش‌های طراحی علمی‌تر کاهش داد. به عنوان مثال، این می‌تواند شامل بهینه‌سازی مقاطع عرضی اعضا و چیدمان منطقی تکیه‌گاه‌های اعضا باشد.
به طور خلاصه، محاسبه نیروی پیش‌بار در طول مهاربندی فولادی یک کار بسیار مهم در طراحی مهندسی است. این کار نیاز به در نظر گرفتن عوامل متعددی از جمله مدول الاستیک ماده، طول عضو، ابعاد مقطع و ضریب سختی دارد. علاوه بر این، برای اطمینان از طراحی مهندسی مؤثر، باید ملاحظات ویژه‌ای در نظر گرفته شود.
