Overvej at beregne vægten af en stål-I-stråle, før overbelastning af en struktur. Stål I-stråler er for store og tunge i konventionel skala, men deres vægt kan bestemmes matematisk med nogle få målinger. Vægten af en stålstang afhænger af dens volumen og vægttætheden af stål. Volumen afhænger af bjælkens dimensioner og bestemmer hvor meget plads det optager. Vægt densitet måler antallet af pounds en kubikmeter af et stof vejer. For standardbyggestål er vægttætheden omkring 490 pund pr. Kubikmeter.
Måling af en I-stråle
En stål-I-stråleform består af tre faste rektangulære stykker svejset sammen. Hver af disse måles for at bestemme I-stråleens volumen.
Først måler længden af stål-I-strålen i tommer. For eksempel kan længden være 130 tommer.
For det andet måler tykkelsen og bredden af den øverste og nederste del af I-strålen i tommer. Lav målingen fra siden af strålen, der ligner en "I." Disse tykkelser og bredder er som regel ens. Antag for eksempel at toppen og bunden af I-bjælken kan have en tykkelse på 2 inches og en bredde på 10 inches.
For det tredje måle højden og tykkelsen af den centrale del af I -bjælke i inches. Lav målingen fra siden af strålen, der ligner en "I." For eksempel kan tykkelsen være 3 tommer, mens højden kan være 15 tommer.
Beregning af volumen og vægt
Først multipliceres tykkelsen gange højden gange længden for den centrale del af I -bjælke for at få sit volumen i kubikmeter. Udførelse af dette trin, som f.eks. Brugt ovenfor, fører til 3 tommer gange 15 tommer 130 tommer, eller 5 850 tommer.
For det andet multiplicerer tykkelsen gange bredden gange længden for de øverste og nederste dele af I-bjælken separat for at opnå mængden af hver i kubik inches. I eksemplet giver dette trin 2 tommer 10 tommer 130 tommer eller et volumen på 2.600 kubikmeter for hver del.
For det tredje tilføjer volumenet af de tre dele af I-strålen for at opnå den samlet volumen i kubikmeter. Fortsæt øvelsen, du har 5.850 kubik inches plus 2.600 kubik inches plus 2.600 kubik inches eller 11.050 kubik inches.
For det fjerde konverterer du lydstyrken til kubikfod ved at dividere med 1.728, da en kubikfod svarer til 1.728 kubikmeter . Eksempelvis fører denne beregning til 11.050 kubikmeter divideret med 1.728 kubikcentimeter pr. Kubikmeter eller et volumen på 6,4 kubikfod.
Endelig multiplicerer vægtætheden af stål i pund pr. Kubikmeter af volumen for at få vægten af I-strålen i pund. Afslutningen af øvelsen fører til 490 pund pr. Kubikmeter gange 6,4 kubikfod eller en vægt på 3.136 pund.
Sidste artikelSådan beregnes en vægt-til-styrke-forhold
Næste artikelForskel mellem Simple & Compound Machines