Cantilevers är balkar som sticker ut ur en struktur utan stöd på den fria änden, ungefär som en dykbräda. Lättbärare bär ofta laster när de används i byggnader - till exempel för balkonger - eller broar eller torn. Till och med vingarna på ett flygplan kan betraktas som utskjutande balkar. När en last sitter på en fribärande balk uppstår två reaktioner vid dess stöd. Det finns den vertikala skjuvkraften, som motverkar objektets vikt, men den större kraften är ofta böjmomentet, som hindrar strålen från att rotera. Du kan beräkna dessa laster med hjälp av ett par ekvationer.
Bestäm själva balkens vikt. Om detta är okänt kan du slå upp strålmaterialets densitet och sedan multiplicera det antalet med strålens volym.
Beräkna skjuvkraften vid balkens stöd. Detta är den vertikala, uppåtgående kraften som motverkar balken och objektets vikt. Som du kan förvänta dig är skjuvkraften helt enkelt summan av strålens vikt och belastningen den bär.
Beräkna böjmomentet på grund av själva balkens vikt. Böjmomentet längs ett tvärsnitt är lika med avståndet till en vinkelrätt kraft gånger storleken på den kraften. Om till exempel en 10 Newton-kraft verkar på en balk 20 m från dess utskjutande stöd är ögonblicket vid stödet 200 Newton-meter. Eftersom massans centrum för en balk är mittpunkten för dess längd, är momentet orsakat av strålen dess vikt multiplicerat med hälften av dess upphängda längd.
Beräkna böjmomentet på grund av vikten på ladda. Detta är lika med lastens viktcentrum gånger dess avstånd från balkens stöd. Om till exempel 10 kg rektangulär blomsterbädd sitter på en balk på mellan 15 och 20 m från stödet, skulle dess inducerade böjmoment vara:
17,5 m * 10 kg \u003d 175 kg-m.
Lägg till de böjmoment som induceras av lasten och själva balken för att få det totala böjmomentet.
Varningar
Kom ihåg att inte direkt lägga till skjuvning kraft och böjmomentet. Skjuvkraft är en vertikal kraft parallell med balkens tvärsnitt, medan böjmomentet består av små horisontella krafter som både trycker och drar vinkelrätt mot balkens tvärsnitt.
