Oluşturulan boru şeklindeki / halka şeklindeki kirişin atalet momentine etkisi

2 "x 4" veya 2 "x 6" yapısal kereste kullanarak içi boş bir kiriş inşa etmek istiyorum. ¹ Benim düşüncem, dört tahta alıp kare kiriş oluşturmak için birbirlerine çarptırmak. ² içi boş bir çekirdekli. Kirişlerin ayrılmasını engellemek için tahtalar yapıştırılarak mekanik olarak vidalarla sabitlenir. Aynı şekilde, tutkal kururken, ışın önemli bir basınç altında kelepçelenir.

Sorum şu: ışın için ortaya çıkan atalet momenti. Anladığım kadarıyla kirişler için moment denklemleri homojen bir malzeme varsayıyor. Benim endişem bu, muhtemelen yaklaştığım ancak gerçekte karşılaşmadığım varsayımı.

Standart atalet denklemlerini olduğu gibi kullanmam uygun mudur?

Yoksa, homojen bir malzeme yerine kompozit bir malzeme olduğundan kirişe uygulamam gereken bir tür derecelendirme var mı? Eğer oranını düşürmem gerekirse, bunu standart hesaplamalarda nasıl uygularım?

¹ _{Lütfen not ediniz, bunlar nominal boyutlardır. Gerçek boyutlar yaklaşık olarak $ \ frac {1} {2} "$ daha küçüktür.}
² _{Nominal olarak, bu 6 "veya 8" kare olacaktır, ancak gerçek boyutlar dikkate alındığında 5 "veya 7" olacaktır.}
³ _{Lütfen bu kirişlerin, herhangi birinin yaralanabileceği bir yük taşıma biçiminde kullanılmayacağını unutmayın. Bir pergola yapıyorum ve elektrik telini kirişlerin ortasından geçirmek istiyorum.}

Atalet momenti maddi bir özellik değil, geometrik bir özelliktir. Uğraştığınız malzemeye bakılmaksızın, enine kesiti 2 "genişlik 10" olan bir üye aynı atalet momentine sahiptir. Bu nedenle, kiriş bölümünüzün atalet momentini hesaplamak için standart denklemleri kullanmalısınız.

Sorunuzun Wood'un izotropik olmayan (anizotropik) malzeme özellikleriyle ilgili bölümünü ele almak. Geçerli ahşap tasarım kodları / standartları (ABD'deki Ahşap Yapı için Ulusal Tasarım Şartnamesi, NDS), ahşabın doğal anizotrpoik yapısını görmezden gelmeyi ve bunun yerine bu özellikler için konservatif olarak daha düşük bir değer kullanmasını önerir. Yapısal ahşap tasarımı için bu özelliklerin en uygulanabilir olanı, NDS listesine ek olarak türler bazında derlenen değerler elastikiyet modülüdür.

Ayrıca, yerleşik bir eleman oluşturduğunuzdan dolayı malzeme özelliklerini "sınıflandırma" ile ilgili olarak, hayır, malzeme özelliklerinizi hiçbir şekilde değiştirmemelisiniz. Maddi özelliklerinizi değiştirmediniz değişmedi. Bunun yerine, tüm üyeleriniz arasında transfer edilen kesme kuvvetini hesaplamanız ve dübel bağlantı elemanlarınızı (çiviler) veya tutkalı uygun şekilde tasarlamanız gerekir. Bu, $ (q = \ frac {VQ} {I}) $ kayma akışını hesaplayarak yapılır.

Özetle, yerleşik üyenizin atalet momentini uygun şekilde hesaplayarak, uygun malzeme özelliklerini kullanarak ve bağlantı elemanlarınızı uygun şekilde boyutlandırarak analizinizi / tasarımınızı tamamlayabilirsiniz.