Pytanie:
Wpływ skonstruowanej belki rurowej / pierścieniowej na moment bezwładności
user16
2015-04-06 00:33:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Chciałbym skonstruować pustą belkę z drewna konstrukcyjnego 2 "x4" lub 2 "x6". 1 Moją myślą jest wziąć 4 deski i przytwierdzić je do siebie, aby uformować kwadratowa belka 2 z pustym rdzeniem. Płyty byłyby klejone i mocowane mechanicznie za pomocą śrub, aby nie dopuścić do rozdzielenia się belki. Podobnie belka byłaby zaciśnięta pod znacznym naciskiem podczas wysychania kleju.

Moje pytanie dotyczy wynikowego momentu bezwładności belki. Rozumiem, że równania momentu dla belek przyjmują jednorodny materiał. Obawiam się, że jest to założenie, które prawdopodobnie przybliżam, ale w rzeczywistości się nie spotykam.

Czy mogę używać standardowych równań momentu bezwładności w obecnej postaci?

Czy może jest jakaś zmiana oceny, którą powinienem zastosować do belki, ponieważ jest to materiał kompozytowy, a nie jednorodny? Jeśli powinienem obniżyć stawkę, jak zastosowałbym to w standardowych obliczeniach?

1 Należy pamiętać, że są to wymiary nominalne. Rzeczywiste wymiary są o około $ \ frac {1} {2} "$ mniejsze.
2 Nominalnie byłby to kwadrat 6" lub 8 ", ale wynosić 5 "lub 7" po uwzględnieniu rzeczywistych wymiarów.
3 Należy również pamiętać, że te belki nie będą używane w sposób przenoszący obciążenia, w którym ktokolwiek może zostać zraniony. Buduję pergolę i chcę poprowadzić przewód elektryczny przez środek belek.

Zaproponowałem zmianę w tytule pytania - zmianę belki zespolonej na rurową / pierścieniową. Belka kompozytowa jest wykonana z więcej niż jednego materiału, takiego jak sklejka, drewno i kość słoniowa do starożytnych łuków myśliwskich
Myślę, że to, czego naprawdę szukasz, jest „anizotropowe”. Drewno jest jak kompozyt, ponieważ ma różne właściwości materiału równolegle i poprzecznie do włókien.
Jeden odpowiedź:
William S. Godfrey- S.E.
2015-04-06 12:46:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Moment bezwładności nie jest właściwością materiału, jest właściwością geometryczną. Niezależnie od materiału, z którym masz do czynienia, pręt o wysokości 2 "szerokości i 10" wysokości w przekroju ma ten sam moment bezwładności. Dlatego do obliczania momentu bezwładności przekroju belki należy używać standardowych równań.

Aby odpowiedzieć na część pytania dotyczącą nieizotropowych (anizotropowych) właściwości drewna. Obowiązujące kody / normy dotyczące projektowania drewna (National Design Specification, NDS, for Wood Construction w USA) sugerują ignorowanie nieodłącznej natury anizotropowej drewna i zamiast tego stosować konserwatywnie niższą wartość dla tych właściwości. Najbardziej odpowiednią z tych właściwości do projektowania strukturalnego drewna jest moduł sprężystości, dla którego wartości zestawiono w uzupełnieniu do listy NDS w podziale na gatunki.

A w odniesieniu do „obniżenia” oceny właściwości materiału, ponieważ tworzysz element złożony, nie, nie powinieneś w żaden sposób modyfikować właściwości materiału. Nie zmieniłeś właściwości materiału, nie zmieniły się. Zamiast tego musisz obliczyć siłę ścinającą przenoszoną między wszystkimi członami i odpowiednio zaprojektować łączniki do kołków (gwoździe) lub klej. Odbywa się to poprzez obliczenie przepływu ścinającego $ (q = \ frac {VQ} {I}) $.

Podsumowując, możesz zakończyć analizę / projekt, odpowiednio obliczając moment bezwładności swojej konstrukcji -up, używając odpowiednich właściwości materiału i odpowiednio dobierając rozmiary łączników.

Sam nie posiadam kopii NDS, ale według strony 5 tej starszej wersji (http://www.awc.org/pdf/wsdd/C3.pdf) są pewne ograniczenia dla sekcji rozbudowanych . Z pewnością jest jednak słuszne, że nie zmieni to samego momentu bezwładności.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...