Contenuto
I cantilever sono travi che sporgono da una struttura senza supporto sull'estremità libera, proprio come un trampolino. I cantilever spesso trasportano carichi quando vengono utilizzati in edifici - come per esempio balconi - o ponti o torri. Perfino le ali di un aeroplano possono essere pensate come travi a sbalzo. Quando un carico si trova su una trave a sbalzo, si verificano due reazioni al suo supporto. C'è la forza di taglio verticale, che contrasta il peso degli oggetti, ma la forza maggiore è spesso il momento flettente, che impedisce al raggio di ruotare. È possibile calcolare questi carichi utilizzando un paio di equazioni.
Determina il peso del raggio stesso. Se questo non è noto, è possibile cercare la densità dei materiali del fascio e quindi moltiplicare quel numero per il volume dei raggi.
Calcola la forza di taglio sul supporto delle travi. Questa è la forza verticale verso l'alto che contrasta il peso del raggio e dell'oggetto. Come ci si potrebbe aspettare, la forza di taglio è semplicemente la somma del peso delle travi e del carico che trasporta.
Calcola il momento flettente dovuto al peso del raggio stesso. Il momento flettente lungo una sezione trasversale equivale alla distanza di una forza perpendicolare moltiplicata per l'entità di tale forza. Ad esempio, se una forza di 10 Newton agisce su una trave a 20 m dal suo supporto a sbalzo, il momento sul supporto è di 200 Newton-metri. Poiché il centro di massa di una trave si trova nel punto medio della sua lunghezza, il momento causato dalla trave è il suo peso moltiplicato per metà della sua lunghezza sospesa.
Calcola il momento flettente dovuto al peso del carico. Ciò equivale al baricentro del carico moltiplicato per la sua distanza dal supporto delle travi. Ad esempio, se un'aiuola rettangolare da 10 kg si trova su una trave tra 15 e 20 m dal supporto, il suo momento di flessione indotto sarebbe:
17,5 m * 10 kg = 175 kg-m.
Aggiungere i momenti flettenti indotti dal carico e dalla trave stessa per ottenere il momento flettente totale.