stijfheid van de balk
Voor het berekenen van de balk vervorming is het nodig de stijfheid van de balk en de hoeveelheid kracht of belasting te kennen die de buiging van de balk zou beïnvloeden. We kunnen de stijfheid van de bundel definiëren door de elasticiteitsmodulus van de bundel te vermenigvuldigen, E, met zijn Traagheidsmoment, I. de elasticiteitsmodulus hangt af van het materiaal van de bundel. Hoe hoger de elasticiteitsmodulus van een materiaal, hoe meer een afbuiging enorme belastingen kan dragen voordat het zijn breekpunt bereikt., De elasticiteitsmodulus van beton ligt tussen 15-50 GPa (gigapascal), terwijl de staalmodulus rond 200 GPa en hoger ligt. Dit verschil in de waarden van elasticiteitsmodulus toont aan dat beton slechts een kleine hoeveelheid doorbuiging kan weerstaan en eerder scheurtjes zal ervaren dan staal.
u kunt meer te weten komen over de elasticiteitsmodulus door onze stresscalculator te bekijken. Aan de andere kant, om het traagheidsmoment voor een bepaalde dwarsdoorsnede van een bundel te bepalen, kunt u onze Traagheidsmoment calculator bezoeken., Het traagheidsmoment vertegenwoordigt de hoeveelheid weerstand die een materiaal heeft tegen rotatiebeweging. Het traagheidsmoment hangt af van de afmetingen van de doorsnede van het materiaal.
het traagheidsmoment varieert ook afhankelijk van de as waar het materiaal mee draait. Om dit concept verder te begrijpen, laten we eens kijken naar de doorsnede van een rechthoekige balk met een breedte van 20 cm en een hoogte van 30 cm., Met behulp van de formules die u ook kunt zien in onze traagheidsmoment calculator, kunnen we berekenen de waarden voor het traagheidsmoment van deze cross-sectie als volgt:
Iₓ = width * height³ / 12 = 20*(30³)/12 = 45,000 cm⁴
Iᵧ = height * width³ / 12 = 30*(20³)/12 = 20,000 cm⁴
Merk op hoe er twee waarden zijn voor het traagheidsmoment. Dat komt omdat we de balk verticaal kunnen buigen (langs de x-as, dat is Iₓ) of horizontaal (langs de y-as, dat is Iᵧ)., Aangezien we de afbuiging van de bundel overwegen wanneer deze verticaal buigt, moeten we altijd Iₓ gebruiken voor onze berekeningen. De verkregen waarden vertellen ons dat de balk moeilijker te buigen is met een verticale belasting en gemakkelijker te buigen als het wordt onderworpen aan een horizontale belasting. Dit verschil in het traagheidsmoment is de reden waarom we stralen zien in deze configuratie, waarin de hoogte groter is dan de breedte.