Une contrainte de cisaillement générale peut être calculée en divisant une force parallèle par la surface, il est appliqué. Toutefois, cela suppose une contrainte uniforme. Dans le cas d'une poutre rectangulaire subissant des contraintes de cisaillement transversales, l'uniformité ne tient plus. Ces contraintes de cisaillement transversales ont une distribution parabolique à travers le faisceau. Les limites supérieure et inférieure portent pas de charges longitudinales. Ils éprouvent donc pas de contraintes de cisaillement. Cependant, le centre de la poutre subit une contrainte de cisaillement maximale. L'estimation mathématique simple mentionné ci-dessus ne sont plus exacts. Calcul de la contrainte de cisaillement transversale nécessite une réflexion différente et un processus plus complexe que dans le cas général.
Instructions
1 Considérons un faisceau ayant une section transversale rectangulaire sous une force de cisaillement appliquée connue. Mesurer la hauteur du faisceau et de la largeur. La contrainte maximale de cisaillement transversal est appliqué le long d'un axe situé au centre exact de la hauteur de la poutre. Pour calculer la contrainte de cisaillement à un point différent dans le faisceau, mesurer la distance entre l'axe central de la poutre et le point d'intérêt. Ceci est la distance y. Pour calculer la contrainte maximale de cisaillement transversal, réglez le y-distance égale à zéro.
2 Déterminer la valeur cubed de la hauteur en le multipliant par lui - même et par lui - même , puis à nouveau (hauteur hauteur
hauteur). Multipliez cette valeur par la largeur. Divisez ce produit par 12. Ce calcul donne le deuxième moment de toute la zone de la poutre.
3 Calculer l'ordonnée à distance au carré en multipliant par lui - même
(y-y-distance de la distance). Calculer la taille au carré en multipliant la valeur par lui - même (hauteur de la hauteur). Divisez cette valeur par 4. Soustraire le y-distance au carré de ce quotient. Multipliez le résultat par 6. Cela donne une valeur pour le facteur de répartition des contraintes de cisaillement.
4 Multiplier la force de cisaillement connue par le facteur de distribution de l'étape 3. Diviser cette valeur par le second moment calculé à l'étape 2. Cette valeur est la contrainte de cisaillement transversale subie par le faisceau au point y distance.
Conseils et avertissements
- Gardez à toute mesure en unités uniformes pour éviter les erreurs de confusion.
- Ne présumez pas ce calcul pour être précis pour les poutres en I. La formule pour le cisaillement transversal reste identique à celle exprimée dans l'étape 4, ci-dessus. Cependant, le facteur de répartition de la contrainte de cisaillement nécessite un calcul plus complexe. Trois faisceaux rectangulaires différentes composent une seule poutre en I souvent de même taille le plus haut et plus en bas composants sont séparés par un troisième faisceau avec des proportions différentes. Le facteur de distribution doit prendre toutes les trois composantes en compte.