Hva er Beam Buckling?

Mange av dagens bygninger er konstruert med stålbjelker og andre moderne materialer. Denne prosedyren står i kontrast til konstruksjonen i trevirke som er sett i eldre bygninger, for eksempel kirker og fjøs. Det er viktig å merke seg at begrepet "bjelkekonstruksjon" kan referere til enten tre eller stål. Her refererer imidlertid betegnelsen til en stålbjelke, og bjelkebukling er en forvrengning i form som oppstår når belastningen på bjelken er større enn bjelken er designet for å bære.

Stålbjelker kan støtte mye tyngre belastning enn en trebjelke i samme størrelse, noe som gjør stål til et stadig mer populært valg i bygningsdesign. Mengden vekt en bestemt bjelke tåler er kjent som bjelkelasten. Når en hvilken som helst bjelke, tre eller stål, er lastet med mer vekt enn den kan håndtere, oppstår det feil. Denne feilen er kjent som bjelkeknekking. Heldigvis kan konstruksjonsteknikk brukes til å bestemme grensene for bærende bjelker og utforme et prosjekt for å forhindre feil.

Ingeniører bruker en matematisk formel, eller stråleiks, for å bestemme hvor mye vekt en gitt stråle tåler. I hovedsak er denne ligningen med på å bestemme hvor mye vekt en bjelke kan holde og hvor langt den kan bøye seg eller bøyes før bjelkesving. Når bjelker blir utsatt for en belastning, er det en begrenset mengde forvrengning tillatt. Overskridelse av den tillatte mengden vil føre til at en bjelke spenner eller svikter.

Mens trebjelker ganske enkelt vil gå i stykker, forvrenger stålbjelker utover et punkt der de kan bøye seg tilbake i form, også kjent som bjelkespenne. Når bjelker spenner, mister de all strukturell integritet, noe som muligens fører til strukturell kollaps. For eksempel er ståltak designet for å holde en viss vekt. Når alvorlige snøstormer legger mer vekt enn designen kan håndtere, oppstår bjelkesving. Bjelker som bøyer seg under en belastning kan gå tilbake til normal form når belastningen fjernes, men bjelker som har spant seg vil ikke.

Stålbjelkekonstruksjoner er ofte designet med en liten sikkerhetsmargin for å redusere risikoen for feil. For eksempel har et ståltak flere bjelker som støtter det, og hvis en bjelke svikter, øker kravene til de omkringliggende bjelkene riktig. Hvis dette prinsippet ikke hadde blitt brukt, kunne hele strukturen mislykkes på grunn av en bjelkesvingning - ligner på et korthus.

Bjelker er tilgjengelige i mange størrelser for å imøtekomme forskjellige prosjekter, og velges ut fra deres nominelle belastning. Når en strukturell belastning påføres en bjelke, vil den bøye eller bøye litt til lasten er fjernet. Hvis en for stor belastning påføres, går strålen utover bøyepunktet, til knekking, og all integritet går tapt. Dette understreker hvorfor konstruksjon er så viktig.