bøyestyrke

Mål

Etter at du har fullført dette kapitlet skal du kunne:

  • Bruk flexure formel for å beregne maksimal bøying stress
  • Design bjelker bærer laster trygt
  • Fastslå den nødvendige Delen Modulus av en bjelke
  • Velg standard strukturelle former for å bli brukt i en gitt bredde problem

Vurdere en enkelt støttes bredde utsatt for ekstern fallende laster., Strålen vil deformeres (avlede) på en slik måte at den øverste overflaten av strålen tverrsnitt vil være under komprimering, mens den nederste overflaten vil være i spenning. På et sted langs den vertikale aksen i strålen, stress vil være null; dette stedet er centroid av tverrsnitt, også kalt den nøytrale aksen.,ngth i strekk og kompresjon

  • dersom materialet har forskjellige styrker i strekk og kompresjon (eksempel støpejern eller andre anisotrop materialer), deretter separate beregninger som er nødvendige for både spenning og komprimering overflater
  • ingen kronglete, knekking eller ødeleggende oppstår
    • Design tilfeller

    Design problemer kan følge ulike scenarier:

    • beregne bredde cross-sectional dimensjoner (finne den minste delen modulus-Z og velger en standard form av større stivhet), gitt bredde geometri, lasting og materiale.,
    • velg bredde materiale (finn maksimalt arbeidstrykk stress og velge et materiale med større styrke), gitt bredde dimensjoner, lasting og mål/form.
    • avgjøre om det er en bjelke safe (finne faktisk arbeidstid stress og sammenligne design stress), gitt bredde dimensjoner, lasting og materiale.

    Tildelt Problemer

    Merk: hvis den ikke er angitt, bruker σdesign = 0.6×σYS, hvor σYS er flytespenning, fra lærebok Tillegg B.

    feil 1: En rett og slett støttes bredde, 9.9 meter lang, er lastet med konsentrerte laster som følger:

    • 40 kN a@ 1.,2 m fra venstre ende
    • 10 kN @ 3,7 meter fra venstre ende
    • 10 kN @ 6.2 m fra venstre ende
    • 10 kN @ 8.7 m fra venstre ende

    strålen er konstruert ved hjelp av W200 x 100 i-formet profil fra AISI-1020 kaldvalsede materiale. AISC anbefaler at maksimalt bøyestyrke for bygge-lignende strukturer under statisk belastning holdes under 0.66×Sy. Gjør denne konstruksjonen oppfyller de krav til utførelsen?

    oppgave 2: En rørledning er bare støttet over bakken på horisontale bjelker, 4,5 m lang., Hver stråle bærer vekten av 20 m Sch 40 DN-600 rør (se PanGlobal Akademiske Ekstrakt), som er fylt med olje på 0,9 SG. Forutsatt at lasten virker på midten av strålen, beregne den nødvendige delen modulus av strålen for å begrense bøyestyrke til 140 MPa, og deretter velger den letteste SI W-bjelke som tilfredsstiller kriteriene.

    Problem 3: figuren viser tverrsnitt av en bjelke som er bygget i aluminium 6061-T6. Strålen er brukt som en 45 i. lang cantilever., Beregne maksimalt tillatt jevnt fordelt last det kunne bære, samtidig som du begrenser stress på grunn av bøye til en femtedel av den ultimate styrke.

    Problem 4: Design en gangvei til å dekke en nylig installert rørledning i anlegget ditt. Stiv støtter er tilgjengelige på hver side av røret, 14 fot fra hverandre. Gangveien har til å bli på 3,5 m bred og være i stand til å støtte en jevnt fordelt last på 60 g/ft2 over hele overflaten. Design bare dekket bord og siden bjelker., Bruk noen tømmer størrelser og materiale karakterer fra lærebok Vedlegg E eller andre på din egen design.

    Problemet 5: Foreslå en bredde design problem som du ville vurdere relevant og nyttig for Strøm Ingeniører.