Co je to betonový paprsek?
Ve strukturálním inženýrství je betonový paprsek nosnou jednotkou, kterou lze použít k přepravě horizontálního i vertikálního zatížení. Tyto paprsky, známé jako vyztužené betonové paprsky nebo vyztužené paprsky cementu (RCC), jsou vyrobeny zabalením ocelových tyčí, desek nebo vláken do betonu. Taková ocelová zesílení zvyšuje sílu paprsku a umožňuje paprsku vyrovnat se s napětí v tahu a odolávat ohýbání. Bez ocelového výztuže by betonový paprsek byl křehký a zlomil se pod zatížením na něj. Tato podobnost zajišťuje, že dojde k malému nebo žádnému vnitřnímu napětí způsobenému tepelnou roztažností a rozdíly v tepelné kontrakci mezi těmito dvěma materiály. Takové rozdíly by jinak mohly oslabit betonový paprsek. Dalším faktorem, který umožňuje další efektivní přenos napětí mezi ocelí a betonemCE odpovídá přesně tomu, aby se povrch oceli. Aby byla ocel a betonová vazba lépe dohromady, je ocel obecně zvlněná nebo zdrsněná. Pokud by ocel rezavěl, expandoval by a praskl a oddělil se od uzavření betonu. To by opět oslabilo konstrukci paprsku.
Betonové paprsky se široce používají v současné konstrukci budov a při stavbě dálničních mostů. Pro mosty je běžné používat předpjaté betonové paprsky. Tyto paprsky se vyrábějí natažením vysoce pevných ocelových šlach, odlitím betonu kolem nich a poté uvolněním šlach, když beton začne léčit. Obdélníkové průřezy a průřezy univerzálních paprsků se běžně používají při stavbě budovy oceli. Univerzální paprsek je také známý jako I-BEAM, široký paprsek nebo univerzální sloupec.
Různé matematické metody, vypočtené počítačovým programem kalkulačky paprsku, se používají ke stanovení vnitřních a externích sil betonového paprsku a výchylky paprsku. Síly paprsku jsou určovány metodou přímé tuhosti nebo posunem, metodou distribuce momentu a metodou flexibility. Průchylky paprsku jsou určeny metodou vychylování sklonu a metodou virtuální práce. Rovnice paprsku Euler-Bernoulli se běžně používá k provádění analýzy paprsků struktur paprsků.
Aby byla konstrukce strukturálně zvuková, je důležité, aby inženýři vypočítali, kolik zátěže může betonový paprsek bezpečně nést a druhy sil, které na ni budou uloženy. Vychytávání paprsků se také hledá z důvodu strukturální bezpečnosti, jako při snižování kontaktu s paprskem s stavebními materiály, které mohou být křehké. Výchylky paprsku mohou být také provedeny, aby se architektuře dalo esteticky příjemněE; Například, aby se zajistilo, že v paprscích nejsou žádné SAG.