Chapter 8 - Bending

Objectives

Course objective:  To learn to calculate the stresses for beams under various loading configurations.

Learning objectives:

  • Calculate a beam's curvature due to a bending moment.
  • Calculate the centroid location in i-beam, tee, and channel shaped cross sections (1.43).
  • Calculate the area moment of inertia in i-beam, tee, and channel shaped cross sections (1.22).
  • Acquire relevant data for named beams from the geometry tables in the appendices.
  • Calculate section modulus based on a beam's centroid and area moment of inertia.
  • Identify a beam's controlling section modulus.
  • Draw a beam's shear-force and bending-moment diagrams.
  • Calculate normal stress due to bending for symmetric (rectangle, tube, i-beam) (1.01) and non-symmetric (tee, channel) (1.20) beams.
  • Draw a beam's shear-force and bending-moment diagrams and calculate normal stress: simply supported (1.07), cantilever (0.98)
  • Determine optimum beam geometry based on allowable stresses.
  • Transform beams made of two materials into a single-material equivalent (0.98).
  • Combine normal stresses due to axial loading and bending on eccentrically-loaded beams (rectangular, pipe, tee) (0.61).

The values in orange represent quiz performance.  One represents average.  Values greater than one represent easier topics.  Values less than one represent harder topics.

Concepts  (37 minutes)

1. semester overview video notes
2. beam flexure video notes
3. composite beams video notes
4. combined loading video notes
5. homework strategies
     - problems 32 through 60 video
     - testbank problem 43 strategy

Demos  (6 minutes)

1. foam beam video
2. c-clamp video
3. hacksaw video

Problems  (144 minutes)

assigned 3e 2e 1e aids WP format
bending   08.001 08.001* 08.001 video   solution --  
  08.002 08.002* 08.002 -- -- TENU
  08.003 08.003* 08.003 -- -- --
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  08.005 08.005* 08.005 -- -- TENU
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  08.008 08.008* 08.008 strategy solution TENU
yes 08.009 08.009 08.009 video solution TENU
  -- 08.010 08.010 strategy solution TENU B33
        08.010   --   --   -- -- --  
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        08.011   --   --   -- -- TENU  
yes 08.012 08.012 08.012 video solution TENU
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        08.015   --   --   -- -- TENU  
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        08.018   --   --   -- -- --  
beams yes 08.019 08.019 08.019 video solution TENU
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  08.029 08.029 08.029 strategy solution --
  08.030 08.030 08.030 video solution --
beam
design
  08.031 08.031 08.031 -- -- TENU
  -- 08.032 08.032 strategy solution TENU B35
    yes   08.032   --   --   -- -- GO  
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yes -- 08.034 08.034 strategy solution TENU B36
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  08.039 08.039 08.039 video solution --
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two
materials
  08.042 08.042 08.042 -- solution TENU
  08.043 08.043* 08.043 video solution --
  -- 08.044 08.044 -- solution TENU B38
        08.044   --   --   -- -- TENU  
yes 08.045 08.045* 08.045 strategy solution GO
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    yes   --   --   --   strategy --   TENU B43  
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        08.048   --   --   -- -- --  
        08.049   --   --   -- -- TENU  
yes 08.050 08.050 08.050 video solution TENU
  08.051 08.051 08.051 strategy solution --
eccentric
loads
  08.052 08.052* 08.052 strategy solution TENU
yes 08.053 08.053* 08.053 video solution TENU
  -- 08.054 08.054 -- solution TENU B40
        08.054   -- --   -- -- TENU  
        08.055   -- --   -- -- TENU  
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  08.057 08.055 08.055 -- -- TENU
  08.058 08.056* 08.056 video solution TENU
  08.059 08.057* 08.057 strategy solution --
  08.060 08.058* 08.058 -- solution --
yes 08.061 08.059* 08.059 video solution TENU
        08.062   -- --   -- -- TENU  
        08.063   -- --   -- -- TENU  
yes   08.064   08.060* 08.060 strategy solution GO
  08.065 08.061 08.061 -- -- TENU
  -- 08.062 08.062 -- solution TENU B41
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unsymmetric
bending
  08.071 08.065 08.065 -- -- GO
  08.072 08.066 08.066 -- -- TENU
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stress
concentrations
  08.082 08.076* 08.076 -- -- --
  08.083 08.077* 08.077 -- -- --
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  -- -- 08.080 -- -- --
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        08.090   08.084   --   --   --   --  

* numbers changed between first and second editions

props