Wat is Beam Shear?

Beam shear is de interne spanning van een balk zoals veroorzaakt door de afschuifkrachten die op die balk worden uitgeoefend. Afschuifkrachten, of schuifspanningen, worden veroorzaakt door krachten die parallel aan een materiaal worden uitgeoefend en mogelijk vervorming van dat materiaal veroorzaken. Bundelschuif kan worden veroorzaakt door horizontale of verticale spanningen, evenals door buigen. Elk type stress beïnvloedt een balk anders.

Bij horizontale schuifspanning kunnen krachten een balk van links naar rechts laten schuiven. Als de balk wordt vastgezet en elke beweging wordt geblokkeerd, zal de interne schuifspanning vervolgens proberen manieren te vinden om de beweging op te vangen, wat soms kan resulteren in het buigen of breken van de balk langs de interne horizontale lagen. Als de balk niet-bevestigde lagen heeft, die een kleine hoeveelheid beweging toestaan, is het minder waarschijnlijk dat deze breekt of buigt.

In verticale balkafschuifspanning worden krachten uitgeoefend op parallelle oppervlakken van de balk. Deze krachten kunnen parallelle zijden of de boven- en onderkant van de balk omvatten. Als een van de oppervlakken meer stress ervaart dan een ander, zal het materiaal knikken of draaien. Deze actie veroorzaakt een verzwakking van de algehele structuur.

Breekafschuiving treedt op wanneer op de balk uitgeoefende spanningen groter zijn dan de sterkte van die balk. Fouten leiden vaak tot het instorten of barsten van de structuur rond de balk, zoals vaak wordt gezien bij aardbevingsschade. Het meest voorkomende type faalstraalstoring is echter buigen. Dit gebeurt wanneer het bovenoppervlak van een balk wordt samengedrukt, terwijl het onderoppervlak uitzet en barst langs verticale assen. Dit resulteert in een doorbuigen of buigen van de balk.

In veel gevallen wordt een gebouw of constructie achteraf aangebracht om constructief falen te voorkomen. Aanpassing omvat het creëren van een secundair raamwerk dat dient om de initiële structuur te ondersteunen, terwijl de dragende krachten op die initiële structuur worden verlicht. Meestal neemt dit de vorm aan van externe bracing.

Om de bundelafschuiving te bepalen, moet een kleine doorsnede van de bundel worden onderzocht en een reeks wiskundige berekeningen worden uitgevoerd op basis van de metingen en waarnemingen van die doorsnede. De vandaag gebruikte berekeningen worden toegeschreven aan Leonard Euler, een wiskundige uit de 18e eeuw. De ware oorsprong van studies met bundelafschuiving kan echter worden teruggevoerd op het werk van de 16e-eeuwse wetenschapper Galileo Galilei.