home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ham Radio 2000 #1 / Ham Radio 2000.iso / ham2000 / misc / beam21 / beam.doc next >
Encoding:
Text File  |  1994-01-23  |  4.8 KB  |  104 lines
  1.     "BEAM" - QUICK, SIMPLE BEAM ANALYSIS: EVERYTHING IS BUILT-IN !   12/93
  2.  
  3.  
  4.    BEAM.EXE = Executable Quick Basic Program that analyses 10 different
  5.               load conditions, 6 different materials (Pine, Oak, Steel,
  6.               Stainless, Aluminum, Brass, Concrete, and User-Defined).
  7.               Predefined cross sectional shapes of Angle, I-Beam, Pipe,               
  8.               Rectangular Tube, Solid and T-Beam (same as Angle).
  9.  
  10.  
  11.    Sample Problem 1: 150 Lb man standing on 8 foot long 2x4.
  12.    ---------------------------------------------------------
  13.    RUN: Shape ?       B  (A 2x4 is a 'bar' of wood)
  14.         Span ?       96  (Inches, Ends of 2x4 nailed to boards)
  15.         Height ?     3.5
  16.         Width ?      1.5
  17.         Material ?    6  (Pine)
  18.         Condition ?   1  (Center load, ends basically free to rotate)
  19.         Load ?       150
  20.         Add Inertia ? 0  (No added strength from floor or other boards)
  21.  
  22.         Stress     = 1170 Psi    Stress Limit = 1400 Psi  ; Beam will 
  23.         Deflection = .30 Inch    Defl. Limit  = .53 Inch    not break...    
  24.         
  25. ------------------------------------------------------------------------------
  26.    
  27.    Sample Problem 2: 16 1/2 Foot Garage Door Beam
  28.    ----------------------------------------------
  29.    
  30.    Info: House is 28 feet wide. 24 Inch Snow = 2.4 Inch Water
  31.                                 Water Weighs 5 Lb/Inch Depth
  32.          
  33.          Total Load on Roof: Truss Weight ......... 2.2 Lb/Ft2 
  34.                              Insulation (12 Inches) 1.2
  35.             |--- 14'--|      Ceiling .............. 1.5
  36.             /\               1/2" Roof Sheeting ... 1.1 
  37.           /    \             Shingles, 2 Layers ... 5.2
  38.         /        \           Snow (24 Inches deep) 12.0 
  39.       /            x         --------------------------
  40.       |            | Garage        Roof Pressure = 23.2 Ib/Ft2
  41.       |____________| Beam          (23.2/144 = .16 Psi)
  42.  
  43.  
  44.      RUN:   Shape ?      B  (bar)
  45.      ---    Name ?       2 x 12 - Three of Them
  46.             Span ?       198  (inches)
  47.             Material ?   6  (pine)
  48.             Height ?     11.5  (actual height of 12" beam)
  49.             Width ?      4.5   (Three 2 x 12's, 1.5" wide each) 
  50.             Inertia ?    0     (no help from roof sheeting)
  51.             Condition ?  3     (evenly distributed load)
  52.             Pressure ?   .16   (Psi)
  53.             Load Width ? 168   (14 feet wide roof x 12 In/Ft) 
  54.                                (width of the load)  
  55.                                
  56.       Answer:  Stress = 1333 Psi      Stress Limit = 1400 Psi ... Good !
  57.                Deflection = .5 Inch   Defl Limit = (1/180 x L)
  58.                                               or 1.10 Inch
  59.                                                      
  60. -----------------------------------------------------------------------------
  61.  
  62.  
  63.     Sample Problem 3: Beam under Floor of 3' x 8' Steel Water Tank
  64.     ---------------------------------------------------------------
  65.  
  66.     Hint: Angle iron welded underneath the tank in the "L" position
  67.     ----  effectively gives a channel section and is very strong...
  68.                            ||
  69.                            ||                     
  70.      Closeup of Floor ---> ==========================================
  71.                                                    ||        
  72.                  ____________                      ||        
  73.                 /|          /                      ||_______ 
  74.               /  |_______ / | 5' Deep               -------- Angle
  75.             /___________/   |                             ( L2x2-1/4 )
  76.             |           |  /
  77.             |___________|/  3' Wide
  78.                   L     
  79.             <---8'------>
  80.                                                             3            2
  81.        If the Tank is filled it will have 5 Ft x 62.4 Lb/Ft or 312 Lb/Ft
  82.        of pressure on the floor. 312/144 In2 = 2.166 Psi Floor Pressure.
  83.  
  84.        The beam could be expected to support 1/2 the total floor pressure:
  85.               
  86.               |   wt beam supports     | outer wall supports 1/2 of floor
  87.               |      <--------->       |
  88.        Floor: ==========================
  89.                <---4'---> |_ <---4'--->
  90.  
  91.        RUN:  Shape ?     C     (angle welded to flat plate = channel)
  92.              Span ?     36     (width of tank in Inches)
  93.              Height ?    2.25  (Ht of angle plus 1/4 floor plate)
  94.              Width ?     2     (width of angle iron)
  95.              Thick ?    .25
  96.              Material ?  1     (Steel)
  97.              Condition ? 3     (Uniformly loaded with free ends)
  98.              Pressure ?  2.166 (Psi on the tank floor)
  99.              Press Width ? 48    (width of supported area)
  100.  
  101.  
  102.         Stress = 17000 Psi    Stress Limit     = 18000 Psi... Good design!
  103.         Defl   = .068 Inch    Deflection Limit = .20 Inches
  104.