Isi
- Pasukan di Balok
- Young Modulus Y
- Stres dan Regangan
- Perhitungan Sampel Termasuk Stres
- Kalkulator Kapasitas Muat I-Beam
"Stres," dalam bahasa sehari-hari, dapat berarti sejumlah hal, tetapi secara umum menyiratkan urgensi semacam, sesuatu yang menguji ketahanan dari beberapa sistem pendukung yang terukur atau mungkin tidak dapat dikuantifikasi. Dalam teknik dan fisika, stres memiliki makna tertentu, dan berkaitan dengan jumlah gaya yang dialami suatu material per unit area material itu.
Menghitung jumlah maksimum tegangan yang dapat ditoleransi struktur atau balok tunggal, dan mencocokkan ini dengan beban yang diharapkan dari struktur. adalah masalah klasik dan sehari-hari yang dihadapi insinyur setiap hari. Tanpa melibatkan matematika, mustahil membangun kekayaan bendungan besar, jembatan, dan gedung pencakar langit yang terlihat di seluruh dunia.
Pasukan di Balok
Jumlah pasukan Fbersih dialami oleh benda-benda di Bumi termasuk komponen "normal" yang menunjuk lurus ke bawah dan disebabkan oleh medan gravitasi bumi, yang menghasilkan percepatan g dari 9,8 m / s2, dikombinasikan dengan massa m objek yang mengalami percepatan ini. (Dari hukum kedua Newton, Fbersih = mSebuah. Akselerasi adalah laju perubahan kecepatan, yang pada gilirannya adalah laju perubahan perpindahan.)
Benda padat yang berorientasi horizontal seperti balok yang memiliki elemen massa yang berorientasi vertikal dan horizontal mengalami beberapa derajat deformasi horisontal bahkan ketika mengalami beban vertikal, dimanifestasikan sebagai perubahan panjang ΔL. Artinya, sinar berakhir.
Young Modulus Y
Bahan memiliki sifat yang disebut Modulus muda atau modulus elastis Y, yang khusus untuk setiap materi. Nilai yang lebih tinggi menandakan resistensi yang lebih tinggi terhadap deformasi. Unitnya sama dengan tekanan, newton per meter persegi (N / m2), yang juga merupakan gaya per satuan luas.
Eksperimen menunjukkan perubahan panjang ΔL balok dengan panjang awal L0 dikenakan gaya F di atas luas penampang A diberikan oleh persamaan
ΔL = (1 / Y) (F / A) L0
Stres dan Regangan
Menekankan dalam con ini adalah rasio gaya terhadap area F / A, yang muncul di sisi kanan persamaan perubahan panjang di atas. Kadang-kadang dilambangkan dengan σ (huruf Yunani sigma).
Ketegangan, di sisi lain, adalah rasio dari perubahan panjang ΔL dengan panjang aslinya L, atau ΔL / L. Kadang-kadang diwakili oleh ε (huruf Yunani epsilon). Strain adalah kuantitas tanpa dimensi, artinya tidak memiliki satuan.
Ini berarti stres dan ketegangan berkaitan dengan
ΔL / L0 = ε = (1 / Y) (F / A) = σ / Y, atau
stres = Y × regangan.
Perhitungan Sampel Termasuk Stres
Gaya 1.400 N bekerja pada balok 8 meter kali 0,25 meter dengan modulus Youngs 70 × 109 Tidak ada2. Apa stres dan ketegangannya?
Pertama, hitung area A yang mengalami gaya F sebesar 1.400 N. Ini diberikan dengan mengalikan panjang L0 balok dengan lebarnya: (8 m) (0,25 m) = 2 m2.
Selanjutnya, masukkan nilai-nilai Anda yang diketahui ke dalam persamaan di atas:
Ketegangan ε = (1/70 × 109 Tidak ada2) (1.400 N / 2 m2) = 1 × 10-8.
Tekankan σ = F / A = (Y) (ε) = (70 × 109Tidak ada2)(1 × 10-8) = 700 N / m2.
Kalkulator Kapasitas Muat I-Beam
Anda dapat menemukan kalkulator balok baja gratis secara online, seperti yang disediakan di Sumber Daya. Yang ini sebenarnya adalah kalkulator balok tak tentu dan dapat diterapkan pada struktur dukungan linear. Ini memungkinkan Anda untuk, dalam arti tertentu, bermain arsitek (atau insinyur) dan bereksperimen dengan berbagai input kekuatan dan variabel lain, bahkan engsel. Terbaik dari semua, Anda tidak dapat menyebabkan pekerja konstruksi "stres" di dunia nyata dengan demikian!