Pengiraan Beban Tertumpu Jeriji Keluli

Table of Content [Hide]

Contoh Beban Tertumpu Jeriji Keluli

rujukan dokumen “MBG534-12” METAL BAR GRATING ENGINEERING DESIGN MANUAL”

NOMENKLATUR

a = panjang beban seragam teragih separa atau beban kenderaan, selari dengan bar galas, in.

b = ketebalan bar galas segi empat tepat, in.

c = lebar beban seragam teragih separa atau beban kenderaan, berserenjang dengan bar galas, in.

d = kedalaman bar galas segi empat tepat, in.

A_c= jarak pusat ke pusat bar utama, jeriji berkeling, in.

A_r= jarak permukaan ke permukaan antara bar galas dalam jeriji berkeling, in.

A_w= jarak pusat ke pusat antara bar galas dalam jeriji dikimpal dan berkunci tekanan, in.

C = beban tertumpu pada tengah rentang, pfw

D_c= pesongan di bawah beban tertumpu, in.

D_u= pesongan di bawah beban seragam, in.

E = modulus keanjalan, psi

F = tegasan dibenarkan, psi

I = momen inersia, in⁴

I_H20= momen inersia jeriji di bawah beban H20, in⁴

I_b= I bar galas, in⁴

I_g= I jeriji setiap kaki lebar, in⁴

I_n= momen inersia hidung, in⁴

K = bilangan bar setiap kaki lebar jeriji, 12"/A_w

L = rentang bersih jeriji, in. (sokongan mudah)

M = momen lentur, Ib-in

Mb = M maksimum bar galas, Ib-in

Mg = M maksimum jeriji setiap kaki lebar, Ib-in

N = bilangan bar galas dalam jeriji diandaikan menanggung beban

NbH20 = bilangan bar galas utama di bawah beban H20

NcH20 = bilangan bar galas penyambung di bawah beban H20

Pb = beban setiap bar, Ib

Pu = jumlah beban seragam teragih separa, Ib

PuH20 = beban roda, H20, Ib

Pw = beban roda, lb

S = modulus keratan, in³

Sb = S bar galas, in³

Sg = S jeriji setiap kaki lebar, in³

SH20b = modulus keratan di bahagian bawah jeriji di bawah beban H20, in³

Sn = modulus keratan hidung, in³

U = beban seragam, psf

SINGKATAN

in. = inci

ft = kaki

Ib = paun

Ib-in = paun-inci

pfw = paun setiap kaki lebar jeriji

psf = paun setiap kaki persegi

psi = paun setiap inci persegi

FORMULA

1. Bilangan bar galas setiap kaki lebar untuk jeriji dikimpal

K = 12/AW

2. Modulus keratan bar galas segi empat tepat

S_b= bd²/6 in³

3. Modulus keratan jeriji setiap kaki lebar

S_g= Kbd²/6 in³= KS_bin³

4. Modulus keratan diperlukan untuk momen dan tegasan dibenarkan yang diberi

S = M/F in³

5. Momen inersia bar galas segi empat tepat

I_b= bd³/12 in⁴= S_bd/2 in⁴

6. Momen inersia jeriji setiap kaki lebar

I_g= Kbd³/12 in⁴= Kl_bin⁴

7. Momen lentur untuk tegasan dibenarkan dan modulus keratan yang diberi

M = SF Ib-in

Formula berikut adalah untuk rasuk sokongan mudah dengan momen dan pesongan maksimum berlaku pada tengah rentang.

8. Momen lentur maksimum di bawah beban tertumpu

M = CL/4 Ib-in setiap kaki lebar jeriji

9. Beban tertumpu untuk menghasilkan momen lentur maksimum

C = 4M/L Ib setiap kaki lebar jeriji

10. Momen lentur maksimum di bawah beban seragam

M = UL²/(8 x 12) = UL²/96 Ib-in setiap kaki lebar jeriji

11. Beban seragam untuk menghasilkan momen lentur maksimum

U = 96M/L²psf

12. Momen lentur maksimum disebabkan beban seragam teragih separa

M = P_u(2L - a)/8 Ib-in

13. Pesongan maksimum di bawah beban tertumpu

D_c= CL³/48EI_gin⁴.

14. Momen inersia untuk pesongan yang diberi di bawah beban tertumpu

Ig = CL3/48EDc in4

15. Pesongan maksimum di bawah beban seragam

D_u= 5UL4/(384 x 12El_g) = 5UL4/4608EI_gin.

16. Momen inersia untuk pesongan yang diberi di bawah beban seragam

Ig = 5UL⁴/4608EDu in⁴

17. Pesongan maksimum di bawah beban seragam teragih separa

D_u= P_u((a/2)³+ L³- a²L/2)/48El_bN in.

PEMILIHAN JERIJI

Contoh

Keperluan: Jeriji keluli kimpal ASTM A36 Jenis W-22-4 untuk menyokong beban tertumpu, C, sebanyak 4,000 paun setiap kaki lebar pada tengah rentang dengan rentang bersih 8'-0". Pesongan, D, tidak boleh melebihi 0.25" yang disyorkan untuk keselesaan pejalan kaki.

Tegasan dibenarkan, F = 20,000 psi

Modulus keanjalan, E = 29,000,000 psi

Rentang, L = 96in.

Jarak bar galas, Aw = 1.375 in. K = 12/Aw = 12 / 1.375 = 8.727

Untuk rentang 8'-0", saiz minimum bar galas untuk menanggung beban 4,000 pfw ialah:

3 x 3/8

Ig = Klb = 8.727 x 0.8438 = 7.364 in⁴Sg = KSb = 4.909 in³

C = 4Mg/L = 4 x F x Sg/96 = 4 x 20,000 x 4.909/96 = 4,091 pfw

Dc = CL3 /48Elg = 4,000 x (96)³/(48 x 29,000,000 x 7.364) = 0.345 in.

Oleh kerana ini melebihi had yang disyorkan, jeriji dengan momen inersia yang lebih besar diperlukan untuk mengekalkan pesongan kurang daripada 0.25 in.

Ig = CL3 /48EDc = 4,000 x (96)³/(48 x 29,000,000 x 0.25) = 10.17 in⁴

Menggunakan saiz lebih besar seterusnya:

3-1/2 x 3/8

Ig = 8.727 x 1.3398 = 11.693 in⁴

Sg = 8.727 x 0.7656 = 6.682 in³

C = 4 x 20,000 x 6.682/96 = 5,568 pfw

D = 5,568 x (96)³/(48 x 29,000,000 x 11.693) = 0.303 in.