Balkberekening & loadspreading

[KoenNL]

Goedemiddag,
 
Momenteel ben ik bezig met het berekenen van een aantal HEB1000 balken waaronder zich verschillende loadspreading
materialen bevinden. Ik loop vast op enkele punten en heb besloten het eerst te berekenen zonder veiligheidsfactor.
 
Zoals eerder vermeld heb ik een HEB1000 balk, op deze balk komt een totaalgewicht van 400t.
De berekeningen die ik tot dusver heb uitgevoerd zal ik hieronder beschrijven.
 
Wb = 4*10^6 / 690
Wb = 4000000 / 690 = 5797*10^3
 
Hierbij heb ik gerekend met constructiestaal met een weerstandsmoment van 690 N/mm^2.
Dit betekend dat een HEB1000 profiel met Wy = 12895*10^3 dit gewicht moet kunnen dragen.
Zelfs al vanaf een weerstandsmoment van 310 N/mm^2.
 
Nu ben ik benieuwd naar de krachten in het materiaal. Ik heb dit al geprobeerd met de formule
O = F/A, maar kwam hierbij niet tot het goede antwoord vergeleken met de Excel sheet die
de afdeling engineering heeft gemaakt.
 
Alvast bedankt voor jullie hulp!
 
Met vriendelijke groet,
Koen

[Rola]

Weerstandsmoment heeft als eenheid mm3, op te zoeken in tabellenboek

Toelaatbare spanning, sigma, in N/mm2, afhankelijk van de staalsoort

Hoe ziet het mechanica schema eruit?

Dan het optredend moment bepalen, dan met sigma = M / W het benodigd weerstandsmoment bepalen.

Let op de eenheden.

[KoenNL]

Weerstandsmoment heeft als eenheid mm3, op te zoeken in tabellenboek

Toelaatbare spanning, sigma, in N/mm2, afhankelijk van de staalsoort

Hoe ziet het mechanica schema eruit?

Dan het optredend moment bepalen, dan met sigma = M / W het benodigd weerstandsmoment bepalen.

Let op de eenheden.

Haha, bedankt voor de tip!

Je hebt inderdaad gelijk over de eenheden, dit is sowieso een punt van kritiek bij mij.
 
Ondanks dat kom ik er nog steeds niet uit met de spanning die voorkomt in het materiaal.
Het maximale zit momenteel goed.

[boertje125]

is geen chocola van te maken.
Begin eens met een schema of gewoon een schets van wat je wilt maken.
hoe die belasting van 4000kN daar op rust
Misschien dat er dan iets over te zeggen is.
(4000 kN is een flink gewicht en niet iets waar je als amateur constructeur mee aan de slag moet gaan)

[king nero]

Een amateurconstructeur krijgt ook geen HEB1000 geplaatst, en werkt ook niet met S690, hier klopt er iets niet...

Wat zegt de engineering afdeling feitelijk?

De formule die Rola opgeeft, is inderdaad meer toepasselijk denk ik.

[KoenNL]

Allereerst wil ik jullie bedanken voor de reacties!
Om het een en ander te verduidelijken omtrent mijn kennis en het gekozen profiel wil ik graag mededelen
dat ik de opleiding Technicus Engineering volg op niveau 4 en in het derde leerjaar zit.
 
Omtrent een opdracht op mijn huidige stageplaats moet ik berekenen of de genoemde balk
het gewicht van 400t aankan. Dit kon zowel via de voorgekauwde excel sheet, of ik ging zelf doorrekenen. 
 
Het HEB1000 profiel heeft een toelaatbare spanning van 690 N/mm^2 en een traagheidsmoment van 12895 * 10^3 mm^3
De balk is in totaal tien meter lang en in het midden van deze balk bevindt zich de kracht van 400t.
 
Als persoon zijnde, wat tegelijkertijd een slechte zijde is, wil ik graag weten waarom iets is zoals het wordt
beschreven. Wanneer de logica voor mij niet klopt probeer ik deze logica te begrijpen.
 
Vandaar zou het erg fijn zijn als jullie de juiste berekeningen hier konden posten. Vanuit daar kan
ik namelijk zelf ontdekken of ik het daadwerkelijk heb begrepen en waarom iets zo is.
 
Zo snap ik bijvoorbeeld niet waarom de D-LIJN bij vijf meter van de 2000 naar de -2000 schiet.
Wanneer jullie wensen dat ik deze lijnen uitteken hoor ik het graag!
 
Alvast bedankt!
 
Met vriendelijke groet,
Koen
 
Bijlage I: HEB1000

[king nero]

M = 9 810 kNm (F*l/4 - in dit geval!)
spanning = 760 MPa (zie formule die Rola reeds gepost heeft)
 
Waar die kracht overgedragen wordt op de ligger, is de afschuifspanning niet zo heel hoog, in vergelijking met de vloeigrens.
Toch wordt er dikwijls een schetsplaat of verstijving voorzien voor de structurele stabiliteit.
 
Ik hoop dat er niet gelast wordt aan die balk, aangezien S690 heel specifieke aandacht vereist bij het lassen.
Of het zou moeten zijn dat er hier wel degelijk iemand met verstand van zaken beslissingen neemt.

[Rola]

Weerstandsmoment en traagheidsmoment zijn twee verschillende zaken....

Teken het mechanica schema.

Reken de oplegreacties uit.

Teken de dwarskrachtenlijn.

Teken de momentenlijn.

Stage bij een offshore bedrijf?

[KoenNL]

Ik hoop dat er niet gelast wordt aan die balk, aangezien S690 heel specifieke aandacht vereist bij het lassen.
Of het zou moeten zijn dat er hier wel degelijk iemand met verstand van zaken beslissingen neemt.

Bedankt voor je reactie, alleen ik vind deze erg neerbuigend en absoluut niet motiverend.
Jammer dat ik dit ook binnen krijg, want het voegt niks toe aan het probleem waarmee ik zit.
 
 

Weerstandsmoment en traagheidsmoment zijn twee verschillende zaken....

Teken het mechanica schema.

Reken de oplegreacties uit.

Teken de dwarskrachtenlijn.

Teken de momentenlijn.

Stage bij een offshore bedrijf?

Momenteel loop ik stage bij een zwaar transportbedrijf, iets waarbij krachten dagelijks van pas komen.
Alleen doordat ik graag verder wil dan een gemiddelde student wil ik deze krachten zonder voorgekauwde formulieren uitrekenen.
 
Ik ga proberen vandaag de door jou gevraagde bijlages toe te voegen aan dit bericht, maar kan nu nog niks beloven!
Het moment wat ik snel kan geven is 5000kN, hier kwam ik op uit bij mijn momentenlijn.

[Rola]

Moment is niet goed, en de eenheid is kNm

[KoenNL]

Moment is niet goed, en de eenheid is kNm

Zoiets dacht ik ook al, alleen het is me hier zo uitgelegd.
 
Nadat je de D-lijn hebt uitgetekend, welke max. +2000 is en min. -2000 reken je dat uit met de formule: 0.5xDxL,
waar D voor de D-lijn staat. Invullen geeft 0.5x2000x5 = 5000kN, wat ik zelf ook een rare uitkomst vond!
 
Op de manieren hoe het hier is uitgelegd, kort door King Nero, snap ik het ook nog niet.
Ik heb in Excel snel een weergave gemaakte van de D-lijn, maar door Excel worden ze niet exact goed weergeven.
Je moet dus F2 en F3 als een zien, dat er een loodrechte lijn naar beneden loopt.
 
Wederom is het mij zo verteld.
 
Met vriendelijke groet,
Koen
 
Bijlage: D-lijn

[Rola]

Dwarskrachtenlijn is fout.

Je gaat bij de oplegging omhoog met je oplegreactie, dan ga je naar rechts, zolang je geen belasting tegenkomt blijft de lijn horizontaal, dus bij de belasting ga je met de waarde van de belasting naar beneden. Dan weer verder naar rechts tot je weer belasting tegenkomt. De volgende waarde is je rechter oplegreactie, omhoog dan kom je uit op nul als het goed is.

Waar de dwarskrachtenlijn van teken wisselt heb je een extreem moment, inhoud van je dwarskrachtenlijn tot aan de tekenwisseling is je moment. Eigen gewicht verwaarlozen we voor het gemak, net als krachtsinleiding en kipcontrole.

Zwaartransportbedrijf dat kan ook, staal S690 kom je in de bouw nl nog niet veel tegen.

[KoenNL]

Dwarskrachtenlijn is fout.

Je gaat bij de oplegging omhoog met je oplegreactie, dan ga je naar rechts, zolang je geen belasting tegenkomt blijft de lijn horizontaal, dus bij de belasting ga je met de waarde van de belasting naar beneden. Dan weer verder naar rechts tot je weer belasting tegenkomt. De volgende waarde is je rechter oplegreactie, omhoog dan kom je uit op nul als het goed is.

Waar de dwarskrachtenlijn van teken wisselt heb je een extreem moment, inhoud van je dwarskrachtenlijn tot aan de tekenwisseling is je moment. Eigen gewicht verwaarlozen we voor het gemak, net als krachtsinleiding en kipcontrole.

Zwaartransportbedrijf dat kan ook, staal S690 kom je in de bouw nl nog niet veel tegen.

De methode die je hierboven beschrijft geeft goed weer wat ik op school heb geleerd, vandaar ook de verwarring
met de methode die mij momenteel wordt verteld. In ieder geval dank voor de uitleg!
Ik teken de dwarskrachtenlijn opnieuw, op de manier waarvan ik denk dat deze juist is en upload hem opnieuw.
 
Een punt waarmee is ook in de knoei zit is dat er geen oplegging is, de balk  wordt op een loadspreading
gelegd waardoor er in principe een Q load ontstaat.
 
De keuzen van S690 komt door het gemak, daadwerkelijk gaan we S235 gebruiken, maar dan moeten er
drie HEB1000 balken naast elkaar komen te liggen met veiligheidsfactoren meegerekend.
 
Vandaar dat ik nu S690 heb uitgekozen, dan is het ook mogelijk zonder veiligheidsfactoren etc.
Puur om de berekening in verdere uitwerkingen niet ingewikkelder te maken.

[boertje125]

O het betreft een balk op een ondergrond.
Die moet je draaien om hem uit te rekenen
je neemt een oplegging op de plaats van de last en de last is 4000/10 = 400kN/m1
 
de dwarskracht blijft maximaal 2000
het moment wordt inderdaad 5000 kNm
de materiaalspanning is 338N/mm2

[KoenNL]

O het betreft een balk op een ondergrond.
Die moet je draaien om hem uit te rekenen
je neemt een oplegging op de plaats van de last en de last is 4000/10 = 400kN/m1
 
de dwarskracht blijft maximaal 2000
het moment wordt inderdaad 5000 kNm
de materiaalspanning is 338N/mm2

Top! Dan kloppen de eerdere berekening wel 
Kan je me ook uitleggen waarom de berekeningen nu zo gedaan worden?
 
Een punt wat voor mij momenteel nog onlogisch is, is dat er nu een maximale kracht van 2000kN is.
Dit terwijl er in totaal een kracht van 4000kN wordt opgezet. 
 
Wat betreft de formule 0.5*D*L, deze klopt dus wel? 
 
Alvast bedankt!
 
Groet, Koen