빔 벤딩이란?

토목 공학에서 빔 굽힘은 물리적 설계에서 특정 구조 요소의 동작을 나타냅니다. 요소가 단단하고 균일하며 길이가 높이 또는 너비의 여러 배인 경우 빔으로 간주 될 수 있습니다. 빔의 주요 기능은 굽힘에 저항하는 것입니다. 이것은 주로 장력, 압축 또는 전단 응력에 저항하는 구조 요소와 대비됩니다. 굽힘에서 보의 구조적 특성은 치수, 재료 및 단면 모양에 의해 결정됩니다.

빔 벤딩의 간단한 예는 자동차가 달린 다리입니다. 교량에는 종종 콘크리트 도로가 있지만 콘크리트는 일반적으로 압축 강도가 높습니다. 그러나 긴 다리는 그것을지지 할 근거가없는 중간에 처지는 경향이 있습니다. 이 처짐은 원호 모양이며 빔 굽힘에서 내부 응력이 분산되는 방식으로 발생합니다. 이러한 굽힘에 저항하기 위해, 일반적으로 더 강한 금속 빔이 노면 아래에 배치됩니다.

빔 벤딩에서 가장 중요한 방정식은 Euler-Bernoulli 빔 방정식입니다. 이 방정식은 빔의 변형을 빔의 가해진 힘, 단면 특성 및 재료 특성과 관련시킵니다. 빔 굽힘에서의 변형량은 순 가해진 힘을 줄이고 빔의 단면을 재 형성하고 더 강한 재료를 사용함으로써 줄일 수 있습니다.

하향 력이 가해진 수평 빔에서 빔의 상단 부분은 실제로 압축되고 하단 부분은 장력을받습니다. 실제로, 다운 소재가 많을수록 더 많은 장력을 경험하게됩니다. 주어진 양의 총 재료에 대해 단면의 하단 및 상단 영역을 강화하는 것이 빔을 더 강하게 만드는 가장 좋은 방법이라는 것이 밝혀졌습니다. 따라서 엔지니어는 단면의 하단 및 상단 영역으로 재료가 집중된 빔을 설계합니다.

이것이 문자 "I"와 유사한 단면을 가진 I- 빔 또는 빔의 설계의 기본 원리입니다. 대량의 빔을 생산하고 운송하는 것은 비용이 많이들므로 사용되는 재료의 양을 최소화하는 것이 중요합니다. I- 빔의 단면에는 빔을 단단한 조각으로 유지하기에 중간 높이에 충분한 재료 만 있습니다. 나머지 재료는 단면의 하단과 상단에 집중되어 빔에 굽힘에 대한 높은 저항력을 제공합니다. 굽힘에 대한 빔의 저항을 강성이라고합니다.