Sisältö
Harkitse teräs I-palkin painon laskemista ennen rakenteen ylikuormitusta. Teräs I-palkit ovat liian suuria ja painavia perinteiselle mittakaavalle, mutta niiden paino voidaan määrittää matemaattisesti muutamalla mittauksella. Teräspalkin paino riippuu sen tilavuudesta ja teräksen painotiheydestä. Äänenvoimakkuus riippuu palkin mitoista ja määrää kuinka paljon tilaa se vie. Painotiheys mittaa puntojen määrän, jonka kuutiometriä jalaa ainetta painaa. Tavanomaisella rakenneteräksellä painotiheys on noin 490 puntaa kuutiometriä kohti.
I-säteen mittaus
Teräs I-palkkien muoto koostuu kolmesta kiinteästä suorakaiteen muotoisesta kappaleesta, jotka on hitsattu yhteen. Jokainen näistä on mitattava I-palkkien tilavuuden määrittämiseksi.
Mittaa ensin teräksen I-palkin pituus tuumina. Pituus voi olla esimerkiksi 130 tuumaa.
Toiseksi mittaa I-palkin ylä- ja alaosan paksuus ja leveys tuumina. Tee mittaus säteen sivulta, joka näyttää "I." Nämä paksuus ja leveys ovat yleensä samat. Oletetaan esimerkiksi, että I-palkin ylä- ja alaosien paksuus voi olla 2 tuumaa ja leveys 10 tuumaa.
Kolmanneksi, mittaa I-palkin keskiosan korkeus ja paksuus tuumina. Tee mittaus säteen sivulta, joka näyttää "I." Esimerkiksi paksuus voi olla 3 tuumaa, kun taas korkeus voi olla 15 tuumaa.
Tilavuuden ja painon laskeminen
Ensin kerrotaan I-palkin keskiosan paksuuskerroin, korkeus ja pituus, jotta sen tilavuus saadaan kuutiotuuteina. Tämän, esimerkiksi yllä käytetyn vaiheen suorittaminen johtaa 3 tuumaa kertaa 15 tuumaa kertaa 130 tuumaa tai 5850 kuutiometriä.
Toiseksi kerrotaan I-palkin ylä- ja alaosien paksuus kertaa leveys ja pituus erikseen, jotta saadaan kummankin tilavuus kuutiotuuteina. Esimerkissä tämä vaihe tuottaa 2 tuumaa kertaa 10 tuumaa kertaa 130 tuumaa tai tilavuus 2 600 kuutiometriä tuumaa kutakin osaa kohti.
Kolmanneksi lisätään I-palkin kolmen osan tilavuus, jotta saadaan kokonaistilavuus kuutiosenteinä. Harjoituksen jatkamiseksi sinulla on 5 850 kuutiometriä tuumaa plus 2 600 kuutiometriä tuumaa plus 2 600 kuutiometriä tai 11 050 kuutiometriä.
Neljänneksi muunna tilavuus kuutiomereiksi jakamalla luvulla 1,728, koska kuutiojalka on 1,728 kuutiometriä. Esimerkiksi tämä laskelma johtaa 11 050 kuutiometriä tuumaa jaettuna 1,728 kuutiometriä tuumaa kuutiometriä kohti tai tilavuuteen 6,4 kuutiometriä.
Lopuksi kerrotaan teräksen painotiheys, naulaina kuutiometriä kohti tilavuudella, jotta saadaan I-palkin paino naulana. Harjoituksen suorittaminen johtaa 490 puntaan kuutiometriä kohti 6,4 kuutiometriä tai painoon 3 136 lb.