ビーム座屈とは

今日の建物の多くは、鉄骨梁やその他の近代的な材料を使用して構築されています。 この手順は、教会や納屋などの古い建物で見られるすべて木材の構造とは対照的です。 「梁構造」という用語は、木材または鋼のいずれかを指すことに注意することが重要です。 ただし、ここでは、この用語は鉄骨梁を指し、梁の座屈とは、梁にかかる荷重が梁の設計よりも大きい場合に生じる形状の歪みです。

鉄骨梁は、同じサイズの木製の梁よりもはるかに重い荷重を支えることができるため、建築設計で鉄鋼がますます人気のある選択肢になります。 特定のビームが耐えられる重量は、ビーム負荷として知られています。 木材または鉄骨の梁に、処理できる以上の重量がかかると、故障が発生します。 この故障は、ビームの座屈として知られています。 ありがたいことに、構造工学を使用して、耐荷重梁の限界を決定し、障害を防ぐためにプロジェクトを設計できます。

エンジニアは、数式またはビーム方程式を使用して、特定のビームが耐えられる重量を決定します。 基本的に、この式は、ビームの座屈が発生する前に、ビームがどれだけの重量を保持でき、どれだけの距離を曲げたり曲げたりできるかを決定するのに役立ちます。 ビームに負荷がかかる場合、許容される歪みの量は限られています。 許容量を超えると、ビームが曲がったり、故障したりします。

木製の梁は単純に破損しますが、鋼製の梁は曲がって元の形状に戻るポイントを超えて変形します。これは梁の座屈とも呼ばれます。 ビームが座屈すると、構造的完全性がすべて失われ、おそらく構造的な崩壊につながります。 たとえば、鋼鉄の屋根は一定の重量を保持するように設計されています。 厳しい吹雪が設計で処理できる以上の重量をかけると、ビームの座屈が発生します。 荷重下で曲がる梁は、荷重が取り除かれると通常の形状に戻りますが、座屈した梁はそうなりません。

鉄骨梁構造は、多くの場合、故障のリスクを減らすために小さな安全マージンで設計されています。 たとえば、鉄骨の屋根には複数の梁があり、1つの梁に障害が発生すると、周囲の梁の要件が適切に増加します。 この原則が適用されていなかった場合、カードの家のように、1つのビームの座屈により構造全体が破損する可能性があります。

ビームはさまざまなプロジェクトに対応するためにさまざまなサイズで利用可能で、定格荷重に基づいて選択されます。 梁に構造荷重が加えられると、荷重が取り除かれるまでわずかに曲がったり曲がったりします。 過度の負荷がかかると、ビームは屈曲点を超えて座屈し、すべての整合性が失われます。 これは、構造工学が非常に重要である理由を強調しています。