Hoekprofiel — Geometrische eigenschappen

Bereken oppervlakte, zwaartepunt, oppervlaktetraagheidsmomenten, weerstandsmomenten en traagheidsstralen met duidelijk gedefinieerde afmetingen.

Aangemaakt op v1.0

Door Thibaut Grzelak, Ingenieur mechanische berekeningen

8 profielen beschikbaar
02

Invoer

Hoekprofiel
mm
mm
mm

Gelijke beendikte. Scherpe buitenhoek. Binnenafronding verwaarloosd. x en y zijn niet noodzakelijk hoofdassen.

Resultaten zijn actueel.

03

Schema

BHt
04

Resultaten

Oppervlakte A
2.400mm²
Zwaartepunt x̄
23,75mm
Zwaartepunt ȳ
48,75mm
Oppervlaktetraagheidsmoment Iₓ
5,57625E6mm⁴
Oppervlaktetraagheidsmoment Iᵧ
2,02625E6mm⁴
05Toon aanvullende resultaten
Minimum weerstandsmoment Wₓ,min55.074,1 mm³
Minimum weerstandsmoment Wᵧ,min26.573,8 mm³
Traagheidsstraal rₓ48,202 mm
Traagheidsstraal rᵧ29,0563 mm
Centrifugaalmoment Iₓᵧ-1,96875E6 mm⁴
Hoofdtraagheidsmoment I₁ (max.)6,45202E6 mm⁴
Hoofdtraagheidsmoment I₂ (min.)1,15048E6 mm⁴
Hoofdas-hoek θₚ23,9813 °
Torsieconstante JNiet beschikbaar
Plastisch weerstandsmoment Wpl,x99.000 mm³
Plastisch weerstandsmoment Wpl,y47.400 mm³
Schuifoppervlak Av,xNiet beschikbaar
Schuifoppervlak Av,yNiet beschikbaar

Wpl wordt exact over de geometrie geïntegreerd. J wordt alleen getoond waar een exacte geïmplementeerde oplossing geldt; normafhankelijke schuifoppervlakken blijven niet beschikbaar.

Bekijk berekeningsdetailsFormules, numerieke substitutie en resultatenOpen ↓Sluiten ↑

Berekeningsnota

Volledige berekeningsdetails

Toon aanvullende resultaten

Wpl,x
∫A |y − yp| dA
Wpl,y
∫A |x − xp| dA
J
Niet beschikbaar
Av,x / Av,y
Niet beschikbaar

Wpl wordt exact over de geometrie geïntegreerd. J wordt alleen getoond waar een exacte geïmplementeerde oplossing geldt; normafhankelijke schuifoppervlakken blijven niet beschikbaar.

01Vergelijkingen en symbolen

Gebruikte formules

AtH + (B − t)t
x̄, ȳΣAᵢxᵢ/A ; ΣAᵢyᵢ/A
Iₓ, IᵧΣ(Iᵢ + Aᵢdᵢ²)
IₓᵧΣ[Aᵢ(xᵢ−x̄)(yᵢ−ȳ)]
I₁, I₂(Iₓ+Iᵧ)/2 ± √[((Iₓ−Iᵧ)/2)²+Iₓᵧ²]
θₚ½ atan2(−2Iₓᵧ, Iₓ−Iᵧ)
WminI / cmax
SymboolBetekenisDimensie
BBreedte BL
HHoogte HL
tGemeenschappelijke dikte tL
AOppervlakte zonder dubbel tellenL²
x̄, ȳZwaartepuntL
Iₓ, IᵧCentroïdale traagheidsmomentenL⁴
IₓᵧGetekend centroïdaal centrifugaalmomentL⁴
I₁, I₂Maximaal en minimaal hoofdtraagheidsmomentL⁴
θₚHoek tegen de klok in van x naar hoofdas 11
WminMinimale weerstandsmomentenL³
02Aannames en beperkingen

Aannames en beperkingen

  • Gelijke beendikte.
  • Scherpe buitenhoek.
  • Binnenafronding verwaarloosd.
  • x en y zijn niet noodzakelijk hoofdassen.

Deze berekening controleert geen sterkte, stabiliteit of normconformiteit.

03Validatie van de rekenmachine

Validatie van de rekenmachine

Twee niet-overlappende rechthoeken worden met de stelling van Steiner gecombineerd; daarna wordt de centroïdale traagheidstensor gediagonaliseerd.

  • B = 100, H = 150 en t = 10 mm geven A = 2.400 mm².
  • x̄ = 23,75 mm en ȳ = 48,75 mm.
  • Iₓ = 5.576.250 mm⁴ en Iᵧ = 2.026.250 mm⁴.
  • Iₓᵧ = −1.968.750 mm⁴ volgens de weergegeven conventie.
  • I₁ = 6.452.023,8 mm⁴, I₂ = 1.150.476,2 mm⁴ en θₚ = +23,9813°.
  • Voor B = H geldt x̄ = ȳ en Iₓ = Iᵧ.
04Bronnen

Bronnen

  1. Roark’s Formulas for Stress and Strain, 9e editie, tabellen voor doorsnedegrootheden.
  2. Young, Budynas & Sadegh, Roark’s Formulas for Stress and Strain, McGraw-Hill.
  3. BIPM, The International System of Units (SI), 9e editie.

Geometrische grootheden

Oppervlaktetraagheidsmoment en weerstandsmoment: welke waarde gebruikt u?

I beschrijft de materiaalverdeling en W koppelt de geometrie aan buigspanning. De waarden veranderen met de x- of y-as.

Oppervlaktetraagheidsmoment I

I wordt ook wel traagheidsmoment van de doorsnede genoemd en wordt gebruikt bij doorbuiging en knik.

I [mm⁴, cm⁴, m⁴, in⁴]

Elastisch weerstandsmoment W

W gebruikt de afstand c tot de uiterste vezel. Controleer bij een asymmetrische doorsnede beide zijden.

W = I / c

Kies de juiste vorm

Rechthoek, cirkel, buis, I-, U-, T- en hoekprofielen vereisen verschillende geometrieën.