Harkitse teräksisen I-palkin painon laskemista ennen rakenteen ylikuormitusta. Teräs I-palkit ovat liian suuria ja painavia tavalliseen mittakaavaan nähden, mutta niiden paino voidaan määrittää matemaattisesti muutamalla mittauksella. Teräspalkin paino riippuu sen tilavuudesta ja teräksen painotiheydestä. Tilavuus riippuu säteen mitoista ja määrittää, kuinka paljon tilaa se vie. Painotiheys mittaa aineen kuutiojalan painavien paunojen lukumäärän. Vakiorakenteisen teräksen painotiheys on noin 490 paunaa kuutiometriä kohti.
I-säteen mittaaminen
Teräs I-palkin muoto koostuu kolmesta kiinteästä, suorakaiteen muotoisesta kappaleesta, jotka on hitsattu yhteen. Jokainen näistä on mitattava I-säteen tilavuuden määrittämiseksi.
Mittaa ensin teräksisen I-palkin pituus tuumina. Esimerkiksi pituus voi olla 130 tuumaa.
Toiseksi mittaa I-palkin ylä- ja alaosien paksuus ja leveys tuumina. Tee mittaus säteen sivulta, joka näyttää "I": ltä. Nämä paksuudet ja leveydet ovat yleensä samat. Oletetaan esimerkiksi, että I-palkin ylä- ja alaosien molempien paksuus voi olla 2 tuumaa ja leveys 10 tuumaa.
Kolmanneksi mittaa I-palkin keskiosan korkeus ja paksuus tuumina. Tee mittaus säteen sivulta, joka näyttää "I": ltä. Esimerkiksi paksuus voi olla 3 tuumaa, kun taas korkeus voi olla 15 tuumaa.
Tilavuuden ja painon laskeminen
Ensinnäkin, kerro I-säteen keskiosan paksuus kertaa korkeus kertaa pituus saadaksesi sen tilavuuden kuutiometreinä. Tämän vaiheen suorittaminen esimerkiksi yllä käytetyllä tavalla johtaa 3 tuumaa kertaa 15 tuumaa kertaa 130 tuumaa tai 5850 kuutiometriä.
Toiseksi kerrotaan I-palkin ylä- ja alaosien paksuus kertaa leveys kertaa pituus erikseen, jotta saadaan kunkin tilavuus kuutiometreinä. Esimerkissä tämä vaihe tuottaa 2 tuumaa kertaa 10 tuumaa kertaa 130 tuumaa tai tilavuutta 2600 kuutiometriä kutakin osaa kohden.
Kolmanneksi lisää I-palkin kolmen osan tilavuus, jotta kokonaismäärä saadaan kuutiometreinä. Harjoitusta jatkamalla sinulla on 5850 kuutiometriä plus 2600 kuutio tuumaa plus 2600 kuutio tuumaa tai 11 050 kuutio tuumaa.
Neljänneksi, muunna tilavuus kuutiojalkoiksi jakamalla 1728: lla, koska kuutiojalka on 1728 kuutiometriä. Esimerkiksi tämä laskelma johtaa 11 050 kuutiometriä jaettuna 1728 kuutiometrillä kuutiometriä kohden tai 6,4 kuutiometriä.
Lopuksi, kerro teräksen painotiheys, puntaa kuutiometriä kohden, tilavuudella saadaksesi I-palkin painon kiloina. Harjoituksen suorittaminen johtaa 490 paunaan kuutiometriä kohti kertaa 6,4 kuutiojalkaa tai 3136 paunan painoon.