Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregnes en stål I-bjælkevægt

Overvej at beregne vægten af en stål I-bjælke, før du overbelaster en struktur. Stål I-bjælker er for store og tunge til en konventionel skala, men deres vægt kan bestemmes matematisk med et par målinger. Vægten af en stålbjælke afhænger af dens volumen og stålets vægtfylde. Volumen afhænger af strålens dimensioner og bestemmer, hvor meget plads den optager. Vægtfylde måler antallet af pund, som en kubikfod af et stof vejer. For standardkonstruktionsstål er vægtfylden ca. 490 pund pr. Kubikfod.
Måling af en I-bjælke

En stål I-bjælkens form består af tre faste, rektangulære stykker svejset sammen. Hver af disse skal måles for at bestemme I-bjælkens volumen.

Først måles længden af stål-I-bjælken i tommer. For eksempel kan længden være 130 tommer.

For det andet måle tykkelsen og bredden af de øverste og nederste dele af I-bjælken i tommer. Foretag målingen fra den side af bjælken, der ligner en "jeg". Disse tykkelser og bredder er normalt de samme. Antag for eksempel, at de øverste og nederste dele af I-bjælken begge kan have en tykkelse på 2 inches og en bredde på 10 inches.

For det tredje måles højden og tykkelsen af den centrale del af I -stråle i tommer. Foretag målingen fra den side af bjælken, der ligner en "jeg". F.eks. Kan tykkelsen være 3 tommer, mens højden kan være 15 tommer.
Beregning af volumen og vægt

Først ganges tykkelsen gange højden gange længden for den centrale del af I-bjælken til Udførelse af dette trin, for eksempel anvendt ovenfor, fører til 3 tommer gange 15 tommer gange 130 tommer eller 5.850 kubik inches. for at opnå volumenet af hver i kubik inches. I eksemplet giver dette trin 2 tommer gange 10 tommer gange 130 tommer eller et volumen på 2.600 kubik inches for hver del.

For det tredje tilføjes lydstyrken for de tre dele af I-bjælken for at opnå samlet volumen i kubik inches. Fortsætter du øvelsen, har du 5.850 kubik inches plus 2.600 kubik inches plus 2.600 kubik inches eller 11.050 kubik inches. . F.eks. Fører denne beregning til 11.050 kubikmeter divideret med 1.728 kubikmeter per kubikfod eller et volumen på 6,4 kubikfod.

Til sidst multiplicerer stålets vægtfylde i pund pr. volumen for at få vægten af I-bjælken i pund. Afslutning af øvelsen fører til 490 pund pr. Kubikfod gange 6,4 kubikfod eller en vægt på 3.136 pund.