Overvej at beregne vægten af en stål-I-bjælke inden overbelastning af en struktur. Stål I-bjælker er for store og tunge til en konventionel skala, men deres vægt kan bestemmes matematisk med et par målinger. Vægten af en stålbjælke afhænger af dens volumen og vægttætheden af stål. Volumen afhænger af strålens dimensioner og bestemmer, hvor meget plads den optager. Vægtfylde måler antallet af pund, en kubikfod af et stof vejer. For standard konstruktionsstål er vægttætheden ca. 490 pund pr. Kubikfod.
Måling af en I-bjælke
En stål-I-bjælkes form består af tre faste, rektangulære stykker svejset sammen. Hver af disse skal måles for at bestemme I-strålens volumen.
Først måles længden af stål-I-bjælken i inches. For eksempel kan længden være 130 inches.
For det andet måles tykkelsen og bredden af de øverste og nederste dele af I-bjælken i inches. Foretag målingen fra den side af bjælken, der ligner et "I." Disse tykkelser og bredder er normalt de samme. Antag for eksempel, at den øverste og nederste del af I-bjælken begge kan have en tykkelse på 2 inches og en bredde på 10 inches.
For det tredje måles højden og tykkelsen af den centrale del af I-bjælken i inches. Foretag målingen fra den side af bjælken, der ligner et "I." For eksempel kan tykkelsen være 3 tommer, mens højden kan være 15 tommer.
Beregning af volumen og vægt
Multiplicer først tykkelsen gange højde gange længde for den centrale del af I-bjælken for at få dens volumen i kubikcentimeter. Udførelse af dette trin, f.eks. Brugt ovenfor, fører til 3 tommer gange 15 tommer gange 130 tommer eller 5850 kubikcentimeter.
For det andet skal du gange tykkelsen gange bredden gange længden for de øverste og nederste dele af I-bjælken separat for at opnå volumen af hver i kubikcentimeter. I eksemplet giver dette trin 2 tommer gange 10 tommer gange 130 tommer eller et volumen på 2.600 kubikcentimeter for hver del.
For det tredje skal du tilføje lydstyrken på de tre dele af I-strålen for at opnå det samlede volumen i kubikcentimeter. Fortsat øvelsen har du 5.850 kubikcentimeter plus 2.600 kubikcentimeter plus 2.600 kubikcentimeter eller 11.050 kubikcentimeter.
For det fjerde konverteres lydstyrken til kubikfod ved at dividere med 1.728, da en kubikfod er lig med 1.728 kubikcentimeter. For eksempel fører denne beregning til 11.050 kubikcentimeter divideret med 1.728 kubikcentimeter pr. Kubikfod eller et volumen på 6,4 kubikfod.
Endelig ganges vægttætheden af stål i pund pr. Kubikfod med volumen for at få vægten af I-bjælken i pund. Afslutning af øvelsen fører til 490 pund pr. Kubikfod gange 6,4 kubikfod eller en vægt på 3.136 lb.