Was ist Strahlspannung?
Balkenspannung ist Druck, der auf einen Balken ausgeübt wird und Spannung, Kompression und Knicken verursachen kann. Diese Strukturelemente sind mit einer gewissen Elastizität konstruiert, so dass sie bei Belastung nachgeben, anstatt zu schnappen. Bei der Planung und Konstruktion eines Gebäudes ist es wichtig, Balken mit ausreichender Festigkeit auszuwählen, um Kompromisse bei der strukturellen Integrität zu vermeiden. Wenn ein Balken nicht stark genug ist, kann er versagen, was zu einer Schwachstelle in einem Gebäude führen kann. Genügend oder schlecht positionierte Schwachstellen können dazu führen, dass die gesamte Struktur herunterfällt.
Ingenieure können verschiedene Formeln verwenden, um die Balkenspannung zu berechnen. Die Eigenschaften des Trägers sind ein wichtiger Bestandteil der Gleichung, einschließlich der Länge, Höhe und des Profils im Querschnitt. Eine weitere Überlegung ist das Material. Metallträger sind beispielsweise stärker als Holzträger, und einige Metalle sind elastischer als andere. Diese Eigenschaften können sich alle auf die Leistung eines Strahls auswirken, wenn er Druck ausgesetzt wird.
Strukturen fügen einem Balken ein Ladegewicht hinzu. Balkenspannungsberechnungen müssen bestimmen, was mit dem Balken in der fertigen Struktur geschehen wird. Andere Bauteile sollten einen Teil des Gewichts tragen, um die Belastung eines Trägers zu verringern, und die Konfiguration innerhalb des Gebäudes kann bestimmen, wie es funktioniert. Balken werden in Fußböden, Dächern und anderen Bauteilen einer Struktur verwendet und müssen in hohen Gebäuden aufgrund des unglaublichen Gewichts der fertigen Struktur sehr stark sein.
Zusätzlich zum Eigengewicht müssen Ingenieure über das Eigengewicht nachdenken. Dies schließt die Balkenbelastung ein, wenn ein Gebäude mit Personal gefüllt ist, das möglicherweise schwere Gegenstände von Aufzügen zu Fertigungsanlagen bewegt und umlagert. Wind und andere äußere Belastungen können ebenfalls zum Lebendgewicht beitragen. Balkenspannungsberechnungen können zeigen, dass ein Balken unter bestimmten Bedingungen keine Leistung erbringt. In diesem Fall ist er nicht für die Anforderungen des Gebäudes geeignet.
Für einen bestimmten Balken in einem Gebäude kann ein Ingenieur die Belastung bestimmen und feststellen, ob der Balken dieser Belastung standhält. Wenn eine technische Überprüfung ergibt, dass einige Träger nicht für die Anforderungen ausreichen, muss der Techniker möglicherweise einige Konstruktionsänderungen vornehmen. Dies kann vom Austausch eines Trägers gegen ein stärkeres Bauteil reichen, das der Last standhält, bis zur Neukonfiguration eines Raums, um die Belastung des Trägers zu verringern. Diese Änderungen müssen mit Vorsicht vorgenommen werden, da sie wiederum das Gewicht auf andere Träger verteilen und an anderer Stelle Probleme verursachen können. Computergestützte Design-Software kann bei dieser Aufgabe helfen.