Apa itu perhitungan balok?

Perhitungan balok adalah pengukuran tegangan dan defleksi balok struktural ketika beban yang diberikan diterapkan padanya.Banyak faktor berkontribusi pada kapasitas balok untuk menahan lentur, seperti karakteristik balok, beban dan dukungan.Menghitung perpindahan beban dari balok tunggal menggunakan persamaan balok Euler-Bernoulli sangat mudah, tetapi dalam sebagian besar aplikasi praktis, perangkat lunak balok digunakan.Perhitungan balok digunakan untuk memastikan keselamatan dan menghindari pembangunan berlebih dalam berbagai disiplin ilmu seperti konstruksi dan aeronautika.

perlu menghitung kapasitas beban balok untuk membangun struktur dengan bahan paling ringan dan paling murah sambil memenuhi persyaratan keselamatan dan mempertahankannyakualitas estetika struktur.Seluruh disiplin rekayasa struktural dikhususkan untuk analisis dan desain ini, memastikan bahwa atap tidak runtuh di bawah berat salju, bahwa garasi parkir bawah tanah aman ketika lalu lintas mengemudi di atas kepala dan bahwa gedung pencakar langit yang dibangun di sepanjang garis patahan memenuhi persyaratan keselamatan gempa.Perhitungan balok juga memiliki aplikasinya dalam rekayasa mesin, ketika menguji resistansi beban bagian masing -masing mesin, seperti beban yang dapat ditahan oleh sayap pesawat sebelum mengembangkan tekanan yang berpotensi berbahaya.Akhirnya, arsitek harus mempertimbangkan deformasi balok saat membangun dan merenovasi rumah dengan konstruksi pos dan balok dan ketika mempertimbangkan dampak visual dari lantai, atap, dan balkon yang kendur.bahan.Biasanya, balok terbuat dari kayu, baja, beton bertulang atau aluminium.Setiap materi memiliki kecenderungan berbeda untuk cacat secara elastis, yang disebut modulus elastisitas, yang mengacu pada kemampuan material untuk kembali ke tempatnya.Pada titik hasilnya, bahan akan deformasi secara plastis, mempertahankan deformasi setelah gaya yang diterapkan dihilangkan.

Bentuk penampang balok adalah karakteristik kedua yang dipertimbangkan dalam perhitungan balok.Balok mungkin persegi panjang, bulat atau hampa, serta memiliki banyak jenis mengapit, seperti balok-i, balok-Z atau balok T.Setiap bentuk memiliki momen inersia yang berbeda, atau dikenal sebagai momen kedua, yang memprediksi kekakuan balok.

Gaya per satuan panjang adalah parameter lain yang digunakan dalam perhitungan balok, dan tergantung pada jenis beban.Beban mati hanyalah bobot struktur, dan beban yang dikenakan atau hidup adalah kekuatan yang akan diekspos oleh strukturnya sebentar -sebentar, seperti salju, lalu lintas atau angin.Sebagian besar beban statis, tetapi perhatian khusus harus diberikan pada beban dinamis, gempa bumi, gelombang dan badai, yang berulang -ulang menerapkan kekuatan untuk durasi yang diperpanjang.Beban mungkin didistribusikan, biasanya seragam atau asimetris, seperti salju atau tumpukan kotoran.Ini juga mungkin terkonsentrasi pada suatu titik, secara terpusat atau pada berbagai interval.

Kondisi batas untuk perhitungan balok tergantung pada jenis dukungan balok.Balok mungkin hanya didukung di kedua ujungnya, seperti balok lantai di antara dua dinding bantalan beban.Mungkin kantilever, atau didukung di satu ujung, seperti balkon atau sayap pesawat.Kondisi batas berlaku untuk semua titik di sepanjang panjang balok.

Hubungan antara defleksi balok dan beban statis dijelaskan oleh persamaan balok Euler-Bernoulli.Persamaan lain, persamaan balok euler-lagrange, menggambarkan hubungan ini untuk beban dinamis, tetapi karena kompleksitas aplikasinya, perkiraan statis biasanya digunakan.Lendutan, momen lentur dan gaya geser dari balok yang diberikan beban yang diterapkan dapat diturunkan.Dalam pengaturan praktis, grafik beban digunakan untuk merangkum informasi ini, dan mereka mencantumkan materi umum yang memenuhi persyaratan keselamatan untukr beban yang diketahui.Untuk aplikasi yang lebih rumit, kalkulator balok tersedia di situs web perusahaan dan sebagai tambahan untuk perangkat lunak Computer Aided Design (CAD).