Hai! Sebagai pemasok rangka batang baja, saya sering ditanya tentang rumus yang digunakan untuk menghitung tegangan dalam struktur ini. Ini adalah topik penting, terutama bagi mereka yang terlibat dalam proyek konstruksi dan teknik. Jadi, mari selami dan jelajahi formula kunci yang ikut bermain.
Pertama, mari kita mengerti apa itu stres. Secara sederhana, stres adalah gaya yang diterapkan pada objek per satuan area. Ketika datang ke gulungan baja baja, stres dapat terjadi karena berbagai faktor seperti berat struktur itu sendiri, beban yang dirancang untuk dibawa, dan kekuatan eksternal seperti angin atau aktivitas seismik.
Salah satu formula paling dasar untuk menghitung tegangan adalah rumus untuk stres normal, yang diberikan oleh:
S = f / a
Di sini, σ (Sigma) mewakili tegangan normal, F adalah gaya yang diterapkan pada batang baja, dan A adalah area salib - penampang batang. Formula ini digunakan ketika gaya diterapkan secara aksial (sepanjang panjang batang). Misalnya, jika Anda memiliki batang baja dalam rangka yang mendukung beban vertikal, Anda dapat menggunakan formula ini untuk mengetahui tegangan normal pada bilah.
Katakanlah Anda memiliki batang baja dengan area silang - bagian seluas 500 milimeter persegi (atau 0,0005 meter persegi) dan membawa kekuatan 20.000 newton. Menggunakan rumus σ = f / a, kita dapat menghitung tegangan normal sebagai berikut:
σ = 20000 N / 0,0005 m² = 40.000.000 pada ored O 1
Sekarang, hal -hal bisa menjadi sedikit lebih rumit ketika kekuatan tidak diterapkan secara aksial. Dalam rangka, bar dapat mengalami stres geser juga. Tegangan geser terjadi ketika dua bagian dari suatu objek meluncur melewati satu sama lain dalam arah yang berlawanan. Formula untuk stres geser adalah:
t = v / a_s
Di mana τ (tau) adalah tegangan geser, V adalah gaya geser, dan A_S adalah area geser. Dalam konteks rangka batang baja, area geser mungkin berbeda dari area salib - bagian yang digunakan untuk perhitungan tegangan normal, tergantung pada geometri batang dan bagaimana gaya diterapkan.
Konsep penting lainnya adalah menekuk stres. Dalam rangka, beberapa batang mungkin mengalami momen lentur, yang menyebabkan batang menekuk. Formula untuk menekuk tegangan pada titik pada bagian salib dari balok (atau bilah dalam kasus ini) adalah:
σ_b = m * y / i
Di sini, σ_b adalah tegangan lentur, m adalah momen lentur pada bagian salib, y adalah jarak dari sumbu netral dari bagian salib ke titik di mana tegangan dihitung, dan saya adalah momen inersia bagian salib. Momen inersia adalah ukuran bagaimana luas bagian salib didistribusikan di sekitar sumbu netral.
Untuk salib persegi panjang - bagian lebar B dan tinggi H, momen inersia tentang sumbu yang melewati centroid (sumbu netral) dan sejajar dengan pangkalan diberikan oleh:
I = b * h³ / 12
Mari kita ambil contoh. Misalkan Anda memiliki batang baja dalam rangka dengan salib persegi panjang - bagian lebar 50 mm dan tinggi 100 mm. Momen lentur pada bagian salib tertentu adalah 5000 nm, dan Anda ingin menemukan tegangan lentur pada serat paling atas dari bar (di mana y = h/2 = 50 mm atau 0,05 m). Pertama, kami menghitung momen inersia:
I = (0,05 m) * (0,1 m) ³ / 12 = 4,17 × 10⁻⁷ m⁴
Kemudian, menggunakan rumus tegangan lentur σ_b = m * y / i, kita dapatkan:
Σ_b = (5000 nm) * (0,05 m) / (4,17 × 10⁻⁷ m ⁴) ≈
Saat merancang rangka batang baja, insinyur juga perlu mempertimbangkan tegangan gabungan. Sebuah bar dalam rangka dapat mengalami kombinasi tekanan normal, geser, dan lentur. Untuk menjelaskan hal ini, mereka menggunakan rumus dan metode analisis yang lebih kompleks. Salah satu pendekatan umum adalah kriteria stres Von Mises, yang digunakan untuk memprediksi hasil dalam bahan ulet seperti baja. Stres von mises, σ_vm, diberikan oleh:
S_VM = √ (Δ₁² - SMS + SME + 3t₁₂²)
di mana σ₁ dan σ₂ adalah tegangan utama dan τ₁₂ adalah tegangan geser pada bidang yang mengandung tegangan utama.
Di perusahaan kami, kami memahami pentingnya perhitungan ini. Itu sebabnya kami menawarkan rangka batang baja berkualitas tinggi yang dirancang untuk menahan tekanan yang akan mereka temui dalam aplikasi dunia nyata. Jika Anda tertarik dengan produk kami, kami punya beberapa pilihan bagus untuk Anda. Lihat kamiPanel logam rapidseam, yang merupakan tambahan yang bagus untuk proyek konstruksi apa pun. Kami juga menawarkan aSampel gratis YX44 - 180 - 720 Lembar Decking Baja Disesuaikan untuk Bahan Bangunan, sehingga Anda dapat menguji kualitas sebelum melakukan pembelian. Dan jika Anda mencari berbagai jenis struktur pendukung, kamiJenis C Purlinslayak dipertimbangkan.
Jika Anda merencanakan proyek konstruksi dan membutuhkan rangka baja baja yang andal, jangan ragu untuk menjangkau. Kami di sini untuk membantu Anda dengan semua kebutuhan rangka batang baja Anda. Baik Anda seorang insinyur, kontraktor, atau pembangun, kami dapat memberi Anda produk yang tepat dan dukungan teknis. Hubungi kami untuk memulai proses pengadaan dan mari kita bahas bagaimana kami dapat memenuhi kebutuhan Anda.
Referensi:
- Mekanika Buku Teks Bahan, Berbagai Edisi
- Buku Pegangan Desain Rekayasa untuk Struktur Baja
