Calculadora Carga unitaria máxima para puentes que utilizan acero al carbono estructural

✖El punto de fluencia del material es un punto en la curva de tensión-deformación más allá del cual el material entra en la fase de patrón no lineal y deformación irrecuperable o deformación por tracción permanente (plástica).ⓘ Punto de rendimiento del material [S_y]			+10% -10%
✖La longitud de la columna es la distancia entre dos puntos donde una columna obtiene su soporte fijo, de modo que su movimiento está restringido en todas las direcciones.ⓘ Longitud de la columna [l]			+10% -10%
✖La carga máxima de aplastamiento para columnas es la carga máxima que la columna puede soportar antes de fallar.ⓘ Carga máxima de aplastamiento para columnas [P_cs]			+10% -10%
✖El módulo de elasticidad de un material es la pendiente de su curva tensión-deformación en la región de deformación elástica. Es la medida de la rigidez de un material.ⓘ Módulo de elasticidad del material [ε]			+10% -10%
✖El área de la sección de la columna es el área de una forma bidimensional que se obtiene cuando una forma tridimensional se corta perpendicularmente a algún eje específico en un punto.ⓘ Área de la sección de la columna [A]			+10% -10%

✖La carga última es la magnitud máxima absoluta de carga que un componente o sistema puede soportar, limitada únicamente por la falla. Es la carga límite multiplicada por un factor de seguridad prescrito de 1,5.ⓘ Carga unitaria máxima para puentes que utilizan acero al carbono estructural [P_u]

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Fórmula

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Carga unitaria máxima para puentes que utilizan acero al carbono estructural

Fórmula

`"P"_{"u"} = ("S"_{"y"}/(1+0.25*sec(0.375*"l"*sqrt("P"_{"cs"}/("ε"*"A")))))*"A"`

Ejemplo

`"960.2793lbs"=("32000lbf/in²"/(1+0.25*sec(0.375*"120in"*sqrt("520kN"/("29000000lbf/in²"*"81in²")))))*"81in²"`

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Carga unitaria máxima para puentes que utilizan acero al carbono estructural Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Carga máxima = (Punto de rendimiento del material/(1+0.25*sec(0.375*Longitud de la columna*sqrt(Carga máxima de aplastamiento para columnas/(Módulo de elasticidad del material*Área de la sección de la columna)))))*Área de la sección de la columna
P_u = (S_y/(1+0.25*sec(0.375*l*sqrt(P_cs/(ε*A)))))*A
Esta fórmula usa 2 Funciones, 6 Variables

Funciones utilizadas

sec - La secante es una función trigonométrica que se define como la relación entre la hipotenusa y el lado más corto adyacente a un ángulo agudo (en un triángulo rectángulo); el recíproco de un coseno., sec(Angle)
sqrt - Una función de raíz cuadrada es una función que toma un número no negativo como entrada y devuelve la raíz cuadrada del número de entrada dado., sqrt(Number)

Variables utilizadas

Carga máxima - (Medido en Libra) - La carga última es la magnitud máxima absoluta de carga que un componente o sistema puede soportar, limitada únicamente por la falla. Es la carga límite multiplicada por un factor de seguridad prescrito de 1,5.
Punto de rendimiento del material - (Medido en Libra-Fuerza por pulgada cuadrada) - El punto de fluencia del material es un punto en la curva de tensión-deformación más allá del cual el material entra en la fase de patrón no lineal y deformación irrecuperable o deformación por tracción permanente (plástica).
Longitud de la columna - (Medido en Pulgada) - La longitud de la columna es la distancia entre dos puntos donde una columna obtiene su soporte fijo, de modo que su movimiento está restringido en todas las direcciones.
Carga máxima de aplastamiento para columnas - (Medido en Newton) - La carga máxima de aplastamiento para columnas es la carga máxima que la columna puede soportar antes de fallar.
Módulo de elasticidad del material - (Medido en Libra-Fuerza por pulgada cuadrada) - El módulo de elasticidad de un material es la pendiente de su curva tensión-deformación en la región de deformación elástica. Es la medida de la rigidez de un material.
Área de la sección de la columna - (Medido en Metro cuadrado) - El área de la sección de la columna es el área de una forma bidimensional que se obtiene cuando una forma tridimensional se corta perpendicularmente a algún eje específico en un punto.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Punto de rendimiento del material: 32000 Libra-Fuerza por pulgada cuadrada --> 32000 Libra-Fuerza por pulgada cuadrada No se requiere conversión
Longitud de la columna: 120 Pulgada --> 120 Pulgada No se requiere conversión
Carga máxima de aplastamiento para columnas: 520 kilonewton --> 520000 Newton (Verifique la conversión aquí)
Módulo de elasticidad del material: 29000000 Libra-Fuerza por pulgada cuadrada --> 29000000 Libra-Fuerza por pulgada cuadrada No se requiere conversión
Área de la sección de la columna: 81 Pulgada cuadrada --> 0.0522579600004181 Metro cuadrado (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

P_u = (S_y/(1+0.25*sec(0.375*l*sqrt(P_cs/(ε*A)))))*A --> (32000/(1+0.25*sec(0.375*120*sqrt(520000/(29000000*0.0522579600004181)))))*0.0522579600004181

Evaluar ... ...

P_u = 960.279305488873

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

435.575366048289 Kilogramo -->960.279305488873 Libra (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

960.279305488873 ≈ 960.2793 Libra <-- Carga máxima

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Rithik Agrawal

Instituto Nacional de Tecnología de Karnataka (NITK), Surathkal

¡Rithik Agrawal ha creado esta calculadora y 1300+ más calculadoras!

Verificada por Himanshi Sharma

Instituto de Tecnología Bhilai (POCO), Raipur

¡Himanshi Sharma ha verificado esta calculadora y 800+ más calculadoras!

< 6 Fórmulas adicionales de columnas de puente Calculadoras

Carga unitaria permitida para puentes que utilizan acero al carbono estructural

Vamos Carga permitida = (Punto de rendimiento del material/Factor de seguridad para la columna del puente)/(1+(0.25*sec(0.375*Relación crítica de esbeltez)*sqrt((Factor de seguridad para la columna del puente*Carga total permitida para puentes)/(Módulo de elasticidad del material*Área de la sección de la columna))))*Área de la sección de la columna

Carga unitaria máxima para puentes que utilizan acero al carbono estructural

Vamos Carga máxima = (Punto de rendimiento del material/(1+0.25*sec(0.375*Longitud de la columna*sqrt(Carga máxima de aplastamiento para columnas/(Módulo de elasticidad del material*Área de la sección de la columna)))))*Área de la sección de la columna

Carga permitida para puentes que utilizan acero al carbono estructural cuando los extremos de las columnas están fijados

Vamos Carga permitida = (15000-(1/3)*Relación crítica de esbeltez^2)*Área de la sección de la columna

Carga admisible para puentes que utilizan acero al carbono estructural

Vamos Carga permitida = (15000-(1/4)*Relación crítica de esbeltez^2)*Área de la sección de la columna

Carga máxima para puentes que utilizan acero al carbono estructural cuando las columnas están fijadas

Vamos Carga máxima = (25600-0.566*Relación crítica de esbeltez^2)*Área de la sección de la columna

Carga última para puentes que utilizan acero al carbono estructural

Vamos Carga máxima = (26500-0.425*Relación crítica de esbeltez^2)*Área de la sección de la columna

Carga unitaria máxima para puentes que utilizan acero al carbono estructural Fórmula

¿Qué es la Carga Última?

Es la carga máxima hasta la cual cuando se alcanza la carga máxima, la deformación plástica se desarrollará en el material. Después de la carga final, el material no puede soportar la carga adicional. Si la carga se desarrolla en el material después de la carga última, el material fallará.

Definir acero al carbono

El acero al carbono es un acero con un contenido de carbono de aproximadamente 0,05-2,1% en peso. El American Iron and Steel Institute (AISI) establece: - no se especifica ni requiere un contenido mínimo de cromo, cobalto, molibdeno, níquel, niobio, titanio, tungsteno, vanadio, circonio o cualquier otro elemento que se agregue para obtener una aleación deseada efecto, - el contenido mínimo especificado para el cobre no excede el 0,40%, - o el contenido máximo especificado para cualquiera de los siguientes elementos no excede los porcentajes indicados: manganeso 1,65%, silicio 0,60%; cobre 0,60%

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