Mühendisler, kirişin mukavemetinin belirleyicilerinden biri olarak bir kirişin kesitinin kesit modülünü kullanır. Bazı durumlarda, deforme edici bir kuvvet kaldırıldıktan sonra kirişin orijinal şekline döndüğü varsayımı altında elastik modülü kullanırlar. Plastik davranışın baskın olduğu, yani deformasyonun bir dereceye kadar kalıcı olduğu durumlarda, plastik modülü hesaplamaları gerekir. Bu, kiriş simetrik bir kesite sahip olduğunda ve kiriş malzemesi üniform olduğunda, ancak kesit veya kiriş olduğunda bu basit bir hesaplamadır. kompozisyon düzensizse, kesiti küçük dikdörtgenlere bölmek, her bir dikdörtgen için modülü hesaplamak ve özetlemek gerekli hale gelir. Sonuçlar.
Dikdörtgen Kesit Kirişler
Bir kiriş üzerindeki bir noktaya stres uyguladığınızda, kirişin bir kısmını sıkıştırma kuvvetine ve diğer kısmını bir çekme kuvvetine maruz bırakır. Plastik nötr eksen (PNA), sıkıştırma altındaki alanı gerilim altındaki alandan ayıran kirişin enine kesiti boyunca uzanan çizgidir. Bu çizgi uygulanan gerilimin yönüne paraleldir. Plastik modülü (Z) tanımlamanın bir yolu, eksenin üstündeki ve altındaki alanların eşit olduğu bu eksen etrafındaki alanın ilk momentidir.
Eğer birC ve birT sırasıyla basınç ve gerilim altındaki kesit alanlarıdır ve dC veT PNA'dan sıkıştırma ve gerilim altındaki alanların ağırlık merkezlerinden uzaklıkları ise, plastik modül aşağıdaki formülle hesaplanabilir:
Z = AC • günC + BirT •dT
Yüksekliği d ve genişliği b olan düzgün bir dikdörtgen kiriş için bu, aşağıdakilere indirgenir:
Z = bd2/4
Düzgün Olmayan ve Simetrik Olmayan Kirişler
Bir kirişin simetrik bir kesiti olmadığında veya kiriş birden fazla parçadan oluştuğunda malzeme, PNA'nın üstündeki ve altındaki alanlar, uygulanan anına bağlı olarak farklı olabilir. stres. PNA'nın bulunması ve plastik modülün hesaplanması, parçanın bölünmesini içeren çok adımlı süreçler haline gelir. kirişin enine kesit alanı, her biri basınç ve gerilime maruz kalan eşit alanlara sahip çokgenler halinde kuvvetler. Kirişin plastik momenti böylece sıkıştırılan alanların toplamı olur ve her alanın merkeze olan mesafesiyle çarpılır. sıkıştırma ve o bölümün çekme mukavemeti ile çarpılır, bu daha sonra gerilim altındaki bölümler için aynı toplama eklenir.
Moment, gerilmenin yönüne, eksene ve kirişteki malzemelerin kombinasyonuna bağlı olarak pozitif ve negatif bir bileşene sahiptir. Kiriş için plastik modül, bu nedenle, plastik moment için toplama serisindeki ilk çokgenin malzeme kuvvetine bölünen pozitif ve negatif momentlerin toplamıdır.
