ビーム曲げとは何ですか？

土木工学では、梁の曲げとは、物理設計における特定の構造要素の挙動を指します。 要素は、それが固体で均質であり、その長さがその高さまたは幅の何倍である場合、ビームと見なすことができます。 主にビームの関数は、曲げに抵抗することです。これは、主に張力、圧縮、せん断応力に抵抗する構造要素とは対照的です。 曲げ中のビームの構造特性は、その寸法、材料、断面形状によって決定されます。

ビーム曲げの簡単な例は、車が付いた橋です。 ブリッジにはしばしばその上にコンクリートの道路がありますが、コンクリートは一般に圧縮にのみ強いだけです。 しかし、長い橋は、それを支える地面がない中央に垂れ下がる傾向があります。 このたるみは、円形の弧の形になり、内部応力が梁の曲げに分布する方法のために発生します。 この曲げに抵抗するために、通常、より強い金属ビームが道路の下に配置されます表面。

ビーム曲げにおける最も重要な方程式は、オイラー・ベルヌーリ梁方程式です。 この方程式は、ビームのビームのたわみを、ビームの適用力、断面特性、および材料特性に関連付けます。 ビーム曲げのたわみの量は、正味の適用力を減らし、ビームの断面を再形成し、より強力な材料を使用することで減らすことができます。

下向きの力が付いた水平ビームでは、ビームの上部は実際に圧縮され、下部は張力になります。 実際、さらにダウン素材があればあるほど、より多くの緊張が生じるでしょう。 特定の量の総材料で、断面の下部と上部の領域を強化することが、ビームをより強くするための最良の方法であることがわかります。 したがって、エンジニアは、クロスセクトの下部と上部の領域に向かって集中した材料でビームを設計しますイオン

これは、Iビームの設計の背後にある原理、または文字「I.」に似た断面を持つビームです。 多くの質量で梁を生産して輸送するのは高価であるため、使用する材料の量を最小限に抑えることが重要です。 Iビームの断面には、中間の高さには、ビームを固体ピースとして一緒に保つのに十分な材料しかありません。 材料の残りの部分は、断面の下部と上部に濃縮されており、曲げに対するビームに高い抵抗を与えます。 曲げに対するビームの抵抗は、その剛性と呼ばれます。