Vue d'ensemble Charge en porte-à-faux Le calculateur aide les ingénieurs, les architectes et les constructeurs à déterminer les effets des charges sur les poutres en porte-à-faux. Une poutre en porte-à-faux est une de construction élément fixé à une extrémité et libre à l'autre. Il est essentiel de comprendre comment les charges affectent ces poutres pour garantir la sécurité et de stabilité dans les projets de construction. Ce calculateur estime la déflexion et les moments de flexion maximum, permettant aux utilisateurs de prendre des décisions éclairées sur le choix des matériaux et la conception structurelle.
Formule du calculateur de charge en porte-à-faux
Déflexion à l'extrémité libre de la poutre en porte-à-faux : delta = (F * L^3) / (3 * E * I)
Moment de flexion maximal à l'extrémité fixe : M = F * L
où:
- delta = déflexion à l'extrémité libre du cantilever (mètres ou pouces)
- F = force appliquée à l'extrémité libre du cantilever (Newtons ou livres)
- L = longueur de la poutre en porte-à-faux (mètres ou pouces)
- E = Module de Young du matériau (Pascals ou psi)
- I = moment d'inertie de la section transversale de la poutre (mètres^4 ou pouces^4)
- M = moment de flexion à l'extrémité fixe (Newton-mètres ou livres-pouces)
Termes courants liés au calcul de la charge en porte-à-faux
Pour aider les utilisateurs, voici un tableau des termes courants et de leur signification en rapport avec les calculs de charge en porte-à-faux. Ce tableau peut servir de référence rapide pour les personnes qui ont besoin de comprendre des termes spécifiques sans effectuer de calculs approfondis.
| Long | Définition |
|---|---|
| Déviation | La distance sur laquelle une poutre se déforme sous charge |
| Moment de flexion | Le moment interne qui induit la flexion dans la poutre |
| Module d'Young | Une mesure de la rigidité d'un matériau |
| Moment d'inertie | Une propriété géométrique qui indique la résistance à la flexion |
| Charge | La force externe appliquée à la poutre |
Exemple de calculateur de charge en porte-à-faux
Prenons un exemple pratique pour illustrer l'utilisation du calculateur de charge en porte-à-faux. Supposons que vous ayez une poutre en porte-à-faux de 2 mètres de long, avec une force de 1000 200 Newtons appliquée à l'extrémité libre. Le matériau utilisé a un module de Young de 200,000,000,000 GPa (0.0001 4 XNUMX XNUMX Pascals) et le moment d'inertie de la section transversale de la poutre est de XNUMX m^XNUMX.
- Calculer la déflexion :delta = (F * L^3) / (3 * E * I)delta = (1000 * 2^3) / (3 * 200,000,000,000 0.0001 1000 8 * 6,000,000)delta = (8000 * 6,000,000) / (0.00133 1.33 XNUMX)delta = XNUMX / XNUMX XNUMX XNUMXdelta = XNUMX mètre (ou XNUMX mm)
- Calculer le moment de flexion maximal :M = F * LM = 1000 * 2M = 2000 Newton-mètres
Dans cet exemple, la poutre en porte-à-faux se déformera d'environ 1.33 mm à l'extrémité libre et le moment de flexion maximal à l'extrémité fixe sera de 2000 XNUMX Newton-mètres.
FAQ les plus courantes
Plusieurs facteurs influent sur la déflexion, notamment la longueur de la poutre, l'ampleur de la charge appliquée, le module de Young du matériau et le moment d'inertie de la poutre. Les poutres plus longues et les charges plus lourdes entraînent généralement une déflexion plus importante.
Pour réduire la déflexion, vous pouvez utiliser des matériaux avec un module de Young plus élevé, augmenter le moment d'inertie de la poutre (en modifiant sa forme) ou diminuer la longueur du porte-à-faux.
Le calcul des moments de flexion est essentiel pour garantir que les matériaux utilisés peuvent supporter les charges appliquées sans défaillance. Il permet de sélectionner la taille et le matériau de poutre appropriés pour la sécurité et les performances.