Rozważ obliczenie ciężaru stalowej belki dwuteowej przed przeciążeniem konstrukcji. Stalowe belki dwuteowe są zbyt duże i ciężkie dla konwencjonalnej wagi, ale ich wagę można określić matematycznie za pomocą kilku pomiarów. Ciężar belki stalowej zależy od jej objętości i gęstości ciężaru stali. Objętość zależy od wymiarów belki i określa, ile miejsca zajmuje. Gęstość wagi mierzy liczbę funtów na stopę sześcienną substancji. W przypadku standardowej stali konstrukcyjnej gęstość ciężaru wynosi około 490 funtów na stopę sześcienną.
Pomiar l-beam
Kształt stalowej belki dwuteowej składa się z trzech solidnych, prostokątnych części zespawanych ze sobą. Każdy z nich musi być zmierzony, aby określić objętość belki dwuteowej.
Najpierw zmierz długość stalowej belki dwuteowej w calach. Na przykład długość może wynosić 130 cali.
Po drugie, zmierz grubość i szerokość górnej i dolnej części belki dwuteowej w calach. Dokonaj pomiaru od strony belki, która wygląda jak „I”. Te grubości i szerokości są zwykle takie same. Załóżmy na przykład, że górna i dolna część belki dwuteowej mogą mieć zarówno grubość 2 cali, jak i szerokość 10 cali.
Po trzecie, zmierz wysokość i grubość środkowej części belki dwuteowej w calach. Dokonaj pomiaru od strony belki, która wygląda jak „I”. Na przykład grubość może wynosić 3 cale, a wysokość 15 cali.
Obliczanie objętości i wagi
Najpierw pomnóż grubość razy wysokość razy długość dla środkowej części belki dwuteowej, aby uzyskać jej objętość w calach sześciennych. Wykonanie tego kroku, na przykład użytego powyżej, prowadzi do 3 cali razy 15 cali razy 130 cali lub 5850 cali sześciennych.
Po drugie, pomnóż grubość razy szerokość razy długość osobno dla górnej i dolnej części belki dwuteowej, aby uzyskać objętość każdej z nich w calach sześciennych. W przykładzie ten krok daje 2 cale razy 10 cali razy 130 cali lub objętość 2600 cali sześciennych dla każdej części.
Po trzecie, dodaj objętość trzech części belki dwuteowej, aby uzyskać całkowitą objętość w calach sześciennych. Kontynuując ćwiczenie, masz 5850 cali sześciennych plus 2600 cali sześciennych plus 2600 cali sześciennych, czyli 11050 cali sześciennych.
Po czwarte, przekształć objętość na stopy sześcienne, dzieląc przez 1728, ponieważ stopa sześcienna równa się 1728 cali sześciennych. Na przykład to obliczenie prowadzi do 11050 cali sześciennych podzielonych przez 1728 cali sześciennych na stopę sześcienną lub objętość 6,4 stopy sześciennej.
Na koniec pomnóż gęstość wagową stali w funtach na stopę sześcienną przez objętość, aby uzyskać wagę belki dwuteowej w funtach. Ukończenie ćwiczenia prowadzi do 490 funtów na stopę sześcienną razy 6,4 stopy sześciennej lub wagi 3136 funtów.