Overweeg het gewicht van een stalen I-balk te berekenen voordat u een constructie overbelast. Stalen I-balken zijn te groot en te zwaar voor een conventionele schaal, maar hun gewicht kan wiskundig worden bepaald met een paar metingen. Het gewicht van een stalen balk hangt af van het volume en de gewichtsdichtheid van staal. Het volume is afhankelijk van de afmetingen van de straal en bepaalt hoeveel ruimte het in beslag neemt. Gewichtsdichtheid meet het aantal kilo's dat een kubieke voet van een stof weegt. Voor standaard constructiestaal is de gewichtsdichtheid ongeveer 490 pond per kubieke voet.

Het meten van een I-straal

De vorm van een stalen I-balk bestaat uit drie solide, rechthoekige stukken die aan elkaar zijn gelast. Elk van deze moet worden gemeten om het volume van de I-straal te bepalen.

Meet eerst de lengte van de stalen I-balk in inches. De lengte kan bijvoorbeeld 130 inch zijn.

Meet in de tweede plaats de dikte en breedte van de bovenste en onderste delen van de I-balk in inches. Voer de meting uit vanaf de zijkant van de balk die op een "ik" lijkt. Deze diktes en breedten zijn meestal hetzelfde. Neem bijvoorbeeld aan dat de boven- en onderkant van de I-balk beide een dikte van 2 inch en een breedte van 10 inch kunnen hebben.

Ten derde: meet de hoogte en dikte van het centrale gedeelte van de I -buigen in inches. Voer de meting uit vanaf de zijkant van de balk die op een "ik" lijkt. De dikte kan bijvoorbeeld 3 inch zijn, terwijl de hoogte 15 inch kan zijn.

Volume en gewicht berekenen

Vermenigvuldig eerst de dikte tijden hoogte maal de lengte voor het centrale deel van de I -straal om het volume in kubieke inch te krijgen. Het uitvoeren van deze stap, zoals hierboven gebruikt, leidt tot 3 inches keer 15 inches maal 130 inches, of 5850 cubic inches.

Ten tweede, vermenigvuldig de dikte maal breedte tijden lengte voor de bovenste en onderste delen van de I-balk afzonderlijk om het volume van elk in kubieke inch te verkrijgen. In het voorbeeld levert deze stap 2 inch keer 10 inches keer 130 inch op, of een volume van 2.600 kubieke inch voor elk onderdeel.

Voeg ten derde het volume van de drie delen van de I-straal toe om de totaal volume in kubieke inch. Als je de oefening voortzet, heb je 5.850 kubieke inch plus 2.600 kubieke inch plus 2.600 kubieke inch of 11.050 kubieke inch.

Converteer het volume naar kubieke voet door te delen door 1.728, omdat een kubieke voet gelijk is aan 1.728 kubieke inch . Deze berekening leidt bijvoorbeeld tot 11.050 kubieke inch gedeeld door 1.728 kubieke inch per kubieke voet, of een volume van 6,4 kubieke voet.

Tenslotte, vermenigvuldig de gewichtsdichtheid van staal, in ponden per kubieke voet, door de volume om het gewicht van de I-straal in kilo's te krijgen. Voltooiing van de oefening leidt tot 490 pond per kubieke voet maal 6,4 kubieke voet, of een gewicht van 3,136 lb.