ビームストレスとは

ビーム応力は、張力、圧縮、および座屈を引き起こす可能性のあるビームに加えられる圧力です。 これらの構造部材は、ある程度の弾力性を持つように設計されているため、歪みのもとでスナップする代わりに与えられます。 建物の設計と建設では、構造的完全性への妥協を避けるために適切な強度の梁を選択することが重要です。 ビームの強度が十分でない場合、破損する可能性があり、建物に弱点が生じる可能性があります。 十分な弱点、または不十分な位置の弱点は、構造全体を崩壊させる可能性があります。

エンジニアは、さまざまな式を使用してビーム応力を計算できます。 梁の特性は、長さ、高さ、断面のプロファイルなど、方程式の重要な部分です。 もう1つの考慮事項は素材です。 たとえば、金属製の梁は木製のものよりも強く、一部の金属は他の金属よりも弾性があります。 これらの特性はすべて、ビームが圧力を受けたときのビームの動作に影響を与える可能性があります。

構造は、梁に荷重の重みを追加します。 梁の応力計算では、完成した構造の梁に何が起こるかを判断する必要があります。 他の構造部材は重量の一部を取る必要があり、梁の歪みを軽減し、建物内の構成によってその性能を決定できます。 梁は、構造物の床、屋根、およびその他のコンポーネントで使用され、完成した構造物の信じられないほどの重量のため、高層ビルでは非常に強い必要があります。

エンジニアは、自重に加えて、生体重についても考えなければなりません。 これには、建物がエレベータから製造装置まで、重いアイテムを移動および再配置する可能性のある人員で満たされている場合のビームストレスが含まれます。 外部からの風やその他の圧力も、体重の増加に寄与する可能性があります。 梁の応力計算により、ある条件下では梁が機能しないことが示される場合があります。その場合、建物のニーズには不十分です。

エンジニアは、建物内の任意の梁について、その上にかかる荷重と、梁がそれに耐えられるかどうかを判断できます。 エンジニアリングチェックの結果、一部のビームではニーズを満たせないことが判明した場合、エンジニアは設計を変更する必要があります。 これらは、荷重に耐えることができるより強力な構造部材のためにビームを変更することから、ビームの歪みを減らすためにスペースを再構成することまでさまざまです。 これらの変更は、他のビームに重みを再配分し、別の場所で問題を引き起こす可能性があるため、注意して行う必要があります。 コンピューター支援設計ソフトウェアは、このタスクに役立ちます。