Hva er en betongstråle?
I konstruksjonsteknikk er en betongbjelke en bærende enhet som kan brukes til å bære både horisontale og vertikale belastninger. Disse bjelkene er kjent som armerte betongbjelker eller armerte sementbetongbjelker (RCC). Disse bjelkene er laget av innkapsling av stålstenger, plater eller fibre i betongen. Slik stålforsterkning øker bjelkestyrken, og lar bjelken takle strekkspenninger og motstå bøyning. Uten stålarmering ville betongbjelken være sprø og bryte under belastningen som ble pålagt den.
Den termiske ekspansjonskoeffisienten av betong og stål er lik. Denne likheten sikrer at det er lite eller ingen indre spenninger forårsaket av den termiske ekspansjonen og termiske sammentrekningsforskjeller mellom de to materialene. Slike forskjeller kan ellers ha svekket betongbjelken. En annen faktor som muliggjør ytterligere effektiv spenningsoverføring mellom stål og betong, er at når den våte sementen som blir påført stålet tørker, tilsvarer dens overflate nøyaktig den til ståloverflaten. For å gjøre stålet og betongbindingen bedre sammen, er stålet vanligvis korrugerte eller ru.
Innkapsling av stålet i betong beskytter det mot været og forhindrer at stålet korroderer. Hvis stålet skulle ruste, ville det ekspandere og sprekke, og atskilt fra betongomslutningen. Dette vil igjen svekke bjelkekonstruksjonen.
Betongbjelker er mye brukt i moderne bygningskonstruksjon og i bygging av motorveibroer. Det er vanlig å bruke forspente betongbjelker til broer. Disse bjelkene lages ved å strekke høye styrke stålbener, støpe betongen rundt dem og deretter slippe senene når betongen begynner å herde. Rektangulære tverrsnitt og universalbjelketverrsnitt brukes ofte i stålkonstruksjon. Universalstrålen er også kjent som I-bjelken, bredflensstrålen eller universalsøylen.
Ulike matematiske metoder, beregnet med et strålekalkulatordataprogram, brukes til å bestemme de interne og eksterne betongbjelkekreftene, og bjelkeledningen. Bjelkekrefter bestemmes av direkte stivhets- eller forskyvningsmetode, momentfordelingsmetoden og fleksibilitetsmetoden. Stråleavbøyning bestemmes ved hjelp av skråningsavbøyningsmetode og virtuell arbeidsmetode. Euler-Bernoulli-bjelkeligningen brukes ofte til å utføre stråleanalyse av strålestrukturer.
For at en konstruksjon skal være en strukturell lyd, er det viktig for ingeniører å beregne hvor mye belastning en betongbjelke trygt kan bære og hvilke krefter som blir påført den. Stråleforskyvninger er også søkt av hensyn til strukturell sikkerhet, som for å redusere bjelkekontakt med bygningsmaterialer som kan være sprø. Stråledefleksjonene kan også utføres for å gi arkitekturen et mer estetisk tiltalende utseende; for eksempel for å sikre at det ikke er poser i bjelkene.