Inhoud
Overweeg het gewicht van een stalen I-balk te berekenen voordat u een constructie overbelast. Stalen I-balken zijn te groot en zwaar voor een conventionele schaal, maar hun gewicht kan wiskundig worden bepaald met een paar metingen. Het gewicht van een stalen balk hangt af van het volume en de gewichtsdichtheid van staal. Volume hangt af van de afmetingen van de balk en bepaalt hoeveel ruimte deze inneemt. Gewichtsdichtheid meet het aantal kilo dat een kubieke voet van een stof weegt. Voor standaardconstructiestaal is de gewichtsdichtheid ongeveer 490 pond per kubieke voet.
Een I-balk meten
Een stalen I-balkenvorm bestaat uit drie massieve, rechthoekige stukken die aan elkaar zijn gelast. Elk van deze moet worden gemeten om het volume van de I-stralen te bepalen.
Meet eerst de lengte van de stalen I-balk in inches. De lengte kan bijvoorbeeld 130 inch zijn.
Ten tweede, meet de dikte en breedte van de bovenste en onderste delen van de I-balk in inches. Voer de meting uit vanaf de zijkant van de balk die eruit ziet als een "I." Deze dikten en breedtes zijn meestal hetzelfde. Neem bijvoorbeeld aan dat de bovenste en onderste delen van de I-balk beide een dikte van 2 inch en een breedte van 10 inch kunnen hebben.
Ten derde, meet de hoogte en dikte van het centrale gedeelte van de I-balk in inches. Voer de meting uit vanaf de zijkant van de balk die eruit ziet als een "I." De dikte kan bijvoorbeeld 3 inch zijn, terwijl de hoogte 15 inch kan zijn.
Volume en gewicht berekenen
Vermenigvuldig eerst de dikte maal hoogte maal lengte voor het centrale deel van de I-balk om het volume in kubieke inches te krijgen. Het uitvoeren van deze stap die bijvoorbeeld hierboven wordt gebruikt, leidt tot 3 inch x 15 inch x 130 inch, of 5.850 kubieke inch.
Ten tweede, vermenigvuldig de dikte maal breedte maal lengte voor de bovenste en onderste delen van de I-balk afzonderlijk om het volume van elk in kubieke inches te verkrijgen. In het voorbeeld levert deze stap 2 inch x 10 inch x 130 inch op, of een volume van 2.600 kubieke inch voor elk onderdeel.
Ten derde, voeg het volume van de drie delen van de I-balk toe om het totale volume in kubieke inches te verkrijgen. Als u de oefening voortzet, hebt u 5.850 kubieke inch plus 2.600 kubieke inch plus 2.600 kubieke inch of 11.050 kubieke inch.
Ten vierde, converteer het volume naar kubieke voet door te delen door 1.728, omdat een kubieke voet gelijk is aan 1.728 kubieke inch. Deze berekening leidt bijvoorbeeld tot 11.050 kubieke inch gedeeld door 1.728 kubieke inch per kubieke voet, of een volume van 6.4 kubieke voet.
Tot slot, vermenigvuldig de gewichtsdichtheid van staal, in pond per kubieke voet, met het volume om het gewicht van de I-balk in pond te krijgen. Het voltooien van de oefening leidt tot 490 pond per kubieke voet maal 6,4 kubieke voet, of een gewicht van 3,136 pond.