Cantilevers är balkar som jutar ut ur en struktur utan stöd på den fria änden, som en dykbräda. Cantilevers bär ofta laster när de används i byggnader - till exempel för balkonger - eller broar eller torn. Även flygplanets vingar kan betraktas som cantilevered balkar. När en last sitter på en cantilevered beam, uppträder två reaktioner vid dess stöd. Det finns den vertikala skjuvkraften, som motverkar föremålets vikt, men större kraft är ofta böjningsmomentet, vilket håller strålen från att rotera. Du kan beräkna dessa laster med hjälp av ett par ekvationer.
Bestäm vikten av strålen själv. Om detta inte är känt kan du titta på strålmaterialets densitet och multiplicera det där numret med strålens volym.
Beräkna skjuvkraften vid strålens stöd. Detta är den vertikala, uppåtriktade kraften som motverkar strålens och objektets vikt. Som du kanske förväntar sig är skjuvkraften helt enkelt summan av strålens vikt och lasten som den bär.
Beräkna böjningsmomentet på grund av själva strålans vikt. Böjmomentet längs ett tvärsnitt är lika med avståndet till en vinkelrätt kraft gånger storleken på den kraften. Till exempel, om en 10 Newton-kraft verkar på en stråle vid 20 m från sitt cantilevered stöd, är momentet vid stödet 200 Newton-meter. Eftersom mitten av massan av en stråle är vid mittpunkten av dess längd, är det moment som orsakas av strålen dess vikt multiplicerat med hälften av sin suspenderade längd.
Beräkna böjningsmomentet på grund av vikten av ladda. Detta är lika med belastningens mittpunkt, dess avstånd från strålens stöd. Om exempelvis 10 kg rektangulär blomsterbädd sitter på en stråle mellan 15 och 20 m från stödet, skulle dess inducerade böjningsmoment vara:
17,5 m * 10 kg = 175 kg-m.
Lägg till de böjmoment som induceras av lasten och strålen själv för att få det totala böjmomentet.
Varning
Kom ihåg att inte direkt lägga till skjuvkraft och böjningsmomentet. Skjuvkraft är en vertikal kraft parallell med strålens tvärsnitt, medan böjningsmomentet består av små horisontella krafter som både trycker och drar vinkelrätt mot strålens tvärsnitt.
