오랫동안 서있는 각도 스틸 플레이트 공급 업체로서, 다양한 엔지니어링 및 건설 프로젝트에서 앵글 스틸 플레이트의 섹션 모듈러스를 이해하는 것의 중요성을 직접 목격했습니다. 이 블로그에서는 앵글 강판의 모듈러스 계산 과정을 안내하여 실제 세계 시나리오에 적용 할 수있는 실용적인 지식을 제공합니다.
섹션 모듈러스의 기본 사항 이해
계산을 탐구하기 전에 모듈러스 섹션이 무엇인지 이해해야합니다. 섹션 모듈러스는 빔 또는 구조 부재의 굽힘 강도를 결정하기 위해 구조 공학에 사용되는 크로스 섹션의 기하학적 특성입니다. 섹션이 굽힘 순간에 얼마나 잘 저항 할 수 있는지에 대한 척도입니다. 섹션 모듈러스가 높을수록 과도한 변형없이 굽힘을 견딜 수있는 섹션의 능력이 커집니다.
각도 강철판의 유형
우리는Q335B 각도 스틸 플레이트그리고Q235B 각도 스틸 플레이트. 각 유형에는 고유 한 기계적 특성이 있으며 다른 응용 프로그램에 적합합니다. Q335B 앵글 강철판은 Q235B에 비해 강도가 높고 내식성이 높아져 고도의 상승 건물 및 대형 스케일 브리지와 같은보다 까다로운 프로젝트에 이상적입니다. 반면, Q235B 앵글 강판은 더 효과적이며 일반적인 건설 프로젝트에서 일반적으로 사용됩니다.
섹션 모듈러스의 일반적인 공식
섹션 모듈러스는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
[s = \ frac {i} {y}]
여기서 (i)는 십자가의 관성 모멘트 - 중립 축에 대한 섹션이며 (y)는 중성 축에서 섹션의 가장 바깥 쪽 섬유까지의 거리입니다.
각도 강철 플레이트의 관성 모멘트 ((i)) 계산
각도 스틸 플레이트의 관성 모멘트는 각도를 사각형의 조합으로 고려하여 계산할 수 있습니다. 간단한 L- 모양의 각도 강판의 경우 평행 - 축 정리를 사용할 수 있습니다.
길이 (b_1)와 (b_2)와 두께 (t)의 다리가있는 각도 스틸 플레이트를 가정 해 봅시다.
먼저 각도 섹션을 두 개의 직사각형으로 나눕니다. 각각의 사각형에 대해, 전체 섹션의 중립 축에 평행 한 자체 중심 축에 대한 관성 모멘트는 사각형의 관성 모멘트의 공식을 사용하여 계산됩니다.
[i_ {cx} = \ frac {bt^3} {12}]
여기서 (b)는 사각형의 기초이고 (t)는 두께입니다.
그런 다음 평행 - 축 정리 (i = i_ {cx}+ad^2)를 사용합니다. 여기서 (a)는 사각형의 영역이고 (d)는 사각형의 중심 축과 전체 섹션의 중립축 사이의 거리입니다.
예를 들어, 다리 길이 (b)와 두께 (t)의 동일한 다리 각도 스틸 플레이트를 고려하십시오. 우리는 각도를 치수의 두 사각형 (b \ times t)으로 나눌 수 있습니다.
각 사각형의 면적 (a = bt). 각 직사각형의 중심은 기하학적 중심에 있습니다.
동일한 다리 각도의 중립 축은 외부 코너에서 거리 (y_0)에 있습니다. 동일 - 다리 각도, (y_0 = \ frac {B (2T + B)} {2 (b + t)})
중립 축에 평행 한 중심 축에 대한 각 사각형의 관성 모멘트는 (i_ {cx} = \ frac {bt^3} {12})입니다. 각 사각형의 중심에서 중립 축까지의 거리 (d)는 중심 축의 위치에 따라 계산되어야합니다.
동일 - 다리 각도의 관성 (I)의 총 모멘트는 평행 - 축 정리를 적용한 후 두 사각형의 관성 모멘트의 합입니다.
거리 결정 ((y))
거리는 (y)는 중성 축에서 섹션의 가장 바깥 쪽 섬유까지의 거리입니다. 동일한 다리 각도 강판의 경우, 중성 축에서 가장 바깥 쪽 섬유까지의 최대 거리 (y)는 중성축에서 각도의 바깥 쪽 모서리까지입니다.
예제 계산
(b = 100 \ mathrm {mm}) 및 (t = 10 \ mathrm {mm})와 동일하게 다리 각도 스틸 플레이트를 사용해 봅시다.
- 각 사각형의 면적을 계산하십시오 : (a = bt = 100 \ times10 = 1000 \ mathrm {mm}^2)
- 각 직사각형의 중심을 계산하십시오. 사각형 (b \ times t)의 중심은 가장자리에서 (\ frac {t} {2})에 있습니다.
- 중립 축 위치 결정 :
[y_0 = \ frac {b (2t + b)} {2 (b + t)} = \ frac {100 \ times (2 \ times10 + 100)} {2 \ times (100 + 10)} = \ frac {100 \ times120} {2 \ times110} \ grathrm {mm}] - 중심 축에 대한 각 사각형의 관성 모멘트를 계산하십시오.
[i_ {cx} = \ frac {bt^3} {12} = \ frac {100 \ times10^3} {12} \ 약 8333.33 \ mathrm {mm}^4] - 각 사각형의 중심과 중립 축 사이의 거리 (d)를 계산하십시오.
- 평행 한 축 정리를 적용하여 전체 섹션의 중립축에 대한 각 사각형의 관성 모멘트를 찾으십시오.
- 두 개의 직사각형의 관성 순간을 요약하여 각도 강철 플레이트의 관성 (I)의 총 모멘트를 얻으십시오.
- 중성 축에서 가장 바깥 쪽 섬유까지의 거리 (y)를 결정하십시오. 이 경우, (y)는 중성 축에서 각도의 바깥 쪽 모서리까지의 거리입니다.
- 마지막으로, 모듈러스 섹션을 계산하십시오 (s = \ frac {i} {y})
정확한 계산의 중요성
섹션 모듈러스의 정확한 계산은 프로젝트의 구조적 무결성을 보장하는 데 중요합니다. 단지 계수가 과소 평가 된 경우, 각도 강철 플레이트는 적용된 굽힘 모멘트를 견딜 수 없어 구조적 실패로 이어질 수 있습니다. 반면, 단지 모듈러스 섹션을 과대 평가하면 필요한 것보다 더 크고 비싼 각도 강판을 사용하여 프로젝트 비용이 증가 할 수 있습니다.
실제 응용 프로그램
구조에서 앵글 스틸 플레이트의 단지 모듈러스는 빔, 기둥 및 트러스를 설계하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 강철 프레임 건물에서 앵글 강판은 종종 주요 구조 요소를 지원하기 위해 2 차 구성원으로 사용됩니다. 섹션 모듈러스를 계산함으로써 엔지니어는 사용할 적절한 크기 및 유형의 각도 강판을 결정하여 건물이 예상 하중을 견딜 수 있도록합니다.
결론
앵글 강판의 모듈러스 섹션을 계산하는 것은 구조 공학의 기본 기술입니다. 앵글 스틸 플레이트 공급 업체로서 저는 고품질 제품과 정확한 기술 정보를 고객에게 제공하는 것의 중요성을 이해합니다. 소규모 주거 프로젝트 또는 대규모 산업 구조 작업을하든, 섹션 모듈러스를 잘 이해하면 앵글 스틸 플레이트 선택에 대한 정보에 근거한 결정을 내릴 수 있습니다.
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참조
- Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston Jr., John T. Dewolf 및 David F. Mazurek의 "재료의 역학"
- William T. Segui의 "Structural Steel Design"
