Böjmotstånd

Tabell över böjtröghetsmoment och böjmotstånd.
Tabell över böjtröghetsmoment och böjmotstånd.

Böjmotståndet W b {\displaystyle W_{\mathrm {b} }} relaterar den högsta böjspänning σ m a x {\displaystyle \sigma _{\mathrm {max} }} som uppstår i ett balktvärsnitt till det böjmoment M b {\displaystyle M_{\mathrm {b} }} som verkar på balken,

σ m a x = M b W b . {\displaystyle \sigma _{\mathrm {max} }={\frac {M_{\mathrm {b} }}{W_{\mathrm {b} }}}.}

Böjmotståndet kan uttryckas som böjtröghetsmomentet I delat med avståndet från neutralaxeln till tvärsnittets yttersta fiber. Böjmotståndet för böjning runt horisontalaxeln för en balk med rektangulärt tvärsnitt med bredden b och höjden h blir därför

W b = b h 3 / 12 h / 2 = b h 2 6 . {\displaystyle W_{\mathrm {b} }={\frac {bh^{3}/12}{h/2}}={\frac {bh^{2}}{6}}.}

Elastiskt böjmotstånd

För allmän konstruktion används det elastiska böjmotståndet. Böjmotståndet är applicerbart upp till sträckgränsen för de flesta metaller och andra vanliga material.

Formler för elastiskt böjmotstånd[1]
Tvärsnittsform Figur Formel Kommentar
Rektangel S = b h 2 6 {\displaystyle S={\cfrac {bh^{2}}{6}}} Heldragen pil representerar neutralaxeln
I-balk, starka sidan S = B H 2 6 b h 3 6 H {\displaystyle S={\cfrac {BH^{2}}{6}}-{\cfrac {bh^{3}}{6H}}} NA representerar neutralaxeln
I-balk, svaga sidan S = B 2 ( H h ) 6 + ( B b ) 3 h 6 B {\displaystyle S={\cfrac {B^{2}(H-h)}{6}}+{\cfrac {(B-b)^{3}h}{6B}}} NA representerar neutralaxeln
Cirkel S = π r 3 4 = π d 3 32 {\displaystyle S={\cfrac {\pi r^{3}}{4}}={\cfrac {\pi d^{3}}{32}}} [1] Heldragen pil representerar neutralaxeln
Cirkulärt rör S = π ( r 2 4 r 1 4 ) 4 r 2 = π ( d 2 4 d 1 4 ) 32 d 2 {\displaystyle S={\cfrac {\pi \left(r_{2}^{4}-r_{1}^{4}\right)}{4r_{2}}}={\cfrac {\pi (d_{2}^{4}-d_{1}^{4})}{32d_{2}}}} Heldragen pil representerar neutralaxeln
Rektangulärt rör S = B H 2 6 b h 3 6 H {\displaystyle S={\cfrac {BH^{2}}{6}}-{\cfrac {bh^{3}}{6H}}} NA representerar neutralaxeln
Diamantsform S = B H 2 24 {\displaystyle S={\cfrac {BH^{2}}{24}}} NA representerar neutralaxeln
C-balk S = B H 2 6 b h 3 6 H {\displaystyle S={\cfrac {BH^{2}}{6}}-{\cfrac {bh^{3}}{6H}}} NA representerar neutralaxeln

Se även

  • Vridmotstånd

Referenser

  1. ^ [a b] Gere, J. M. and Timoshenko, S., 1997, Mechanics of Materials 4th Ed., PWS Publishing Co.