Was ist Strahlablenkung?
In vielen Gebäuden wird ein Stahltragwerk verwendet, um das Gewicht des Gebäudes, der Einrichtung und aller Personen, die dort arbeiten oder arbeiten, zu tragen. Andere Materialien können verwendet werden, um Gebäude zu stützen, einschließlich Stahlbeton, bei dem es sich um Beton mit einem inneren Stahlrahmen handelt, der als Bewehrung bezeichnet wird. Architekten entwerfen die Balkenstruktur anhand von Berechnungen für die verschiedenen Belastungen, die durch das Gebäudegewicht, Personen oder Fahrzeuge sowie mögliche Auswirkungen von Wind oder Schnee auftreten. Spannungen verursachen eine Strahlablenkung, dh das Biegen oder Verdrehen der Bauteile aufgrund von Gebäudelasten, Personenbewegungen oder wechselnden Wetterbedingungen.
Konstruktionsbalken können unterschiedlichen Beanspruchungen ausgesetzt werden. Die Spannung ist eine Kraft, die den Balken auseinander zieht, der Stahl gut widerstehen kann, Beton jedoch nicht. Die Bewehrung wird in Stahlbetonkonstruktionen eingebaut, um Spannungskräften standzuhalten.
Kompression ist eine Kraft, die von beiden Enden eines Balkens zur Mitte drückt. Jede senkrechte Wand oder jeder senkrechte Balken ist durch das Gewicht des darüberliegenden Gebäudes einer Druckbelastung ausgesetzt. Beton widersteht Druckkräften sehr gut und Stahl etwas weniger, weil er sich verbiegen kann. Aus diesem Grund wird Baustahl in einer Form hergestellt, die wie ein Großbuchstabe "I" aussieht, der als I-Träger bezeichnet wird. Diese bestehen aus zwei Stahlplatten, die in einem Winkel von 90 Grad zu einem Hauptträger angeordnet sind und über die gesamte Länge verlaufen, um ein Verdrehen oder Verbiegen zu verhindern.
Das Ausmaß der Strahlablenkung hängt von der Größe des Strahls, den verwendeten Materialien sowie dem Gewicht und der Position aller darauf befindlichen Objekte ab. Ein auf eine Stahlträgerkonstruktion gegossener Betonboden kann eine geringe Durchbiegung aufweisen, da das Gewicht des Bodens verteilt oder gleichmäßig über die gesamte Trägeroberfläche verteilt ist. Vertikale Wandträger müssen so konstruiert sein, dass sie das Gewicht des Stahl- und Betonbodens tragen, das als Last bezeichnet wird, um eine Durchbiegung der Wände zu verhindern.
Ein Balken kann stärker abgelenkt werden, wenn ein großes Gewicht an einer Stelle platziert wird, die am weitesten von der Stelle entfernt ist, an der der Balken gestützt oder am Gebäude befestigt ist. Diese Art der Belastung ist für Berechnungen der Strahlablenkung sehr wichtig und kann zusätzliche Träger oder Stützwände unterhalb des maximalen Umlenkpunkts erfordern. Balken, die nur an einem Ende abgestützt sind, werden ebenfalls sorgfältig auf Strahlablenkung untersucht.
Jede Struktur, die an einem Ende getragen wird, wird als Ausleger bezeichnet und wird üblicherweise für Balkone, Gehwege und überhängende Dachkonstruktionen verwendet. Der Ausleger muss so konstruiert sein, dass er die maximal zu erwartenden Lasten von Gegenständen oder Personen sowie einen großzügigen Sicherheitsfaktor trägt. Kabel, die sich über dem Boden erstrecken, oder Stützpfosten unter dem freitragenden Abschnitt können hinzugefügt werden, um zusätzliche Lasten zu tragen, können jedoch die Ästhetik oder das Erscheinungsbild der überhängenden Konstruktion beeinträchtigen.
Ein weiteres Konstruktionsproblem ist die Vibration, bei der es sich um eine Form der Strahlablenkung handelt. Erdbeben, Winde und Bewegungen von Personen oder Fahrzeugen können dazu führen, dass der Baustahl oder Beton vibriert. Vibration ist eine wiederholte Bewegung des Strahls in einer Hin- und Herbewegung. Es kann in kleinen Mengen akzeptabel sein, aber größere Vibrationen können Wände oder Möbel beschädigen oder sogar zur Zerstörung des Gebäudes führen. Dies kann je nach Stützpunkt der Träger unterschiedlich sein und muss bei der Konstruktion von Stahl- oder Betonkonstruktionen berücksichtigt werden.