Balk die niet voldoet maar wel de last aankan.

Moderators: jkien, Xilvo

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 821

Balk die niet voldoet maar wel de last aankan.

Bij het construeren van balk wordt altijd zo gedimensioneerd, dat er in geen enkel punt de vloeispanning wordt overschreden.

Dan treedt er plastische deformatie op. Dat is meestal ongewenst, en daarop wordt de balk afgekeurd.

Dus een balk waarin door buigspanning op een punt de spanning te hoog is, wordt afgekeurd. Ook als het gedeelte dat wel voldoet de totale last aan kan.

Er zijn dus 2 gevallen:
I1 001.jpg
I1 001.jpg (79.73 KiB) 352 keer bekeken
\(\sigma _{max}= \frac{M\cdot c}{I}\)
M=90kNmm

c=15mm
\(
I=\tfrac{1}{12}\cdot 60\cdot 30^{3}
\)
Dus: Afbeelding



Stel dat de balk is gemaakt van een materiaal waarvan de buigspanning niet boven de 10,1 MPa mag komen.

σmax < σtoelaatbaar Deze balk voldoet dus.

Nu is er een tweede balk met 2 strips aan de onderkant:
I2 001.jpg
I2 001.jpg (93.41 KiB) 352 keer bekeken
De afstand van de neutrale lijn:
\(
\overline{y}=\frac {\sum Ay} {\sum A}=\frac{1800\cdot 15+2\cdot 50\cdot 32,5}{1800+2\cdot50}=15,921
\)
M=90kNmm (blijft gelijk)

c=19,079mm = 35-Afbeelding

I=164.221,5mm4

Dus: Afbeelding



σmax > σtoelaatbaar In dit geval bezwijkt de balk.

Maar wat zou er nou werkelijk mis gaan?

Stel dat Rm = 10,2 MPa en aan de onderkant zou uitsluitend trekspanning optreden.

Dan scheurt een stuk, maar de balk kan nog steeds de last dragen.

Ik verwacht wel dat een constructie die scheuren bevat minder de voorkeur heeft.

Maar in hoeverre is dit constructie technisch niet goed?

Omdat de balk zonder strips prima voldoet, zou je kunnen stellen dat het geheel ook voldoet.

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: Balk die niet voldoet maar wel de last aankan.

Je krijgt dan plastische vervormingen en de balk zal inderdaad zijn evenwicht herstellen tot het volledige plastisch moment bereikt is.
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.292

Re: Balk die niet voldoet maar wel de last aankan.

Voor statische belastingen is een balk die zijn plastisch moment bereikt heeft, nog goed te keuren.

Scheuren zijn natuurlijk altijd uit den boze, maar daarvoor bestaan er methodes die nagaan in hoeverre de gebruikscondities dit toelaten. google eens op engineering critical assessment.

Voor vermoeiing/dynamisch belaste onderdelen zijn scheuren natuurlijk een groter probleem.

Berichten: 12.262

Re: Balk die niet voldoet maar wel de last aankan.

kwasie schreef: vr 17 jan 2014, 15:28
Ik verwacht wel dat een constructie die scheuren bevat minder de voorkeur heeft.

Maar in hoeverre is dit constructie technisch niet goed?

Omdat de balk zonder strips prima voldoet, zou je kunnen stellen dat het geheel ook voldoet.
Het klinkt ergens volkomen logisch: die twee strips toevoegen maken de balk niet zwakker, eerder sterker.

Anderzijds, als het een metalen, homogeen geheel is, dan zou je kunnen denken dat een scheur begint in de strips, en dan -doorscheurt- zodat de hele balk het begeeft. Dat lijkt me realister bij een dynamische belasting, maarja, welke belasting heeft in de praktijk geen dynamische component...
Victory through technology

Reageer