Περιεχόμενο
Σκεφτείτε τον υπολογισμό του βάρους μιας χαλύβδινου δοκού Ι πριν την υπερφόρτωση μιας δομής. Οι χάλκινες δοκοί I είναι πολύ μεγάλες και βαριές για μια συμβατική κλίμακα, αλλά το βάρος τους μπορεί να προσδιοριστεί μαθηματικά με λίγες μετρήσεις. Το βάρος μιας χαλύβδινης δοκού εξαρτάται από τον όγκο και την πυκνότητα βάρους του χάλυβα. Ο όγκος εξαρτάται από τις διαστάσεις της δέσμης και καθορίζει πόσο χώρο καταλαμβάνει. Η πυκνότητα βάρους μετράει τον αριθμό των κιλών που ζυγίζει ένα κυβικό πόδι μιας ουσίας. Για τον τυποποιημένο χάλυβα κατασκευής, η πυκνότητα βάρους είναι περίπου 490 λίβρες ανά κυβικό πόδι.
Μέτρηση ενός I-Beam
Ένα σχήμα χαλύβδινων δοκών αποτελείται από τρία στερεά ορθογώνια τεμάχια συγκολλημένα μεταξύ τους. Καθένα από αυτά πρέπει να μετρηθεί για τον προσδιορισμό του όγκου I-beams.
Κατ 'αρχάς, μετρήστε το μήκος της χαλύβδινης δοκού Ι σε ίντσες. Για παράδειγμα, το μήκος μπορεί να είναι 130 ίντσες.
Δεύτερον, μετρήστε το πάχος και το πλάτος των τμημάτων κορυφής και πυθμένα της δέσμης Ι σε ίντσες. Κάντε τη μέτρηση από την πλευρά της δέσμης που μοιάζει με "Ι". Αυτά τα πάχη και τα πλάτη είναι συνήθως τα ίδια. Για παράδειγμα, υποθέστε ότι τα κορυφαία και τα κάτω τμήματα της δέσμης Ι μπορεί και τα δύο να έχουν πάχος 2 ίντσες και πλάτος 10 ίντσες.
Τρίτον, μετρήστε το ύψος και το πάχος του κεντρικού τμήματος της δέσμης Ι σε ίντσες. Κάντε τη μέτρηση από την πλευρά της δέσμης που μοιάζει με "Ι". Για παράδειγμα, το πάχος μπορεί να είναι 3 ίντσες, ενώ το ύψος μπορεί να είναι 15 ίντσες.
Υπολογισμός έντασης και βάρους
Πρώτον, πολλαπλασιάστε το πάχος φορές φορές ύψος μήκους για το κεντρικό τμήμα της δέσμης Ι για να πάρετε τον όγκο του σε κυβικά ίντσες. Η εκτέλεση αυτού του βήματος για παράδειγμα που χρησιμοποιείται παραπάνω οδηγεί σε 3 ίντσες φορές 15 ίντσες φορές 130 ίντσες, ή 5.850 κυβικά ίντσες.
Δεύτερον, πολλαπλασιάστε το πάχος φορές το πλάτος φορές το μήκος για τα επάνω και το κάτω μέρος της δέσμης Ι ξεχωριστά για να αποκτήσετε τον όγκο του καθενός σε κυβικές ίντσες. Στο παράδειγμα, αυτό το βήμα αποδίδει 2 ίντσες φορές 10 ίντσες φορές 130 ίντσες ή όγκος 2.600 κυβικών ίντσες για κάθε μέρος.
Τρίτον, προσθέστε τον όγκο των τριών μερών της δέσμης Ι για να αποκτήσετε τον συνολικό όγκο σε κυβικές ίντσες. Συνεχίζοντας την άσκηση, έχετε 5.850 κυβικά εκατοστά συν 2.600 κυβικά εκατοστά συν 2.600 κυβικά εκατοστά, ή 11.050 κυβικά εκατοστά.
Τέταρτον, μετατρέψτε τον όγκο σε κυβικά πόδια διαιρώντας κατά 1,728, αφού ένα κυβικό πόδι ισούται με 1,728 κυβικά εκατοστά. Για παράδειγμα, αυτός ο υπολογισμός οδηγεί σε 11.050 κυβικές ίντσες διαιρούμενες με 1.728 κυβικές ίντσες ανά κυβικό πόδι ή όγκο 6.4 κυβικά πόδια.
Τέλος, πολλαπλασιάστε την πυκνότητα βάρους του χάλυβα, σε κιλά ανά κυβικό πόδι, από τον όγκο για να πάρετε το βάρος της δέσμης Ι σε λίβρες. Ολοκλήρωση της άσκησης οδηγεί σε 490 λίβρες ανά κυβικό πόδι φορές 6,4 κυβικά πόδια ή βάρος 3,136 lb.