Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregnes slankethed

Slankhedskvoten, som ved første øjekast antyder en uklar måling i modeverdenen, er et teknisk koncept, der bruges til at estimere styrken af en vægtbærende søjle, normalt en fremstillet af stål. Især er slankhedskvoten et mål på en søjls tendens til at blive knust (dvs. vige lodret) eller spænde (det vil sige, vige både vandret og lodret). Som du måske kunne forvente, er kolonner, der er korte i forhold til deres radius, mere modtagelige for knusning, hvorimod længere, tyndere kolonner har en højere risiko for spænding.

Et højere slankhedskrav indebærer en større tendens til at mislykkes, alt ellers er lige. Normalt betragtes værdier over 200 som usikre.

Den generelle formel for forholdet mellem slankhed er

(K) (L) /r.
Beregn slankhedskvoten for ethvert problem

1. Find den effektive længdekonstant K.

K er den effektive længdekonstant.
Disse værdier findes i American Institute of Steel Construction (AISC) manual og ligger typisk mellem 0,5 og 2,0. Værdien af K afhænger af, hvordan enderne af kolonnen understøttes i en given struktur, det vil sige af arten af deres vedhæftede filer.

2. Beregn den effektive længde.

Dette gøres ved blot at multiplicere den faktiske målte længde på søjlen med K for at udlede den komplette tæller i det algebraiske udtryk for interesse (K) (L).

3. Beregn radius r.

Hvis du ikke udtrykkeligt får minimumsradius (forudsat at søjlen ikke har konstant bredde), kan du udlede den fra tværsnitsarealet i søjlen ved hjælp af formlen A \u003d πr 2 eller r \u003d (A /π) 1/2.

4. Løs for slankhedskvoten.

Brug værdierne fra trin. og 3. at udlede forholdet.
5. Fortolke resultaterne.

Jo større forholdet er, jo mindre styrke har søjlen. AISC-anbefalingen er et forhold, der er mindre end eller lig med 200.