styvhet av strålen
beräkning beam deflection kräver att veta styvheten hos strålen och mängden kraft eller belastning som skulle påverka böjningen av strålen. Vi kan definiera strålens styvhet genom att multiplicera strålens elasticitetsmodul, E, vid sitt tröghetsmoment, I. elasticitetsmodulen beror på strålens material. Ju högre ett materials elasticitetsmodul desto mer kan en avböjning upprätthålla enorma belastningar innan den når sin brytpunkt., Betongens elasticitetsmodul är mellan 15-50 GPa (gigapascals), medan stål tenderar att vara runt 200 GPA och över. Denna skillnad i värdena på elasticitetsmodulen visar att betong endast kan motstå en liten mängd avböjning och kommer att uppleva sprickbildning tidigare än stål.
Du kan lära dig mer om elasticitetsmodulen genom att kolla in vår stressräknare. Å andra sidan, för att bestämma tröghetsmomentet för ett visst tvärsnitt av en stråle, kan du besöka vårt tröghetsmoment., Tröghetsmomentet representerar mängden motstånd som ett material måste rotationsrörelse. Tröghetsmomentet beror på dimensionerna av materialets tvärsnitt.
tröghetsmomentet varierar också beroende på vilken axel materialet roterar längs. För att ytterligare förstå detta koncept, låt oss överväga tvärsnittet av en rektangulär stråle med en bredd av 20 cm och en höjd av 30 cm., Med hjälp av de formler som du också kan se i vårt tröghetsmoment kalkylator kan vi beräkna värdena för tröghetsmomentet för detta tvärsnitt enligt följande:
Iₓ = width * height³ / 12 = 20*(30³)/12 = 45,000 cm⁴
Iᵧ = height * width³ / 12
Iᵧ = height * width³ / 12 = 30*(20³)/12
= 20,000 cm⁴
lägg märke till hur det finns två värden för tröghetsmomentet. Det beror på att vi kan överväga att strålen böjer vertikalt (längs x-axeln, det vill säga Jag) eller horisontellt (längs y-axeln, det vill säga Jag)., Eftersom vi överväger avböjningen av strålen när den böjer sig vertikalt, måste vi alltid använda i våra beräkningar. De värden vi erhöll berättar att strålen är svårare att böja med en vertikal belastning och lättare att böja om den utsätts för en horisontell belastning. Denna skillnad i tröghetsvärden är anledningen till att vi ser balkar i denna konfiguration, varvid dess höjd är större än dess bredd.