Max belastning av HEA 220 balk

**#76** » 13:50:01, 12-12-2015

Då hakar jag på i trådkapningen då jag halkat utanför matte kunskaperna.
Hea 100x100x750
Punktbelastning på mitten på en 100x150x10 plåt av 500stål. Vad är lasten när deformation inträffar?
Altså när kröker jag skrotet permanent?

**#77** » 14:53:24, 12-12-2015

Då fanns det något med data, och bild, som går att räkna på.......

Om man ska vara noga så ska balken och plåten räknas som en enhet, iom. att de är svetsade samman....jag kan göra det också med det inne bär lite mera jobb.....så till det jag vet att det är noga, så är jag "lat" :grin:

Resultat nedan kommer att bli för lågt, man behöver lite mera kraft i verkligheten för att böja balken. (= lite marginal)

En förenklad beräkning ser ut så här (beräkna plåten och balken var för sig):

Sammanfattning:
Balken: kommer att böjas, permanent, någon stans över 3,7 tons kraft om det är s275 kvalitet, och nånstan över 5 ton om det är s355.

plåten: kommer att böjas, permanent, någon stans över 5 ton ....

Hoppas det räcker som svar.

**#78** » 00:44:39, 13-12-2015

Oj det var väldigt lite, stålkvaliten på balken är okänd men jag hadde hoppats på lite mera.
Inte kritiskt men är ju trevligt med marginal.
Tack jörgen.

Jag greppar att sidorna är instabila och allt är vridvekt och vid belastning så kommer dom troligen att vika i sidled vid någon punkt, nedre innåt och troligen vid den svetsade plåtens slut och övre utåt, men vad händer om man boxar balken på båda sidor?
Sidorna blir stabiliserade och det skapar ju lite mot håll i längd led med.
Kollar man på en kines hydraulpress exv så är längden ung den samma och i vekare material, dom må ju vara som gele att jobba i.
Nu är jag bara ute för att lära mig mera på basnivå.
Kunskap är inte tung att bära så jag försöker lasta på när jag kan. :-D

**#79** » 01:30:17, 13-12-2015

F, n det här måste jag prova i 60t pressen på jobbet så jag fattar och skallen blir tyst.
En lärare jag hadde brukade säga:
Att mäta är att veta, å fattar man fortfarande inte så får man prova praktiskt ;-)

Är det fortfarande trögt, gå vidare i livet och gör nått annat. :-D

**#80** » 02:51:52, 13-12-2015

Vänder man upp balken på rätt väg bör den ju ta lite till, kanske 7-9 ton?

**#81** » 07:00:39, 13-12-2015

så den enkla klenare livplåten är starkare än dom 2 sidorna på samma belastning?
iofs man får mera gods att "dra" i böjningens ytterradie, men det stående tvärsnittet måste ändå bli klenare i mina ögon men överskuggar det ena det andra så summan blir bättre?
nä nu kryper det i skallen igen.
i mina ögon så blir det ju 2 st 100x8 plattjärn vs 1 st 100x6 ståendes på högkant, allt horisontellt bör ju sakna betydelse. :klia:

liggande som jag har på bild så är ju livet i 0 spänningszon och lite obetydlig, å vänder jag den så är ju allt utanför livplåten dött, annat än att motverka buckling och sido skev, men det bortser vi från just nu......
klurigt det här.

**#82** » 08:16:24, 13-12-2015

magloman skrev:Vänder man upp balken på rätt väg bör den ju ta lite till, kanske 7-9 ton?

ganska bra gissning, böjmotståndet med balken rätt väg är W=73cm³, mot W=27cm³ när den är fel väg.....73/27=2,7 ggr så du landar nog närmare 13-15ton.

jos4561 skrev:så den enkla klenare livplåten är starkare än dom 2 sidorna på samma belastning?
....

Livplåten tar normalt inte så stor del av belastningen, vid böjning......men den här balkbiten är ganska kort så det är mest troligen tvärkraftskapaciteten som sätter gränsen, med sjuv-bucklig av livplåten som gränssättande faktor. ( eller i ditt fall med balken "felväg" buckling av flänsarna......som är betydligt styvare)

Problemet är att balken ( längdmässigt) befinner sig i ett gränsområde där man måste göra ganska många olika beräkningar för att noggrant bestämma vad som gäller.....( och det är därför jag "fuskat" i beräkningarna för att få ett värde som man kan utgå i från......fram till jag vet vad du är ute efter)

Balken har en tvärsnittsarea på 2130mm² och utan hänsyn till bucklig eller annat så ska den då klara tvärkrafter upp mot 0,58 x 2130mm³ x 250Mpa = 308850N ( = ca 31ton) .....och nån stans där ned till de 5 tonnen jag räknat ovan ligger sanningen.

Förstår ni dilemmat :uupps:

Om du "boxar" balken ( eller gör liv av styvningar) så eliminerar du skjuv-buckling och en massa annat otrevligt......men samtidigt så läger du på mer tvärsnitts area (boxning).....och då landar vi kanske på 50 ton ( obs gissning! ej beräknat)

Hållfasthetslära är, även om den har en vetenskaplig underbyggnad, en empirisk vetenskap ( = man har mätt olika material för att se vad det tål, under olika förutsättningar, och sedan kombinerar man den informationen tillsammans med teorier hur belastningar sprider sig i balkar och plåtar för att bedöma när en konstruktion kommer att hålla ...och för att vara säker på det finns det flera inbyggda säkerhetsmarginaler.....om man vill veta när något säkert går sönder så måste man hoppa över alla säkerhetsmarginaler, och sedan lägga på lite för att vara säker...åt andra håller.

( tex. så kan ju stål som säljs i handeln som s275 vara närmare s355 i praktiken....och det är fullt tillåtet, så länge som det är den riktningen, men du har fått 30% mer hållfasthet på köpet)

**#83** » 09:26:51, 13-12-2015

män nu blir jag glad, fan va man lär sig, så begränsningen egentligen oavsett hur man vänder den är primärt vridvekheten, eftersom balkens delar kan flexa i förhållande till varandra?

användning får jag återkomma till.

men en följd fråga, hur hög behöver en plåt vara på1m bredd och 8mm tjock för att klara en punktlast på kanten av långsidan av 20 ton?
nu är det bara för att få det att sjunka in i skallen och sluta cirkeln av funderingar. :-)

**#84** » 10:24:31, 13-12-2015

Höjden på plåten blir: "kvadrat roten ur" ( F x L x 6 / (4 x b x "tillåten spänning"))

Om jag säger att tillåten spänning är 250Mpa ( nått vanligt konstruktionsstål, utan säkerhetsmarginal)

Höjden på plåten h = "roten ur" ( 200 000N x 1000mm x 6 / (4 x 8mm x 250Mpa)) = ca 387mm hög.

.....men den kommer att bli "fladdrig" i sidled och vilja buckla sig, så det är inte hela sanningen.

**#85** » 11:30:08, 13-12-2015

Liten bonus bild på "jos-balk" belastad med 5 ton:
(deformationen är överdriven, max deformation är 1mm enl. beräkningen)

**#86** » 11:49:03, 13-12-2015

Men nu börja poletten trilla ner :-)

Var lite därför jag valde slät plåts exemplet, lite enklare för dom små grå.
Men för att komentera jörgens fina simulering, det blir ju väldigt visuellt och dom stresspunkter jag trodde skulle finmas fans ju där och på dom ställen jag trodde.
Hur påverkas detta om jag bultar balken i flänsplåtarna med M16 cc60 25mm in från kant i alla fyra hörnen som det syns på min ursprungsbild?
Det borde i min fantasi stabilisera ändarna för sido försjutning men förändra stress punkterna till hålen i balken istället för nedre hörn.
Det borde påberka böjningen lite men troligen marginellt.
Nu ser jag vad du sa tidigare jörgen om sammansatta beräkningar av hel konstruktion.
Variablerna blir många...

**#87** » 11:51:43, 13-12-2015

Ytterligar en trådkapning då !!!

IPE 330, 5000mm lång, stående, infäst i ändarna, utbredd belastning. skall vara upplag för håldäck / mellanbjälklag i maskinhallen.
klarar den 9 ton i utbredd last ?

**#88** » 12:10:52, 13-12-2015

tracker skrev:Ytterligar en trådkapning då !!!

IPE 330, 5000mm lång, stående, infäst i ändarna, utbredd belastning. skall vara upplag för håldäck / mellanbjälklag i maskinhallen.
klarar den 9 ton i utbredd last ?

Ja, det gör den med marginal ( jag har inte räknat, bara titta i konstruktionstabell....) men komihåg livavstyvningar vid upplagen ( alltså där ändarna vilar)

**#89** » 13:17:09, 13-12-2015

100 hea enligt ovan årtal 1970-80 nånting.
Avstånd mellan upplägg 750 plåt var weldox700 10x125x100.
Fysiskt prov
5ton ok
7ton deformation, lätt buckling i sida mycke sträck i längdsled, gav böj på ca 4mm på 1m längd.
Weldox utan synbar förändring.

Rätt vänd så deformeras den vid ca 13ton.
Edit.
Detta belyser väl närmast vad jörgen redan sagt.
Deformation redan 1ton över beräknad åt ena hållet men nästan dubbla åt andra gämfört med beräknat.
Gammla smeder hadde rätt, ta till lite extra. :-)

**#90** » 15:48:39, 13-12-2015

Praktiskt prov! :buga:

bästa sättet att se vad som händer....

Du frågade också om M16 bult i 4st hål i stället.....

Då får du hålkant tryck i hålet i balken (och på ytan av skruven i hålet), och sjuvkraft i skruven. ( i "klippytan" där man kan tänka sig att den går av om man överbelastar)

Hålkanttryck är enkelt, det blir en kraft på en projecerad area: (50000N /4 )/Ø16x8mm ( alltså: kraften delat fyra hål, delat med hålets diameter gånger godstjockleken gånger )

Hålkanttrycket: = F/A = (50000/4)/(16x8) = 12500/128 = ca 98Mpa och det är ju mindre än vad balken tål ( = 250Mpa) så det är OK!

Nu vet jag att skruven är starkare än balken (bättrematrial) och speciellt när hålet är halva skruvendiameter långt eller mer....så den håller! (annars så ska man kontrollräkna även den...)