Charge unitaire ultime pour les ponts utilisant de l'acier au carbone structurel Calculatrice

✖La limite d'élasticité du matériau est un point sur la courbe contrainte-déformation au-delà duquel le matériau entre dans la phase de motif non linéaire et de déformation irrécupérable ou de déformation en traction permanente (plastique).ⓘ Limite d'élasticité du matériau [S_y]			+10% -10%
✖La longueur de colonne est la distance entre deux points où une colonne obtient sa fixité de support afin que son mouvement soit restreint dans toutes les directions.ⓘ Longueur de colonne [l]			+10% -10%
✖La charge d'écrasement ultime pour les colonnes est la charge ultime que la colonne peut supporter avant la rupture.ⓘ Charge d'écrasement ultime pour les colonnes [P_cs]			+10% -10%
✖Le module d'élasticité d'un matériau est la pente de sa courbe contrainte-déformation dans la région de déformation élastique. C'est la mesure de la rigidité d'un matériau.ⓘ Module d'élasticité du matériau [ε]			+10% -10%
✖L'aire de section de la colonne est l'aire d'une forme bidimensionnelle obtenue lorsqu'une forme tridimensionnelle est découpée perpendiculairement à un axe spécifié en un point.ⓘ Superficie de la section du poteau [A]			+10% -10%

✖La charge ultime est l'amplitude maximale absolue de la charge qu'un composant ou un système peut supporter, limitée uniquement par une défaillance. Il s'agit de la charge limite multipliée par un facteur de sécurité prescrit de 1,5.ⓘ Charge unitaire ultime pour les ponts utilisant de l'acier au carbone structurel [P_u]

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Formule

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Charge unitaire ultime pour les ponts utilisant de l'acier au carbone structurel

Formule

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

Exemple

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

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Charge unitaire ultime pour les ponts utilisant de l'acier au carbone structurel Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Charge ultime = (Limite d'élasticité du matériau/(1+0.25*sec(0.375*Longueur de colonne*sqrt(Charge d'écrasement ultime pour les colonnes/(Module d'élasticité du matériau*Superficie de la section du poteau)))))*Superficie de la section du poteau
P_u = (S_y/(1+0.25*sec(0.375*l*sqrt(P_cs/(ε*A)))))*A
Cette formule utilise 2 Les fonctions, 6 Variables

Fonctions utilisées

sec - La sécante est une fonction trigonométrique qui définit le rapport de l'hypoténuse au côté le plus court adjacent à un angle aigu (dans un triangle rectangle) ; l'inverse d'un cosinus., sec(Angle)
sqrt - Une fonction racine carrée est une fonction qui prend un nombre non négatif comme entrée et renvoie la racine carrée du nombre d'entrée donné., sqrt(Number)

Variables utilisées

Charge ultime - (Mesuré en Livre) - La charge ultime est l'amplitude maximale absolue de la charge qu'un composant ou un système peut supporter, limitée uniquement par une défaillance. Il s'agit de la charge limite multipliée par un facteur de sécurité prescrit de 1,5.
Limite d'élasticité du matériau - (Mesuré en Livre-force par pouce carré) - La limite d'élasticité du matériau est un point sur la courbe contrainte-déformation au-delà duquel le matériau entre dans la phase de motif non linéaire et de déformation irrécupérable ou de déformation en traction permanente (plastique).
Longueur de colonne - (Mesuré en Pouce) - La longueur de colonne est la distance entre deux points où une colonne obtient sa fixité de support afin que son mouvement soit restreint dans toutes les directions.
Charge d'écrasement ultime pour les colonnes - (Mesuré en Newton) - La charge d'écrasement ultime pour les colonnes est la charge ultime que la colonne peut supporter avant la rupture.
Module d'élasticité du matériau - (Mesuré en Livre-force par pouce carré) - Le module d'élasticité d'un matériau est la pente de sa courbe contrainte-déformation dans la région de déformation élastique. C'est la mesure de la rigidité d'un matériau.
Superficie de la section du poteau - (Mesuré en Mètre carré) - L'aire de section de la colonne est l'aire d'une forme bidimensionnelle obtenue lorsqu'une forme tridimensionnelle est découpée perpendiculairement à un axe spécifié en un point.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Limite d'élasticité du matériau: 32000 Livre-force par pouce carré --> 32000 Livre-force par pouce carré Aucune conversion requise
Longueur de colonne: 120 Pouce --> 120 Pouce Aucune conversion requise
Charge d'écrasement ultime pour les colonnes: 520 Kilonewton --> 520000 Newton (Vérifiez la conversion ici)
Module d'élasticité du matériau: 29000000 Livre-force par pouce carré --> 29000000 Livre-force par pouce carré Aucune conversion requise
Superficie de la section du poteau: 81 Square Pouce --> 0.0522579600004181 Mètre carré (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

P_u = 960.279305488873

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

435.575366048289 Kilogramme -->960.279305488873 Livre (Vérifiez la conversion ici)

RÉPONSE FINALE

960.279305488873 ≈ 960.2793 Livre <-- Charge ultime

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Rithik Agrawal

Institut national de technologie du Karnataka (NITK), Surathkal

Rithik Agrawal a créé cette calculatrice et 1300+ autres calculatrices!

Vérifié par Himanshi Sharma

Institut de technologie du Bhilai (BIT), Raipur

Himanshi Sharma a validé cette calculatrice et 800+ autres calculatrices!

< 6 Formules de colonnes de pont supplémentaires Calculatrices

Charge unitaire admissible pour les ponts utilisant de l'acier au carbone structurel

Aller Charge admissible = (Limite d'élasticité du matériau/Coefficient de sécurité pour la colonne de pont)/(1+(0.25*sec(0.375*Rapport d'élancement critique)*sqrt((Coefficient de sécurité pour la colonne de pont*Charge totale admissible pour les ponts)/(Module d'élasticité du matériau*Superficie de la section du poteau))))*Superficie de la section du poteau

Charge unitaire ultime pour les ponts utilisant de l'acier au carbone structurel

Aller Charge ultime = (Limite d'élasticité du matériau/(1+0.25*sec(0.375*Longueur de colonne*sqrt(Charge d'écrasement ultime pour les colonnes/(Module d'élasticité du matériau*Superficie de la section du poteau)))))*Superficie de la section du poteau

Charge admissible pour les ponts utilisant de l'acier au carbone structurel lorsque les extrémités des colonnes sont épinglées

Aller Charge admissible = (15000-(1/3)*Rapport d'élancement critique^2)*Superficie de la section du poteau

Charge admissible pour les ponts utilisant de l'acier au carbone structurel

Aller Charge admissible = (15000-(1/4)*Rapport d'élancement critique^2)*Superficie de la section du poteau

Charge ultime pour les ponts utilisant de l'acier au carbone structurel lorsque les colonnes sont fixées

Aller Charge ultime = (25600-0.566*Rapport d'élancement critique^2)*Superficie de la section du poteau

Charge ultime pour les ponts utilisant de l'acier au carbone structurel

Aller Charge ultime = (26500-0.425*Rapport d'élancement critique^2)*Superficie de la section du poteau

Charge unitaire ultime pour les ponts utilisant de l'acier au carbone structurel Formule

Qu'est-ce que la charge ultime ?

C'est la charge maximale qui, lorsque la charge est atteinte pour la charge ultime, la déformation plastique sera développée dans le matériau. Après la charge ultime, le matériau ne peut pas supporter la charge supplémentaire. Si la charge est développée dans le matériau après la charge ultime, le matériau échouera.

Définir l'acier au carbone

L'acier au carbone est un acier dont la teneur en carbone est d'environ 0,05 à 2,1 % en poids. L'Institut Américain du Fer et de l'Acier (AISI) stipule : - aucune teneur minimale n'est spécifiée ou requise pour le chrome, le cobalt, le molybdène, le nickel, le niobium, le titane, le tungstène, le vanadium, le zirconium ou tout autre élément à ajouter pour obtenir un alliage souhaité effet, - le minimum spécifié pour le cuivre ne dépasse pas 0,40 %, - ou la teneur maximale spécifiée pour l'un des éléments suivants ne dépasse pas les pourcentages notés : manganèse 1,65 %, silicium 0,60 % ; cuivre 0,60%

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