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Das Kunststoffmodul (auch als Kunststoffsitzungsmodul bekannt) ist ein theoretisches Werkzeug, das im Hochbau verwendet wird, um die Festigkeit von Trägern und ihre Verformung unter Spannung zu quantifizieren. Es basiert ausschließlich auf Querschnitten zweidimensionaler Strahlen. Der "Kunststoff" im Namen bezieht sich auf die Art der Verformung, zu der die fraglichen Träger neigen - in diesem Fall Verformung durch irreversible Prozesse (Kunststoffe). Unterschiedliche Strahlgeometrien weisen unterschiedliche Formeln auf, die für Kunststoffmodule charakteristisch sind. Je größer das Kunststoffmodul ist, desto mehr Reservekraft hat der Balken, nachdem eine spannungsinduzierte Dehnung begonnen hat.
Schritt 1
Bestimmen Sie die Geometrie des Trägers, dessen Kunststoffmodul Sie berechnen möchten. Übliche Geometrien, die typischerweise gefunden werden, umfassen rechteckige (einschließlich quadratische), feste kreisförmige, hohle kreisförmige und I-Träger.
Schritt 2
Messen Sie die Abmessungen des Balkens mit einem Maßband. Alternativ können Sie nach diesen Werten in der Strahldokumentation suchen, falls Sie einen haben. Die wichtigsten Werte für die Berechnung des plastischen Moduls eines Trägers sind im Allgemeinen die Breite und Höhe seines Querschnitts. Wenn der Balken jedoch eine ungewöhnliche Geometrie aufweist (z. B. Flansche oder ein I-Balken), messen Sie auch diese Abmessungen.
Schritt 3
Wenden Sie basierend auf der Balkengeometrie eine der folgenden Formeln auf das Kunststoffmodul Z an:
Rechteckig: Z = (b x h ^ 2) / 4 wobei "b" die Breite (oder Basis) des Strahlquerschnitts und "h" seine Höhe ist
Vollkreis: Z = (d ^ 3) / 6 wobei "d" der Querschnittsdurchmesser des Trägers ist
Hohlkreis: Z = (d_2 ^ 3 - d_1 ^ 3) / 6 wobei "d_2" der Außendurchmesser des Strahlquerschnitts und "d_1" der Innendurchmesser ist
I-Träger: Z = (b_1 x t_1 x y_1) + (b_2 x t_2 x y_2) wobei "b" die Breite (oder Basis) jedes jeweiligen Flansches im Querschnitt des Trägers ist, "t" die Dicke jedes jeweiligen Flansch, und "y" ist der Abstand zwischen dem Massenmittelpunkt des jeweiligen Flansches und dem Massenmittelpunkt des Trägers als Ganzes
Geben Sie die in den entsprechenden Formeln angegebenen Werte ein und Ihr Kunststoffmodus wird als Z angegeben.