Szia! A H gerenda beszállítójaként gyakran kérdeznek tőlem, hogyan kell kiszámítani a H gerenda metszetmodulusát. Ez kulcsfontosságú szempont ezeknek a gerendáknak a szerkezeti képességeinek megértésében, ezért úgy gondoltam, lebontom egy egyszerű módon.
Először is beszéljünk arról, hogy mi a szakasz modulusa. Egyszerűen fogalmazva, a metszetmodulus egy keresztmetszet geometriai tulajdonsága. A hajlítás alatti gerenda feszültségének meghatározására szolgál. A nagyobb keresztmetszeti modulus azt jelenti, hogy a gerenda meghibásodás nélkül több hajlító igénybevételnek is ellenáll.
Most, a H gerendák esetében, külön alakja van, vízszintes felső és alsó karimával, valamint függőleges hálóval, amely összeköti őket. A forma kiváló szerkezeti tulajdonságokat biztosít, így népszerű választás az építési és mérnöki projektekben.
Alapképlet a szakaszmodulushoz
A szakaszmodulus (S) képletét a következő képlet adja meg:
[S=\frac{I}{c}]
ahol (I) a keresztmetszet tehetetlenségi nyomatéka és (c) a távolság a semleges tengelytől a gerenda legkülső száláig.
A tehetetlenségi nyomaték kiszámítása ((I))
A H-nyaláb tehetetlenségi nyomatékát az alakja miatt kicsit bonyolultabb kiszámítani. A H gerendát három részre bonthatjuk: a felső karimára, a szövedékre és az alsó karimára.
Tegyük fel a következő méreteket a H sugárhoz:
- A felső és alsó karima szélessége (b).
- A felső és alsó karima vastagsága (t_f).
- A háló magassága (h_w).
- A szövedék vastagsága (t_w).
A H gerenda tehetetlenségi nyomatéka az x tengely körül (a keresztmetszet súlypontján átmenő és a karimákkal párhuzamos tengely) a következőképpen számítható ki:
A felső karima tehetetlenségi nyomatéka saját, az x tengellyel párhuzamos súlyponti tengelye körül (I_{f1}=\frac{1}{12}b t_f^3). A párhuzamos tengely tételét használva a felső karima tehetetlenségi nyomatéka a H gerenda x - tengelye körül (I_{f1}'=I_{f1}+A_{f1}d_1^2), ahol (A_{f1}=b t_f) a felső karima területe és (d_{1=\frach (\}{2}c) h_w + 2t_f) a H sugár teljes magassága).
Hasonlóképpen, az alsó karima esetében a tehetetlenségi nyomaték saját, az x tengellyel párhuzamos súlyponti tengelye körül (I_{f2}=\frac{1}{12}b t_f^3), a H gerenda x - tengelye körül pedig (I_{f2}'=I_{f2}+A_{f2}d_A és{f_2) (d_2=\frac{h}{2}-\frac{t_f}{2}).
A szövedék tehetetlenségi nyomatéka saját, az x tengellyel párhuzamos középtengelye körül (I_w=\frac{1}{12}t_w h_w^3).
A H-nyaláb teljes tehetetlenségi nyomatéka az x - tengely körül (I_x=I_{f1}'+I_{f2}'+I_w)
A távolság kiszámítása (c)
A távolság (c) a semleges tengelytől a nyaláb legkülső száláig egyszerűen (\frac{h}{2}), ahol (h) a H sugár teljes magassága.
Miután kiszámoltuk (I) és (c) a szakasz modulusát (S=\frac{I}{c})
Példa számítás
Tegyük fel, hogy van egy H gerendánk a következő méretekkel:
- (b = 100\szóköz mm)
- (t_f=10\szóköz mm)
- (h_sz = 200\szóköz mm)
- (t_w = 8\space mm)
Először számítsa ki a H sugár teljes magasságát (h=h_w + 2t_f=200 + 2\times10=220\space mm)
A felső karima területe (A_{f1}=b t_f=100\times10 = 1000\space mm^2)
A felső karima tehetetlenségi nyomatéka a saját súlyponti tengelye körül (I_{f1}=\frac{1}{12}b t_f^3=\frac{1}{12}\times100\times10^3=\frac{100000}{12}\approx8333,33\space^4)
A távolság (d_1=\frac{h}{2}-\frac{t_f}{2}=\frac{220}{2}-\frac{10}{2}=105\space mm)
A párhuzamos tengely tételével (I_{f1}'=I_{f1}+A_{f1}d_1^2=8333,33+1000\times105^2=8333,33 + 11025000=11033333,33\space mm^4)
Ugyanezek a számítások érvényesek az alsó karimára is, tehát (I_{f2}' = 11033333,33\space mm^4)
A szövedék tehetetlenségi nyomatéka a saját középtengelye körül (I_w=\frac{1}{12}t_w h_w^3=\frac{1}{12}\times8\times200^3=\frac{8\times8000000}{12}\approx53333333.43)
A teljes tehetetlenségi nyomaték (I_x=I_{f1}'+I_{f2}'+I_w=11033333,33+11033333,33 + 5333333,33=27400000\space mm^4)
A távolság (c=\frac{h}{2}=110\space mm)
A szakasz modulusa (S=\frac{I_x}{c}=\frac{27400000}{110}\approx249090.91\space mm^3)
A szakaszmodulus jelentősége a H-nyaláb kiválasztásában
A szakasz modulusa kulcsfontosságú tényező a H gerenda kiválasztásakor egy adott alkalmazáshoz. Ha olyan projekten dolgozik, ahol a gerenda nagy hajlítási terhelésnek lesz kitéve, akkor nagyobb keresztmetszeti modulusú H gerendára lesz szüksége.
Például egy nagyméretű épületben a padlók és tetők alátámasztására használt gerendáknak elegendő keresztmetszeti modulussal kell rendelkezniük ahhoz, hogy elviseljék a szerkezet súlyát és bármilyen további terhelést, például hó vagy szél.
A H gerendák széles választékát kínáljuk, beleértveA36 A572 50 Standard Steel I Beam,H sugár 300 x 300, ésSzénacél H gerenda. Ezeknek a gerendáknak a méreteitől és anyagtulajdonságaitól függően eltérő szakaszmodulok vannak.
Miért válassza a H gerendáinkat
H gerendáink kiváló minőségű anyagokból készülnek, biztosítva a kiváló szerkezeti integritást. Szakértői csapatunk van, akik segítenek kiválasztani a projektjéhez megfelelő H gerendát az Ön egyedi követelményei alapján, beleértve a szükséges szakaszmodulust is.
Legyen szó kisvállalkozóról vagy nagy építőipari cégről, versenyképes áron biztosítjuk a megfelelő mennyiségű H gerendát. Gyors szállítási határidőket is kínálunk, hogy projektje az ütemtervben maradjon.
Ha éppen egy építési vagy mérnöki projektet tervez, és ki kell számítania a különböző H gerendák szelvénymodulusát, vagy segítségre van szüksége a megfelelő kiválasztásához, ne habozzon kapcsolatba lépni. Azért vagyunk itt, hogy segítsünk Önnek az út minden lépésében. Lépjen kapcsolatba velünk, hogy beszélgetést kezdeményezzünk a H Beam igényeiről, és dolgozzunk együtt projektje sikerén.
Hivatkozások
- Gere, JM és Goodno, BJ (2012). Anyagmechanika. Cengage Learning.
- Timosenko, SP és Gere, JM (1972). A rugalmas stabilitás elmélete. McGraw – Hill.
