หน้าตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้ากลวง (หน้าตัดกล่อง) กว้างภายนอก B = 160 mm สูงภายนอก H = 300 mm และความหนาผนังสม่ำเสมอ t = 10 mm จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่ Ix รอบแกนเซนทรอยด์ในแนวนอน x
ใบงาน เซนทรอยด์และโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่ พร้อมเฉลย
1.ง่าย
B = 160 mmH = 300 mmt = 10 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
2.ง่าย
หาความสูง ȳ ของเซนทรอยด์ของหน้าตัดรูปตัว T เหนือขอบล่าง
bf = 180 mmtf = 25 mmtw = 16 mmhw = 260 mm
ȳ = mm
3.ปานกลาง
หน้าตัดรางรูปตัว U วางโดยด้านเปิดหงายขึ้น: แผ่นฐานกว้าง 180 mm มีขาตั้งตรงสองขา สูงรวม 70 mm ฐานและขาทั้งหมดหนา 16 mm จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่ Ix รอบแกนแนวนอน x ที่ผ่านเซนทรอยด์
b = 180 mmh = 70 mmt = 16 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
4.ปานกลาง
หาโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่ Ix ของหน้าตัดรูปตัว T รอบแกนนอน x ที่ผ่านเซนทรอยด์
bf = 100 mmtf = 10 mmtw = 10 mmhw = 220 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
5.ยาก
หน้าตัดรูปตัว T ใช้เป็นคานโดยให้ปีกอยู่ด้านบน และรับโมเมนต์ดัดที่ทำให้แอ่นลง 30 kN·m หาขนาดของความเค้นดัด σบน ที่ขอบบน
bf = 100 mmtf = 10 mmtw = 12 mmhw = 180 mmM = 30 kN·m
σบน = MPa
6.ยาก
หน้าตัดรูปตัว I สมมาตรมีปีกกว้าง 150 mm หนา 12 mm ความลึกรวม 460 mm และเอวหนา 12 mm รับโมเมนต์ดัด 150 kN·m รอบแกน x จงหาขนาดของความเค้นดัดสูงสุด σmax ในหน้าตัด
B = 150 mmH = 460 mmtf = 12 mmtw = 12 mmM = 150 kN·m
σmax = MPa
เฉลย
- 1. Ix = 103.9 × 10⁶ mm⁴
- 2. ȳ = 204 mm
- 3. Ix = 1.804 × 10⁶ mm⁴
- 4. Ix = 17.97 × 10⁶ mm⁴
- 5. σบน = 174.7 MPa
- 6. σmax = 130.9 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com