Sådan beregnes Cantilevers

Cantilevers er bjælker, der stikker ud af en struktur uden støtte på den frie ende, ligesom et dykkebræt. Cantilevers bærer ofte belastninger, når de bruges i bygninger - f.eks. Til balkoner - eller broer eller tårne. Selv en flyvemaskine kan betragtes som udkragede bjælker. Når en belastning sidder på en udkraget bjælke, opstår der to reaktioner ved dens understøtning. Der er den lodrette forskydningskraft, der modvirker objektets vægt, men den større kraft er ofte bøjningsmomentet, der holder bjælken i at rotere. Du kan beregne disse belastninger ved hjælp af et par ligninger.

Bestem selve bjælkens vægt. Hvis dette er ukendt, kan du slå op på strålematerialets tæthed og derefter multiplicere dette nummer med bjælkens volumen.


Beregn forskydningskraften ved bjælkens understøtning. Dette er den lodrette, opadgående kraft, der modvirker bjælkens og objektets vægt. Som du kunne forvente, er forskydningskraften simpelthen summen af bjælkens vægt og den belastning, den bærer.


Beregn bøjningsmomentet på grund af selve bjælkens vægt. Bøjningsmomentet langs et tværsnit er lig med afstanden til en vinkelret kraft gange størrelsen af denne kraft. For eksempel, hvis en 10 Newton-styrke virker på en bjælke 20 m fra dens udkragede understøtning, er øjeblikket ved understøttelsen 200 Newton-meter. Da massens centrum af en bjælke er midtpunktet for dens længde, er øjeblikket forårsaget af bjælken dens vægt ganget med halvdelen af sin ophængte længde.


Beregn bøjningsmomentet på grund af vægten af belastning. Dette er lig med lastens vægtcenter gange dens afstand fra bjælkens understøtning. Hvis f.eks. 10 kg rektangulær blomsterbed sidder på en bjælke mellem 15 og 20 m fra bæreren, ville dets inducerede bøjningsmoment være:


17,5 m * 10 kg \u003d 175 kg-m.


Tilføj de bøjningsmomenter, der er induceret af belastningen og selve bjælken for at opnå det samlede bøjningsmoment.




Advarsler


1. Husk ikke at tilføje forskydning direkte kraft og bøjningsmomentet. Forskydningskraft er en lodret kraft parallelt med bjælkens tværsnit, mens bøjningsmomentet består af små, horisontale kræfter, som både skubber og trækker vinkelret på bjælkens tværsnit.