Розрахунок гнучкості є важливим для визначення вантажопідйомності сталевих балок за кодами AISC. Ці розрахунки забезпечують безпеку та відповідність конструкції. На прикладах реального світу ілюструють, як інженери застосовуються ці принципи на практиці.

Приклад 1: Проста красуня під Уніформа навантаження

Сталевий балок з проміжком 6 метрів піддається рівномірному навантаженні 10 кН/м. Переріз балки - це W-подібна секція з моментом інерції (I) 1500 см4]. Мета полягає в тому, щоб переконатися, що балка може витримати момент згинання.

Максимальний момент вигину (M) для просто підтримуючої балки під рівномірним навантаженням розраховується як:

М = (в * Л[ФЛТ: 0]2) / 8

Де б = 10 кН / м і L = 6 м, так:

М = (10 * 62]) / 8 = 45 кНм

Використання формул AISC, необхідного розділу modulus (S) обчислюється як:

S = M / Fy

Припустимо Fy = 250 МПа, далі:

С = 45,000 / 250 = 180 см3

S вибраного розділу перевищує необхідну вартість, що вказує на адеквацит.

Приклад 2: Вигинання стресу

Сталевий промінь з прямокутним перерізом (ширина 200 мм, висота 300 мм) підтримується над 5-метровим проміжком. Він несе концентроване навантаження 20 кН на середині промінь. Інженер повинен переконатися в вигину напруги.

Максимальний момент вигину (M) в середині панелі:

М = (П * Л) / 4 = (20 * 5) / 4 = 25 кНм

Модуль модуля (S) для прямокутного розділу:

С = (б * h2]) / 6

Розрахунок S:

С = (0.2 * 0.32]3]

Вигинання напруги (σ) полягає в:

σ = М / С = (25,000 * 103) / 3000 = 8.33 МПа

З напруги нижче допустимого ліміту (наприклад, 250 МПа), балка підходить для навантаження.

Приклад 3: Шейр Force and Shear Stress

Сталевий промінь пропускає 8 метрів і підтримує точкове навантаження 50 кН на середині промінь. Переріз - I-beam з товщиною 8 мм. Інженер перевіряє обертову здатність.

Максимальна сила зсуву (В) на середині штанги дорівнює навантаженням:

В = 50 кН

Наслідки зсуву (τ) в Інтернеті розраховується як:

τ = V / A

Де А веб = веб-зона = веб-товщина * веб-висота. Припустимо, веб-висота 300 мм:

]

τ = 50,000 Н / 0.0024 м2] ≈ 20.83 МПа

З моменту зсувного стресу нижче ємності веб-салона (наприклад, 250 МПа), веб-променя є достатнім.