Hai! Sebagai pemasok balok baja H, saya sering ditanya tentang cara menghitung defleksi balok baja H di bawah beban yang berbeda. Ini adalah aspek penting, terutama bagi mereka yang ada di proyek konstruksi dan teknik. Di blog ini, saya akan memecah prosesnya dan memberi Anda pemahaman yang lebih baik tentang apa yang terlibat.
Pertama, mari kita bicara tentang apa itu defleksi. Defleksi mengacu pada jumlah balok menekuk atau melorot ketika beban diterapkan padanya. Penting untuk menghitung ini karena defleksi berlebihan dapat menyebabkan masalah struktural, mempengaruhi estetika bangunan, dan bahkan menyebabkan masalah dengan fungsionalitas struktur.
Ada berbagai jenis beban yangH Balok Bajadapat menjadi sasaran. Yang paling umum meliputi:
- Beban Mati: Ini adalah beban permanen pada balok, seperti berat balok itu sendiri, berat bahan yang terpasang seperti atap atau lantai, dan komponen tetap lainnya.
- LIVE LOADS: Ini adalah variabel beban yang dapat berubah seiring waktu. Contohnya termasuk berat orang, furnitur, kendaraan, atau benda -benda lain yang dapat dipindahkan yang mungkin perlu didukung oleh balok.
- Beban Angin: Angin dapat mengerahkan kekuatan signifikan pada suatu struktur, dan balok harus dapat menahan kekuatan ini tanpa defleksi berlebihan.
- Beban Salju: Di daerah dengan salju turun, berat salju di atap bisa menjadi beban utama di balok.
Sekarang, mari kita masuk ke seluk -beluk - berpasir menghitung defleksi.
Perhitungan untuk balok baja H yang didukung secara sederhana di bawah beban yang terdistribusi secara seragam
Skenario paling mendasar adalah yang didukung sederhanaH Balok(Balok yang didukung di kedua ujungnya) dengan beban yang terdistribusi secara seragam (UDL). Rumus untuk menghitung defleksi maksimum ($ \ delta_ {max} $) dalam hal ini adalah:
$ \ delta_ {max} = \ frac {5wl^{4}} {384ei} $
Di mana:
- $ W $ adalah beban yang didistribusikan secara seragam per satuan panjang (dalam N/M atau LB/ft). Misalnya, jika Anda memiliki beban 1000 N tersebar secara merata di atas balok 5 - meter, udl $ w = \ frac {1000} {5} = 200 $ n/m.
- $ L $ adalah panjang balok (dalam M atau ft).
- $ E $ adalah modulus elastisitas baja. Untuk baja struktural, modulus elastisitas $ E $ biasanya sekitar $ 200 \ Times10^{9} $ pa atau $ 29 \ Times10^{6} $ psi.
- $ I $ adalah momen inersia dari salib - bagian h. Momen inersia tergantung pada dimensi sinar H. Ukuran balok H yang berbeda memiliki nilai yang berbeda dari $ I $, yang biasanya dapat ditemukan di tabel bagian baja.
Katakanlah kita memiliki sinar H yang didukung dengan panjang $ L = 6 $ m, udl $ w = 500 $ n/m, dan momen inersia $ i $ dari heam h adalah $ 5 \ Times10^{-5} $ $ M^{4} $. Menggunakan $ E = 200 \ Times10^{9} $ PA, kita dapat menghitung defleksi maksimum sebagai berikut:
$ \ delta_ {max} = \ frac {5 \ Times500 \ Times6^{4}} {384 \ Times200 \ Times10^{9} \ Times5 \ Times10^{-5}} $
Pertama, Hitung Numerator: $ 5 \ Times500 \ Times6^{4} = 5 \ Times500 \ Times1296 = 3240000 $
Kemudian, hitung denominator: $ 384 \ Times200 \ Times10^{9} \ Times5 \ Times10^{-5} = 384 \ Times10^{6} $ $
$ \ delta_ {max} = \ frac {3240000} {384 \ Times10^{6}} \ apps0.0084 $ m atau 8,4 mm
Perhitungan untuk balok baja H yang didukung hanya di bawah beban titik
Jika beban adalah beban titik tunggal ($ p $) yang diterapkan di tengah balok yang didukung, rumus untuk defleksi maksimum adalah:
$ \ delta_ {max} = \ frac {pl^{3}} {48ei} $
Mari kita asumsikan kita memiliki poin beban $ p = 10000 $ n diterapkan di tengah balok H yang didukung dengan panjang $ l = 5 $ m, $ e = 200 \ Times10^{9} $ pa, dan $ i = 3 \ Times10^{-5} $ $ $ M^{4} $
$ \ delta_ {max} = \ frac {10000 \ Times5^{3}} {48 \ Times200 \ Times10^{9} \ Times3 \ Times10^{-5}} $
Numerator adalah $ 10000 \ Times5^{3} = 10000 \ Times125 = 1250000 $
Denominator adalah $ 48 \ Times200 \ Times10^{9} \ Times3 \ Times10^{-5} = 288 \ Times10^{6} $
$ \ delta_ {max} = \ frac {1250000} {288 \ Times10^{6}} \ apps0.0043 $ m atau 4.3 mm
Untuk kondisi pemuatan dan dukungan yang lebih kompleks
Dalam skenario dunia nyata, kondisi pemuatan dan dukungan bisa jauh lebih kompleks. Misalnya, balok dapat diperbaiki di satu ujung dan hanya didukung di sisi lain, atau dapat dikenakan banyak beban titik dan beban terdistribusi secara bersamaan.
Dalam kasus seperti itu, kita dapat menggunakan prinsip superposisi. Prinsip superposisi menyatakan bahwa defleksi total balok di bawah beberapa beban sama dengan jumlah defleksi yang disebabkan oleh masing -masing beban individu yang bertindak saja.
Kami juga dapat menggunakan perangkat perangkat lunak seperti SAP2000, Etabs, atau ANSYS untuk melakukan perhitungan yang lebih akurat dan terperinci. Paket perangkat lunak ini dapat menangani geometri yang kompleks, kondisi pemuatan, dan sifat material.
Hal penting lainnya yang perlu diingat adalah defleksi yang diijinkan. Kode dan standar bangunan biasanya menentukan defleksi maksimum yang diijinkan untuk berbagai jenis struktur. Misalnya, untuk balok lantai di gedung perumahan, defleksi yang diijinkan dapat dibatasi hingga $ L/360 $ (di mana $ L $ adalah panjang balok). Ini berarti bahwa untuk balok 6 - meter, defleksi maksimum yang diijinkan adalah $ \ frac {6} {360} = 0,0167 $ m atau 16,7 mm.
Jika defleksi yang dihitung melebihi defleksi yang diijinkan, kita mungkin perlu memilih sinar H yang lebih besar dengan momen inersia yang lebih tinggi, atau mengubah kondisi dukungan untuk mengurangi defleksi.
Sebagai pemasok balok baja H, saya dapat menawarkan berbagai sinar H dalam berbagai ukuran dan spesifikasi. Apakah Anda sedang mengerjakan proyek perumahan skala kecil atau bangunan komersial skala besar, saya dapat membantu Anda memilih sinar H yang tepat untuk memastikan bahwa ia dapat menahan beban dan memenuhi persyaratan defleksi.
Jika Anda terlibat dalam proyek konstruksi atau teknik dan perlu menghitung defleksi balok baja H atau mencari untuk membeli balok H berkualitas tinggi, jangan ragu untuk menjangkau. Saya di sini untuk membantu Anda dengan semua kebutuhan balok baja H Anda dan memberi Anda solusi terbaik untuk proyek Anda.
Referensi
- "Mekanika Bahan" oleh RC Hibbeler
- "Desain Baja Struktural" oleh SK Duggal
- Kode dan standar bangunan yang relevan dengan rekayasa struktural