Hoe de spanning en doorbuiging op stalen balken te berekenen

Video: Bending (Flexural) Stress, Shear Stress, and Deflection of a Tube R2

Inhoud

routebeschrijving
Wat je nodig hebt

Een essentiële stap in de engineering van staalconstructies is de bepaling van de spanning die een straal zal weerstaan zonder te lijden aan een catastrofale storing. Bruggen en gebouwen ondergaan spanning wanneer ze lasten of krachten tegenkomen die op het stalen frame drukken. Een sleepwagen die over een brug rijdt, zorgt voor belasting van de stalen constructie van de brug. Sterke winden oefenen trekkrachten uit tegen de fundering en stalen constructies van een hoog gebouw. Ingenieurs moeten structuren ontwerpen die de krachten ondersteunen die mens en natuur op hen uitoefenen.

routebeschrijving

Engineering van gebouwen in staalconstructies vereist veel specifieke berekeningen (Thinkstock Images / Comstock / Getty Images)

Voer de variabelen voor de ligger in volgens de volgende vergelijking. Zorg ervoor dat de eenheden overeenkomen. Gebruik metrische of Noord-Amerikaanse dimensies tijdens de berekening. Meng de systemen niet.De maximale spanning in een bundel die gelijkmatig aan elk uiteinde wordt geladen, wordt berekend met de volgende formule: σ = y * q * L2 / 8 * I. [σ = maximale spanning, y = afstand loodrecht op X = neutrale as, q = gelijkmatige belasting of eenheidsbundelgewicht, L = balklengte, I = traagheidsmoment (als functie van de balkgeometrie en de geometrie van de constructie).
Verzamel en voer de variabelen in voor de buildconfiguratie en de ligger, volgens de onderstaande vergelijking. Nogmaals, zorg ervoor dat u consistente maateenheden gebruikt. De maximale uitwijking kan worden berekend met δ = 5 * q * L4 / E * I * 384. [δ = maximale uitwijking, E = elasticiteitsmodulus, andere hierboven gedefinieerde variabelen]
Verzamel en voer de variabelen in volgens de buildconfiguratie en de beam op basis van de volgende vergelijking. De maximale spanning in een balk met een gelijkmatige belasting in het midden die aan beide uiteinden wordt ondersteund, kan worden berekend als σ = y * F * l / 4 * I. [σ = maximale spanning, y = afstand loodrecht op de neutrale as , F = belasting op de balk, L = balklengte, I = traagheidsmoment].
Verzamel de variabelen en voeg ze in de volgende vergelijking in om de maximale afbuiging van een staaf te berekenen. Doorbuiging is de hoeveelheid die een leven zal buigen, of vervormen, wanneer er een belasting op wordt geplaatst. De maximale uitwijking is δ = F * L3 / E * I * 48. [δ = maximale uitwijking, E = elasticiteitsmodulus, andere hierboven gedefinieerde variabelen].