ビーム計算とは何ですか？

ビーム計算とは、特定の負荷が適用された場合のストレスと偏向の測定と構造ビームの偏向です。 多くの要因は、ビーム、負荷、サポートの特性など、曲げに抵抗するビームの能力に寄与しています。 Euler-Bernoulliビーム方程式を使用して単一ビームの負荷変位を計算することは簡単ですが、ほとんどの実用的なアプリケーションでは、ビームソフトウェアが使用されます。 ビームの計算は、構造や航空などのさまざまな分野での安全性を確保し、さまざまな分野での過剰構築を避けるために使用されます。

安全要件を満たし、構造の美的品質を維持しながら、最も軽量かつ最も安価な材料で構造を構築するためにビーム負荷容量を計算する必要があります。 構造工学の規律全体は、この分析と設計に専念し、雪の重量で屋根が崩壊しないようにします。頭と断層線に沿って建てられた高層ビルは、地震の安全要件を満たしています。 Beam計算には、機械工学のアプリケーションもあります。機械の個々の部分の負荷抵抗をテストするとき、潜在的に危険な応力を発症する前に飛行機の翼が耐えることができる荷重などです。 最後に、建築家は、ポストとビームの構造で家を建設および改修するとき、そしてたるんだ床、屋根、バルコニーの視覚的影響を考慮するときに、ビームの変形を検討する必要があります。

ビームの負荷容量を計算する際の最も重要な要因の1つは、材料の選択です。通常、梁は木材、鋼、鉄筋コンクリート、またはアルミニウムで作られています。 各材料には、弾性弾性率と呼ばれる弾力性のある傾向が異なります。これは、材料の位置に戻る能力を指します。 その降伏点で、m身体は卑劣に変形し、適用された力が除去された後に変形を維持します。

ビームの断面形状は、ビーム計算で考慮される2番目の特性です。 ビームは、長方形、丸い、または中空であり、Iビーム、Zビーム、Tビームなど、多くの種類の側面がある場合があります。 それぞれの形状には異なる慣性モーメントがあり、それ以外の場合はビームの剛性を予測する2番目の領域と呼ばれます。

単位長さあたりの力は、ビーム計算で使用される別のパラメーターであり、負荷タイプに依存します。 死荷重は単に構造の重量であり、課されるまたは生きた荷重は、雪、交通、風など、構造が断続的にさらされる力です。 ほとんどの負荷は静的ですが、動的な負荷、地震、波、ハリケーンに特に注意を払う必要があります。荷重は、通常、均一または非対称的に分布する場合があります。降雪または汚れの山としてのうち。 また、中心部またはさまざまな間隔で集中することもあります。

ビーム計算の境界条件は、ビームサポートタイプに依存します。 ビームは、2つの負荷ベアリング壁の間の床根太のように、単に両端に支持される場合があります。 バルコニーや飛行機の翼のように、それは片持ち、または一方の端でサポートされる可能性があります。 境界条件は、ビームの長さに沿ったすべてのポイントに適用されます。

ビームのたわみと静的荷重との関係は、オイラー・ベルヌーリビーム方程式によって記述されています。 別の方程式であるオイラー - ラグランジュビーム方程式は、この関係を動的荷重のために説明していますが、そのアプリケーションの複雑さのために、静的近似が通常使用されます。 適用された負荷を与えられた梁のたわみ、曲げモーメント、せん断力を導出できます。 実用的な設定では、この情報を要約するためにロードチャートを使用して、安全性を満たす一般的な資料をリストします。既知の負荷の等量。 より複雑なアプリケーションの場合、Beam Calculatorは会社のWebサイトおよびコンピューター支援設計（CAD）ソフトウェアのアドオンとして簡単に入手できます。