Nilai mutlak pada serat terluar.
Mekanika · Tegangan dan regangan
Tegangan lentur
Hubungkan momen lentur dengan modulus penampang untuk mendapatkan tegangan normal maksimum dalam daerah elastis.
Dibuat v1.0
Oleh Thibaut Grzelak, Insinyur Analisis Mekanik
Hasil
Rasio σmax/σizin.
Rasio σizin/σmax.
Kasus mekanis yang sama
Perbandingan profil
Kedua profil menggunakan data perhitungan yang sama.
- Sumbu
- Sumbu utama
- Dasar
- Nilai analitis
Nilai dihitung ulang oleh Formulaxis dari geometri nominal.
Lihat rincian perhitunganRumus, konversi ke SI, substitusi numerik, dan hasilBuka ↓
Catatan perhitungan
Rincian lengkap perhitungan
Lentur sederhana dalam daerah elastis linier. Penampang konstan dan asumsi Navier–Bernoulli. W harus sesuai dengan sumbu dan serat terluar yang dikaji. Perhitungan ini tidak menggantikan pemeriksaan standar untuk stabilitas, kelelahan, atau interaksi.
Balok IPE: contoh perhitungan lengkap
Sumbu kuat: 22.8 MPa dan 1.81 mm. Sumbu lemah: 156 MPa dan 24.8 mm. Ini hasil model, bukan persetujuan atas balok.
01Rumus dan simbol
Rumus yang digunakan
|M| / WTegangan normal maksimumσmax / σadmTingkat pemakaianσadm / σmaxFaktor keamanan sederhana02Asumsi dan batasan
Batas keberlakuan
- Lentur sederhana dalam daerah elastis linier.
- Penampang konstan dan asumsi Navier–Bernoulli.
- W harus sesuai dengan sumbu dan serat terluar yang dikaji.
- Perhitungan ini tidak menggantikan pemeriksaan standar untuk stabilitas, kelelahan, atau interaksi.
03Contoh validasi
Kasus numerik acuan
- M = 12 kN·m dan W = 240 cm³.
- σmax = 50 MPa.
- Dengan σizin = 160 MPa, tingkat pemakaian adalah 31,25 %.
- Faktor keamanan sederhana adalah 3,2.
04Pertanyaan umum
Pertanyaan tentang perhitungan
Modulus penampang mana yang harus digunakan?
Gunakan Wx untuk lentur terhadap sumbu x dan Wy terhadap sumbu y. Pada penampang tak simetris, bedakan serat atas dan bawah bila diperlukan.
Mengapa nilai mutlak M digunakan?
Tanda menentukan sisi tarik dan tekan. Nilai mutlak mengukur besarnya tegangan untuk dibandingkan dengan batas izin.
Apakah ini pemeriksaan kekuatan lengkap?
Tidak. Perhitungan tidak otomatis mencakup tekuk lateral, geser, kelelahan, konsentrasi tegangan, atau kombinasi standar.
05Referensi
Referensi teknis
- Gere & Goodno, Mechanics of Materials, teori lentur elastis.
- Roark’s Formulas for Stress and Strain, edisi ke-9.
Lentur elastis
Rumus tegangan lentur: M/W atau Mc/I
Kedua bentuk setara karena W = I/c. Momen, momen inersia luas, dan serat terluar harus mengacu pada sumbu yang sama.
Perhitungan langsung dengan W
Bagi momen lentur maksimum dengan modulus penampang elastis.
σmax = |M| / WPerhitungan dengan I
Jika I dan c diketahui, gunakan Mc/I. Jangan mengganti W dengan I tanpa memasukkan c.
σmax = |M| · c / IContoh satuan konsisten
12 kN·m dan 240 cm³ menghasilkan 50 MPa setelah dikonversi ke N·mm dan mm³.