H 빔 공급 업체로서, 나는 종종 관성 모멘트를 계산하는 방법을 포함하여 H 빔의 기술적 측면을 이해하는 데 관심이있는 고객을 만나는 경우가 많습니다. 관성의 순간은 빔의 굽힘 및 편향에 대한 저항을 결정하는 데 도움이되므로 엔지니어링 및 건설에 중요한 특성입니다. 이 블로그 게시물에서는 H 빔의 관성 순간을 계산하는 과정을 안내하여 프로젝트에 대한 정보에 입각 한 결정을 내리는 데 필요한 지식을 제공합니다.
관성의 순간 이해
계산 프로세스를 탐구하기 전에 먼저 관성의 순간이 무엇인지 이해합시다. 간단히 말해서, 두 번째 영역의 두 번째 순간이라고도하는 관성의 순간은 회전 운동의 변화에 대한 물체의 저항을 측정 한 것입니다. H 빔의 맥락에서, 그것은 하중에 노출 될 때 굽힘에 저항하는 빔의 능력을 나타냅니다. 관성 모멘트가 높을수록 빔이 굽히는 것이 더 강화되어 구조 설계에 중요한 요소가됩니다.
H 빔의 구조
이름에서 알 수 있듯이 H 빔에는 H 자형 단면이 있습니다. 두 개의 플랜지 (수평 부품)와 연결하는 웹 (수직 부품)으로 구성됩니다. 폭, 두께 및 높이와 같은 플랜지와 웹의 치수는 H 빔의 관성 모멘트를 결정하는 데 중요한 역할을합니다.
H 빔의 관성 모멘트 계산
H 빔의 관성 모멘트를 계산하기 위해, 우리는 간단한 기하학적 형태의 관성 순간 동안 평행 축 정리와 기본 공식을 사용할 수 있습니다. 프로세스에는 다음 단계가 포함됩니다.
1 단계 : H 빔을 간단한 모양으로 나눕니다
우리는 h 빔을 세 가지 직사각형 모양, 즉 두 개의 플랜지와 하나의 웹으로 나눌 수 있습니다. 사각형의 관성 모멘트는 비교적 계산하기 쉽기 때문에 계산 프로세스를 단순화합니다.
2 단계 : 각 사각형의 관성 모멘트 계산
중심 축에 대한 사각형의 관성 모멘트 (사각형의 중심을 통과하는 축)는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
[i_ {xx} = \ frac {bh^3} {12}]
여기서 (b)는 사각형의 너비이고 (h)는 높이입니다.
플랜지의 경우, 우리는 자신의 중심 축에 대한 관성 모멘트를 계산 한 다음 평행 축 정리를 사용하여 전체 H 빔의 중심 축으로 전달해야합니다. 평행 축 정리는 핵분비 축과 평행 한 축에 대한 관성 모멘트가 다음과 같이 주어진다 고 말합니다.
[i = i_ {xx}+ad^2]
여기서 (i_ {xx})는 중심 축에 대한 관성 모멘트이며 (a)는 모양의 면적이며 (d)는 두 축 사이의 수직 거리입니다.
3 단계 : 모든 모양의 관성 순간을 요약
H 빔의 중심 축에 대한 각 사각형 (플랜지 및 웹)의 관성 모멘트를 계산하면 H 빔의 총 관성 모멘트를 얻기 위해 합산 할 수 있습니다.
예제 계산
다음 크기의 H 빔을 고려해 봅시다.
- 플랜지 너비 ((B_F)) : 150 mm
- 플랜지 두께 ((T_F)) : 10 mm
- 웹 높이 ((H_W)) : 300 mm
- 웹 두께 ((T_W)) : 8 mm
1 단계 : H 빔을 간단한 모양으로 나눕니다
우리는 두 개의 플랜지와 하나의 웹이 있으며, 각각은 직사각형으로 간주됩니다.
2 단계 : 각 사각형의 관성 모멘트 계산
- 편물:
- Centroidal Axis ((i_ {xxw})에 대한 웹의 관성 순간은 다음과 같습니다.
[i_ {xxw} = \ frac {t_wh_w^3} {12} = \ frac {8 \ times300^3} {12} = 18 \ times10^6 \ mm^4]
- Centroidal Axis ((i_ {xxw})에 대한 웹의 관성 순간은 다음과 같습니다.
- 플랜지:
- 자체 중심 축에 대한 각 플랜지의 관성 순간 ((i_ {xxf}))는 다음과 같습니다.
[i_ {xxf} = \ frac {b_ft_f ^ 3} {12} = \ frac {150 \ times10 ^ 3} {12} = 12500 \ mm ^ 4] - 각 플랜지 ((a_f))의 면적은 (a_f = b_f \ times t_f = 150 \ times10 = 1500 \ mm^2)입니다.
- 플랜지의 중심 축과 h 빔의 중심 축 사이의 수직 거리 ((d))는 (d = \ frac {h_w + t_f} {2} = \ frac {300 + 10} {2} = 155 \ mm)입니다.
- 평행 축 정리를 사용하여 H 빔의 중심 축에 대한 각 플랜지의 관성 모멘트 ((I_F))는 다음과 같습니다.
[i_f = i_ {xxf}+a_fd^2 = 12500+1500 \ times155^2 = 12500+36037500 = 36050000 \ mm^4]
- 자체 중심 축에 대한 각 플랜지의 관성 순간 ((i_ {xxf}))는 다음과 같습니다.
3 단계 : 모든 모양의 관성 순간을 요약
H 빔의 총 관성 모멘트 (((i_ {Total}))는 웹의 관성 모멘트와 두 플랜지의 합입니다.
[i_ {Total} = i_ {xxw}+2i_f = 18 \ times10^6+2 \ times36050000 = 18 \ times10^6+72100000 = 90100000 \ mm^4]
H 빔 선택에서 관성 모멘트의 중요성
관성 모멘트는 특정 응용 프로그램에 적합한 H 빔을 선택하는 데 중요한 요소입니다. 관성 모멘트가 더 높으면 굽힘에 대한 저항이 더 높아지는데, 이는 무거운 하중을지지하거나 장거리에 걸쳐있는 구조에 필수적입니다. 예를 들어, 교량 구조에서, 관성 순간이 높은 H 빔은 종종 교량의 구조적 무결성과 안정성을 보장하는 데 사용됩니다.
우리의 H 빔 제품
우리 회사에서는 다음과 같은 광범위한 H 빔을 제공합니다.아연 도금 H 빔,,,H 빔 SS400, 그리고H 빔 300 x 300. 이 H 빔은 최고 품질 표준을 충족하도록 제조되며 특정 요구 사항에 맞게 다양한 크기 및 사양으로 제공됩니다.
조달을 위해 저희에게 연락하십시오
프로젝트의 H 빔 구매에 관심이 있다면 도와 드리겠습니다. 당사의 전문가 팀은 필요한 관성 순간을 포함하여 특정 요구에 따라 올바른 H 빔을 선택하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 귀하의 요구 사항에 대해 논의하고 조달 프로세스를 시작하려면 저희에게 연락하십시오.
참조
- Beer, FP, Johnston, ER, Mazurek, DF 및 Cornwell, PJ (2012). 재료의 역학. 맥그로 힐.
- Hibbeler, RC (2016). 재료의 역학. 피어슨.
