Che cos'è la deflessione del raggio?
Molti edifici utilizzano una struttura strutturale in acciaio per sostenere il peso dell'edificio, i suoi arredi e tutte le persone che lavorano o visitano lì. Altri materiali possono essere utilizzati per sostenere gli edifici, incluso il cemento armato, che è in cemento con una struttura interna in acciaio chiamata tondo per cemento armato. Gli architetti progettano la struttura del fascio utilizzando i calcoli per le varie sollecitazioni che si verificano dal peso dell'edificio, dalle persone o dai veicoli e da eventuali effetti del vento o della neve. Le sollecitazioni causano la deflessione del raggio, che è la flessione o la torsione degli elementi strutturali a causa di carichi di costruzione, movimento di persone o cambiamenti meteorologici.
Le travi strutturali possono essere esposte a diversi tipi di stress. La tensione è una forza che separa il raggio, a cui l'acciaio può resistere bene, ma il calcestruzzo non può. Il tondo per cemento armato è posizionato all'interno di strutture in cemento armato per resistere alle forze di tensione.
La compressione è una forza che spinge da entrambe le estremità di un raggio verso il centro. Qualsiasi parete o trave verticale è sottoposta a stress di compressione dal peso dell'edificio sopra di essa. Il calcestruzzo è molto bravo a resistere alle forze di compressione e l'acciaio un po 'meno perché può piegarsi. Questo è il motivo per cui l'acciaio strutturale è prodotto in una forma che assomiglia a una lettera maiuscola "I", chiamata trave a I. Questi sono progettati con due piastre in acciaio posizionate a 90 gradi rispetto a una trave principale e che ne corre per tutta la lunghezza, per evitare che si attorciglino o si pieghino.
La quantità di deflessione del raggio dipende dalla dimensione del raggio, dai materiali utilizzati, dal peso e dalla posizione di qualsiasi oggetto posizionato su di esso. Un pavimento di cemento versato su una struttura di travi di acciaio può presentare una leggera flessione, poiché il peso del pavimento viene distribuito o distribuito uniformemente su tutta la superficie della trave. Le travi verticali delle pareti devono essere progettate per sostenere il peso, chiamato carico, dell'acciaio e del pavimento in cemento per evitare qualsiasi flessione delle pareti.
Una trave può deviare di più se un grosso peso è posizionato in un punto più lontano da dove la trave è supportata o attaccata all'edificio. Questo tipo di carico è molto importante per i calcoli della deflessione del raggio e può richiedere travi aggiuntive o pareti di supporto al di sotto del punto di deflessione massimo. Le travi supportate solo su un'estremità vengono inoltre analizzate attentamente per la deflessione delle travi.
Qualsiasi struttura supportata su un'estremità è chiamata a sbalzo ed è comunemente usata per balconi, passerelle e progetti di tetti sporgenti. Il cantilever deve essere progettato con cura per supportare i carichi massimi previsti da oggetti o persone, nonché un generoso fattore di sicurezza. I cavi che si estendono al piano sopra o i pali di supporto sotto la sezione a sbalzo possono essere aggiunti per supportare carichi aggiuntivi, ma possono influire sull'estetica o sull'aspetto estetico del design sporgente.
Un'altra preoccupazione di progettazione è la vibrazione, che è una forma di deflessione del raggio. Terremoti, venti e movimenti di persone o veicoli possono far vibrare l'acciaio strutturale o il cemento. La vibrazione è un movimento ripetuto del raggio in un movimento avanti e indietro. Può essere accettabile in piccole quantità, ma vibrazioni più elevate possono danneggiare pareti o arredi o persino portare alla distruzione dell'edificio. Ciò può verificarsi in modo diverso a seconda di dove sono supportate le travi e deve essere incluso nella progettazione di strutture in acciaio o cemento.