หน้าตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้ากลวง (หน้าตัดกล่อง) กว้างภายนอก B = 220 mm สูงภายนอก H = 275 mm และความหนาผนังสม่ำเสมอ t = 20 mm จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่ Ix รอบแกนเซนทรอยด์ในแนวนอน x
ใบงาน เซนทรอยด์และโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่ พร้อมเฉลย
1.ง่าย
B = 220 mmH = 275 mmt = 20 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
2.ง่าย
หาความสูง ȳ ของเซนทรอยด์ของหน้าตัดรูปตัว T เหนือขอบล่าง
bf = 140 mmtf = 20 mmtw = 16 mmhw = 180 mm
ȳ = mm
3.ปานกลาง
หน้าตัดรูปตัว I สมมาตรมีปีกกว้าง 250 mm หนา 24 mm ความลึกรวม 360 mm และเอวหนา 12 mm จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่ Ix รอบแกนเซนทรอยด์ในแนวนอน x
B = 250 mmH = 360 mmtf = 24 mmtw = 12 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
4.ปานกลาง
แผ่น 120 mm × 150 mm มีรูกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 mm บนเส้นกึ่งกลางแนวดิ่ง โดยจุดศูนย์กลางอยู่สูงจากด้านล่าง 105 mm จงหาโมเมนต์ที่สองของพื้นที่ Ix รอบแกนนอนที่ผ่านเซนทรอยด์
b = 120 mmh = 150 mmd = 30 mmจุดศูนย์กลางของรู: y = 105 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
5.ยาก
แผ่น 200 mm × 200 mm มีช่องตัดสี่เหลี่ยมกว้าง 60 mm สูง 40 mm อยู่กึ่งกลางตามเส้นกึ่งกลางแนวดิ่ง โดยจุดศูนย์กลางอยู่สูงจากด้านล่าง 80 mm จงหาโมเมนต์ที่สองของพื้นที่ Ix รอบแกนนอนที่ผ่านเซนทรอยด์
b = 200 mmh = 200 mmช่องตัด: 60 × 40 mmจุดศูนย์กลางของรู: y = 80 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
6.ยาก
หน้าตัดรูปตัว T ใช้เป็นคานโดยให้ปีกอยู่ด้านบน และรับโมเมนต์ดัดที่ทำให้แอ่นลง 25 kN·m หาขนาดของความเค้นดัด σบน ที่ขอบบน
bf = 200 mmtf = 25 mmtw = 20 mmhw = 120 mmM = 25 kN·m
σบน = MPa
เฉลย
- 1. Ix = 186.6 × 10⁶ mm⁴
- 2. ȳ = 139.3 mm
- 3. Ix = 369.6 × 10⁶ mm⁴
- 4. Ix = 33.05 × 10⁶ mm⁴
- 5. Ix = 132 × 10⁶ mm⁴
- 6. σบน = 77.19 MPa
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com