Розглянемо розрахунок ваги сталевого двотавра перед перевантаженням конструкції. Сталеві двотаврові балки занадто великі і важкі для звичайних масштабів, але їх вага може бути визначена математично за допомогою кількох вимірювань. Вага сталевої балки залежить від її обсягу і вагової щільності сталі. Обсяг залежить від розмірів балки і визначає, скільки місця вона займає. Щільність ваги вимірює кількість фунтів важить кубічний фут речовини. Для стандартної будівельної сталі щільність ваги становить близько 490 фунтів за кубічний фут.
Вимірювання двотавра
Форма сталевого двотавра складається з трьох твердих прямокутних деталей, зварених між собою. Кожен з них повинен бути виміряний, щоб визначити об'єм двопроменевого променя.
Спочатку виміряйте довжину сталевого двотавра в дюймах. Наприклад, довжина може становити 130 дюймів.
По-друге, виміряйте товщину та ширину верхньої та нижньої частин двотавру в дюймах. Зробіть вимірювання з боку променя, схожого на "Я". Ці товщини та ширини зазвичай однакові. Наприклад, припустимо, що верхня та нижня частини двотавру можуть мати товщину 2 дюйма та ширину 10 дюймів.
По-третє, виміряйте висоту та товщину центральної частини двотавра в дюймах. Зробіть вимірювання з боку променя, схожого на "Я". Наприклад, товщина може становити 3 дюйма, тоді як висота може становити 15 дюймів.
Розрахунок обсягу та ваги
Спочатку помножте товщину на висоту і довжину центральної частини двотавра, щоб отримати його об’єм у кубічних дюймах. Виконання цього кроку, наприклад, використовуваного вище, призводить до 3 дюймів по 15 дюймів по 130 дюймів або 5850 кубічних дюймів.
По-друге, помножте товщину на ширину та довжину верхньої та нижньої частин двотаврового балки окремо, щоб отримати обсяг кожної в кубічних дюймах. У прикладі цей крок дає 2 дюйма по 10 дюймів на 130 дюймів або об’єм 2600 кубічних дюймів для кожної деталі.
По-третє, додайте об’єм трьох частин двотаврового бруса, щоб отримати загальний об’єм у кубічних дюймах. Продовжуючи вправу, у вас є 5850 кубічних дюймів плюс 2600 кубічних дюймів плюс 2600 кубічних дюймів, або 11050 кубічних дюймів.
По-четверте, перетворіть об'єм у кубічні фути, поділивши на 1728, оскільки кубічний фут дорівнює 1728 кубічних дюймів. Наприклад, цей розрахунок призводить до 11050 кубічних дюймів, розділених на 1728 кубічних дюймів на кубічний фут, або обсягу 6,4 кубічних футів.
Нарешті, помножте вагову щільність сталі у фунтах на кубічний фут на об’єм, щоб отримати вагу двотавру в фунтах. Виконання вправи призводить до 490 фунтів за кубічний фут, помножений на 6,4 кубічних футів, або вага 3136 фунтів.