คำนวณ ความสามารถในการรับน้ำหนักที่ปลอดภัยของคานเหล็กรูปตัวไอ จากฐานข้อมูลหน้าตัดจริง เลือกหน้าตัด เกรดเหล็ก และช่วงคาน จากนั้นเครื่องคิดเลขจะทำการตรวจสอบทั้ง การตรวจสอบกำลังรับแรงดัดและการตรวจสอบการแอ่นตัว จากนั้นจะบอกว่าค่าใดเป็นตัวควบคุมและคานสามารถรับน้ำหนักได้จริงเท่าใด
ค่าประมาณความเค้นที่ยอมให้: Fb = 0.66 Fy, E = 200 GPa, หน้าตัดอัดแน่นและมีค้ำยันด้านข้าง, น้ำหนักบรรทุกสถิต, ไม่หักน้ำหนักตัวเองของคาน ไม่ใช่สิ่งทดแทนการออกแบบตามมาตรฐาน — ตรวจสอบการโก่งเดาะด้านข้าง-บิด, แรงเฉือน และการรวมน้ำหนักบรรทุกกับวิศวกรผู้มีคุณสมบัติ
ขีดจำกัดอิสระสองค่าจะถูกประเมินและค่าที่น้อยกว่าจะเป็นตัวชนะ:
เนื่องจากการแอ่นตัวแปรตาม L⁴ และโมเมนต์แปรตาม L² เท่านั้น การตรวจสอบการแอ่นตัวจะเข้ามาควบคุมเมื่อช่วงคานยาวขึ้น — ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมคานยาวจึงมักต้องการหน้าตัดที่ลึกกว่าแทนที่จะเป็นเหล็กที่แข็งแรงกว่า
| หน้าตัด | Ix (in⁴) | Sx (in³) | น้ำหนัก (lb/ft) | Ix (cm⁴) | Sx (cm³) |
|---|---|---|---|---|---|
| W8×18 | 61.9 | 15.2 | 18 | 2576.5 | 249.1 |
| W10×22 | 118 | 23.2 | 22 | 4911.5 | 380.2 |
| W12×26 | 204 | 33.4 | 26 | 8491.1 | 547.3 |
| W14×30 | 291 | 42 | 30 | 12112.3 | 688.3 |
| W16×40 | 518 | 64.7 | 40 | 21560.8 | 1060.2 |
| W18×50 | 800 | 88.9 | 50 | 33298.5 | 1456.8 |
| W21×62 | 1330 | 127 | 62 | 55358.7 | 2081.2 |
| W24×76 | 2100 | 176 | 76 | 87408.5 | 2884.1 |
เครื่องคิดเลขมีคานรูปตัว W 66 ขนาด บวกกับคาน IPE 16 ขนาด และคาน HEB 12 ขนาด พร้อมค่า Ix และ Sx ที่เผยแพร่
นำค่าโมดูลัสหน้าตัด S ของคาน คูณด้วยหน่วยแรงดัดที่ยอมให้ (0.66 x จุดคราก) เพื่อหาโมเมนต์ที่ยอมให้ จากนั้นแปลงเป็นน้ำหนักบรรทุกโดยใช้สูตรตามลักษณะการรองรับและกรณีการรับน้ำหนักของคุณ สำหรับน้ำหนักบรรทุกแผ่สม่ำเสมอบนคานช่วงเดียวธรรมดา w = 8M/L² จากนั้นตรวจสอบการแอ่นตัวแยกต่างหาก — สำหรับช่วงคานที่ยาวกว่า การแอ่นตัวมักจะเป็นตัวควบคุม
คานช่วงสั้นที่รับน้ำหนักมากมักถูกควบคุมโดยกำลังรับแรงดัด คานช่วงยาวถูกควบคุมโดยการแอ่นตัว เนื่องจากการแอ่นตัวเพิ่มขึ้นตามกำลังสี่ของช่วงคาน ในขณะที่โมเมนต์เพิ่มขึ้นตามกำลังสอง เครื่องคิดเลขนี้จะตรวจสอบทั้งสองกรณีและรายงานความสามารถในการรับน้ำหนักที่ต่ำกว่า
L/360 เป็นค่ามาตรฐานสำหรับพื้นที่รองรับวัสดุตกแต่งที่เปราะบาง L/240 สำหรับโครงสร้างพื้นและหลังคาทั่วไป และ L/180 สำหรับชิ้นส่วนหลังคาบางประเภท ยิ่งขีดจำกัดเข้มงวดมากเท่าใด น้ำหนักบรรทุกที่ยอมให้ก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น
มันเปลี่ยนความสามารถในการรับแรงดัดตามสัดส่วนของกำลังคราก — A992 (345 MPa) รับโมเมนต์ได้มากกว่า A36 (250 MPa) ประมาณ 38% ในหน้าตัดเดียวกัน มันไม่เปลี่ยนการแอ่นตัวเลย เพราะเหล็กโครงสร้างทุกชนิดมีค่าโมดูลัสยืดหยุ่นเท่ากัน (200 GPa)
ไม่ เป็นเพียงการประมาณค่าหน่วยแรงที่ยอมให้สำหรับคานที่มีหน้าตัดอัดแน่น มีการค้ำยันด้านข้าง รองรับแบบช่วงเดียวธรรมดาหรือคานยื่น ภายใต้น้ำหนักบรรทุกสถิต การออกแบบจริงต้องคำนึงถึงการโก่งเดาะด้านข้าง-บิด แรงเฉือนและการครูดของเอว การรวมน้ำหนักบรรทุก และปัจจัยตามมาตรฐาน ควรให้วิศวกรที่มีคุณสมบัติตรวจสอบเสมอ
เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง: ช่วงคาน · การแอ่นตัวของคาน · น้ำหนักโลหะ · ต้นทุนคาน · เครื่องคิดเลขทั้งหมด
Calculate the maximum load capacity and deflection of steel I-beams based on span, beam size, and loading conditions.
| Designation | Depth (in) | Weight (lb/ft) | Area (in²) | Ix (in⁴) | Sx (in³) |
|---|