Co to jest odchylenie wiązki?
Wiele budynków wykorzystuje stalowe ramy konstrukcyjne do utrzymania ciężaru budynku, jego wyposażenia i wszystkich ludzi, którzy tam pracują lub odwiedzają. Do podpierania budynków można użyć innych materiałów, w tym żelbetonu, który jest betonowy z wewnętrzną stalową ramą zwaną prętem zbrojeniowym. Architekci projektują konstrukcję belki za pomocą obliczeń dla różnych naprężeń występujących od ciężaru budynku, ludzi lub pojazdów oraz wszelkich możliwych skutków wiatru lub śniegu. Naprężenia powodują ugięcie belki, które jest zgięciem lub skręceniem elementów konstrukcyjnych w wyniku obciążeń budowlanych, ruchu ludzi lub zmiany pogody.
Belki konstrukcyjne mogą być narażone na różne rodzaje naprężeń. Napięcie jest siłą, która rozrywa belkę, której stal może dobrze się oprzeć, ale beton nie. Zbrojenie jest umieszczane w konstrukcjach żelbetowych, aby wytrzymać siły rozciągające.
Kompresja to siła, która popycha oba końce wiązki w kierunku środka. Każda pionowa ściana lub belka jest poddawana naprężeniom ściskającym od ciężaru budynku nad nią. Beton bardzo dobrze znosi siły ściskające, a stal nieco mniej, ponieważ może się zginać. Właśnie dlatego stal konstrukcyjna jest wytwarzana w kształcie, który wygląda jak wielka litera „I”, zwana belką dwuteową. Są one zaprojektowane z dwiema stalowymi płytami umieszczonymi pod kątem 90 stopni względem głównej belki i przebiegającymi na całej jej długości, aby zapobiec skręcaniu lub zginaniu.
Wielkość ugięcia wiązki zależy od wielkości wiązki, zastosowanych materiałów oraz ciężaru i położenia dowolnego umieszczonego na niej obiektu. Betonowa podłoga wylewana na stalową konstrukcję belki może mieć niewielkie ugięcie, ponieważ ciężar podłogi jest rozkładany lub rozkładany równomiernie na całej powierzchni belki. Pionowe belki ścienne muszą być zaprojektowane tak, aby wytrzymywały ciężar, zwany obciążeniem, stali i betonowej podłogi, aby zapobiec jakimkolwiek ugięciom w ścianach.
Belka może się bardziej odchylać, jeśli duży ciężar zostanie umieszczony w punkcie najbardziej oddalonym od miejsca, w którym belka jest podparta lub przymocowana do budynku. Ten rodzaj obciążenia jest bardzo ważny dla obliczeń ugięcia belki i może wymagać dodatkowych belek lub ścian wsporczych poniżej maksymalnego punktu ugięcia. Belki podparte tylko na jednym końcu są również dokładnie analizowane pod kątem ugięcia.
Każda konstrukcja wsparta na jednym końcu nazywana jest wspornikiem i jest powszechnie stosowana do balkonów, chodników i zwisających konstrukcji dachowych. Wspornik musi być starannie zaprojektowany, aby udźwignąć maksymalne oczekiwane obciążenia przedmiotów lub ludzi, a także hojny współczynnik bezpieczeństwa. Kable rozciągające się na podłogę powyżej lub wsporniki pod sekcją wspornikową można dodać, aby podeprzeć dodatkowe obciążenia, ale mogą wpływać na estetykę lub wygląd wizualny wystającego projektu.
Innym problemem konstrukcyjnym jest wibracja, która jest formą ugięcia wiązki. Trzęsienia ziemi, wiatry i ruch ludzi lub pojazdów mogą powodować wibracje stali konstrukcyjnej lub betonu. Wibracja to powtarzający się ruch wiązki w ruchu do przodu i do tyłu. Może być do przyjęcia w niewielkich ilościach, ale większe wibracje mogą uszkodzić ściany lub wyposażenie, a nawet doprowadzić do zniszczenia budynku. Może się to zdarzyć inaczej, zależnie od tego, gdzie podparte są belki, i musi być uwzględnione przy projektowaniu konstrukcji stalowych lub betonowych.