Co je to ocelový nosník?

Ocelové nosníky se používají v mnoha architektonických a konstrukčních aplikacích. Obvykle se používají k podepření podlah a stropů ve velkých konstrukcích, jako jsou komerční budovy a mosty. Ocelový nosník musí být navržen tak, aby vydržel síly a napětí při minimalizaci hmotnosti, požadavků na prostor a nákladů na materiál. Nesprávně navržené nosníky mohou předčasně selhat a mít katastrofální účinky.

Navrhování ocelové nosníky vyžaduje pochopení sil, které budou působit, délku rozpětí mezi podpěrami, rozestupy mezi nosníky, materiál nosníku a jak je nosník spojen s jinými konstrukčními prvky. Ocelové nosníky jsou navrženy tak, aby odolaly různým typům zatížení a sil v závislosti na aplikaci. Několik příkladů typů sil, které může být ocelový nosník vystaven, zahrnuje hmotnostní zatížení, zvedání větru a vibrace.

Různé typy ocelových nosníků jsou k dispozici na základě konfigurace nakládky a montáže. Nejčastěji používaným typem je standardní ocelový nosník s otevřeným pásem (OWSJ). Tato konstrukce se skládá ze dvou paralelních členů, známých jako akordy, s opakující se trojúhelníkovou strukturou webu umístěnou mezi akordy. Existuje několik dalších ocelových trámových konstrukcí, jako je šikmá horní tětiva, zakřivené nebo hlavně, štíty a nůžky. Složitější konstrukce nosníků se používají pro speciální aplikace a jsou dražší než standardní nosníky s otevřeným webem.

Konstrukce nosníku bude mít vliv na to, jak velká síla vydrží a jak se bude ohýbat nebo odklonit, zatímco bude pod zatížením. Průhyb ocelového nosníku závisí na jeho rozměrech, způsobu jeho podepření, materiálu a místě působení sil. Hloubka nosníku, která je dána rozestupem mezi rovnoběžkami, je primárním faktorem toho, jak moc se bude při zatížení vychýlit. Ocel se nejčastěji používá pro trámy, které se používají ve strukturálních a architektonických aplikacích, ale trámy lze také vyrábět z jiných materiálů, jako je hliník.

Ocelové nosníky jsou obvykle konstruovány s bezpečnostním faktorem. To může přispět k vytvoření nadrozměrných nosníků vytvořených pro podporu předpokládaného zatížení nebo pro řešení dalších faktorů, které nelze při návrhu nosníku očekávat. Příliš velký faktor bezpečnosti bude řídit konstrukci nosníku, která je větší, než je nutné, vyžaduje více prostoru pro instalaci, způsobuje možné problémy s hmotností a vede k vyšším výrobním nákladům. Donedávna byly ocelové nosníky konstruovány pomocí silových diagramů a řady složitých matematických rovnic. Dnes je inženýrský software obvykle používán k analýze a navrhování ocelových nosníků, aby splňovaly výkonnostní kritéria.