Carico unitario definitivo per ponti che utilizzano acciaio al carbonio strutturale calcolatrice

✖Il punto di snervamento del materiale è un punto sulla curva sforzo-deformazione oltre il quale il materiale entra nella fase di andamento non lineare e deformazione irrecuperabile o deformazione di trazione (plastica) permanente.ⓘ Punto di snervamento del materiale [S_y]			+10% -10%
✖La lunghezza della colonna è la distanza tra due punti in cui una colonna ottiene la stabilità del supporto in modo che il suo movimento sia limitato in tutte le direzioni.ⓘ Lunghezza della colonna [l]			+10% -10%
✖Il carico massimo di schiacciamento per colonne è il carico massimo che la colonna può sopportare prima del cedimento.ⓘ Massimo carico di schiacciamento per colonne [P_cs]			+10% -10%
✖Il modulo di elasticità del materiale è la pendenza della sua curva sforzo-deformazione nella regione di deformazione elastica. È la misura della rigidità di un materiale.ⓘ Modulo di elasticità del materiale [ε]			+10% -10%
✖L'area della sezione della colonna è l'area di una forma bidimensionale che si ottiene quando una forma tridimensionale viene sezionata perpendicolarmente a un asse specificato in un punto.ⓘ Area di sezione della colonna [A]			+10% -10%

✖Il carico ultimo è l'entità massima assoluta del carico che un componente o un sistema può sostenere, limitato solo dal guasto. È il carico limite moltiplicato per un fattore di sicurezza prescritto di 1,5.ⓘ Carico unitario definitivo per ponti che utilizzano acciaio al carbonio strutturale [P_u]

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Formula

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Carico unitario definitivo per ponti che utilizzano acciaio al carbonio strutturale

Formula

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

Esempio

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

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Carico unitario definitivo per ponti che utilizzano acciaio al carbonio strutturale Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Carico finale = (Punto di snervamento del materiale/(1+0.25*sec(0.375*Lunghezza della colonna*sqrt(Massimo carico di schiacciamento per colonne/(Modulo di elasticità del materiale*Area di sezione della colonna)))))*Area di sezione della colonna
P_u = (S_y/(1+0.25*sec(0.375*l*sqrt(P_cs/(ε*A)))))*A
Questa formula utilizza 2 Funzioni, 6 Variabili

Funzioni utilizzate

sec - La secante è una funzione trigonometrica definita dal rapporto tra l'ipotenusa e il lato più corto adiacente ad un angolo acuto (in un triangolo rettangolo); il reciproco di un coseno., sec(Angle)
sqrt - Una funzione radice quadrata è una funzione che accetta un numero non negativo come input e restituisce la radice quadrata del numero di input specificato., sqrt(Number)

Variabili utilizzate

Carico finale - (Misurato in Libbra) - Il carico ultimo è l'entità massima assoluta del carico che un componente o un sistema può sostenere, limitato solo dal guasto. È il carico limite moltiplicato per un fattore di sicurezza prescritto di 1,5.
Punto di snervamento del materiale - (Misurato in libbra-forza per pollice quadrato) - Il punto di snervamento del materiale è un punto sulla curva sforzo-deformazione oltre il quale il materiale entra nella fase di andamento non lineare e deformazione irrecuperabile o deformazione di trazione (plastica) permanente.
Lunghezza della colonna - (Misurato in pollice) - La lunghezza della colonna è la distanza tra due punti in cui una colonna ottiene la stabilità del supporto in modo che il suo movimento sia limitato in tutte le direzioni.
Massimo carico di schiacciamento per colonne - (Misurato in Newton) - Il carico massimo di schiacciamento per colonne è il carico massimo che la colonna può sopportare prima del cedimento.
Modulo di elasticità del materiale - (Misurato in libbra-forza per pollice quadrato) - Il modulo di elasticità del materiale è la pendenza della sua curva sforzo-deformazione nella regione di deformazione elastica. È la misura della rigidità di un materiale.
Area di sezione della colonna - (Misurato in Metro quadrato) - L'area della sezione della colonna è l'area di una forma bidimensionale che si ottiene quando una forma tridimensionale viene sezionata perpendicolarmente a un asse specificato in un punto.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Punto di snervamento del materiale: 32000 libbra-forza per pollice quadrato --> 32000 libbra-forza per pollice quadrato Nessuna conversione richiesta
Lunghezza della colonna: 120 pollice --> 120 pollice Nessuna conversione richiesta
Massimo carico di schiacciamento per colonne: 520 Kilonewton --> 520000 Newton (Controlla la conversione qui)
Modulo di elasticità del materiale: 29000000 libbra-forza per pollice quadrato --> 29000000 libbra-forza per pollice quadrato Nessuna conversione richiesta
Area di sezione della colonna: 81 Pollice quadrato --> 0.0522579600004181 Metro quadrato (Controlla la conversione qui)

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

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

Valutare ... ...

P_u = 960.279305488873

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

435.575366048289 Chilogrammo -->960.279305488873 Libbra (Controlla la conversione qui)

RISPOSTA FINALE

960.279305488873 ≈ 960.2793 Libbra <-- Carico finale

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Rithik Agrawal

Istituto nazionale di tecnologia Karnataka (NITK), Surathkal

Rithik Agrawal ha creato questa calcolatrice e altre 1300+ altre calcolatrici!

Verificato da Himanshi Sharma

Istituto di tecnologia Bhilai (PO), Raipur

Himanshi Sharma ha verificato questa calcolatrice e altre 800+ altre calcolatrici!

< 6 Formule aggiuntive per le colonne del ponte Calcolatrici

Carico unitario consentito per ponti che utilizzano acciaio al carbonio strutturale

Partire Carico ammissibile = (Punto di snervamento del materiale/Fattore di sicurezza per la colonna del ponte)/(1+(0.25*sec(0.375*Rapporto critico di snellezza)*sqrt((Fattore di sicurezza per la colonna del ponte*Carico totale ammissibile per i ponti)/(Modulo di elasticità del materiale*Area di sezione della colonna))))*Area di sezione della colonna

Carico unitario definitivo per ponti che utilizzano acciaio al carbonio strutturale

Partire Carico finale = (Punto di snervamento del materiale/(1+0.25*sec(0.375*Lunghezza della colonna*sqrt(Massimo carico di schiacciamento per colonne/(Modulo di elasticità del materiale*Area di sezione della colonna)))))*Area di sezione della colonna

Carico ammissibile per ponti che utilizzano acciaio al carbonio strutturale quando le estremità delle colonne sono fissate

Partire Carico ammissibile = (15000-(1/3)*Rapporto critico di snellezza^2)*Area di sezione della colonna

Carico ammissibile per ponti che utilizzano acciaio al carbonio strutturale

Partire Carico ammissibile = (15000-(1/4)*Rapporto critico di snellezza^2)*Area di sezione della colonna

Carico limite per ponti che utilizzano acciaio al carbonio strutturale quando le colonne sono fissate

Partire Carico finale = (25600-0.566*Rapporto critico di snellezza^2)*Area di sezione della colonna

Carico massimo per ponti che utilizzano acciaio al carbonio strutturale

Partire Carico finale = (26500-0.425*Rapporto critico di snellezza^2)*Area di sezione della colonna

Carico unitario definitivo per ponti che utilizzano acciaio al carbonio strutturale Formula

Cos'è il carico massimo?

È il carico massimo al di sopra del quale quando il carico viene raggiunto a carico ultimo si svilupperà la deformazione plastica nel materiale. Dopo il carico finale, il materiale non può essere in grado di sopportare il carico aggiuntivo. Se il carico si sviluppa nel materiale dopo il carico finale, il materiale cederà.

Definisci acciaio al carbonio

L'acciaio al carbonio è un acciaio con contenuto di carbonio da circa 0,05-2,1% in peso. L'American Iron and Steel Institute (AISI) afferma: - nessun contenuto minimo è specificato o richiesto per cromo, cobalto, molibdeno, nichel, niobio, titanio, tungsteno, vanadio, zirconio o qualsiasi altro elemento da aggiungere per ottenere una lega desiderata effetto, - il minimo specificato per il rame non supera lo 0,40%, - o il contenuto massimo specificato per uno qualsiasi dei seguenti elementi non supera le percentuali indicate: manganese 1,65%, silicio 0,60%; rame 0,60%

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