Что такое стальная балка?

Стальные балки используются во многих приложениях архитектурного и структурного проектирования. Они обычно используются для поддержки полов и потолков в больших конструкциях, таких как коммерческие здания и мосты. Стальная балка должна быть спроектирована таким образом, чтобы выдерживать нагрузки и напряжения, минимизируя вес, требования к пространству и материальные затраты Неправильно спроектированные балки могут преждевременно выйти из строя и привести к катастрофическим последствиям.

Проектирование стальной балки требует понимания сил, которые будут применены, длины пролета между опорами, расстояния между балками, материала балки и того, как балка соединена с другими конструктивными элементами. Стальные балки рассчитаны на различные нагрузки и нагрузки в зависимости от применения. Несколько примеров типов сил, на которые может воздействовать стальная балка, включают весовую нагрузку, подъем ветра и вибрацию.

Различные типы стальных балочных конструкций доступны в зависимости от конфигурации погрузки и монтажа. Наиболее часто используемым типом является стандартная стальная балка с открытым полотном (OWSJ). Эта конструкция состоит из двух параллельных элементов, известных как аккорды, с повторяющейся треугольной сетчатой ​​структурой, расположенной между аккордами. Существует несколько других стальных конструкций балки, таких как верхний пояс с изгибом, изогнутый или цилиндрический, фронтон и ножницы. Более сложные конструкции балок используются для специальных приложений и стоят дороже, чем стандартные балки для открытых веб-сайтов.

Конструкция балки будет влиять на то, сколько сил она сможет выдержать и как она будет изгибаться или отклоняться под нагрузкой. Прогиб стальной балки зависит от ее размеров, способа ее крепления, материала и места приложения сил. Глубина балки, которая определяется расстоянием между параллельными поясами, является основным фактором того, насколько сильно она будет отклоняться под нагрузкой. Сталь чаще всего используется для балок, которые используются в конструкции и архитектуре, но балки также могут быть изготовлены с использованием других материалов, таких как алюминий.

Стальные балки обычно проектируются с учетом коэффициента безопасности. Это может быть связано с негабаритными балками, созданными для поддержки прогнозируемой нагрузки или для учета других факторов, которые нельзя предвидеть во время проектирования балки. Слишком большой фактор безопасности приведет к тому, что конструкция балки станет больше, чем необходимо, и потребуется больше места для установки, что приведет к возможным проблемам с весом и приведет к более высоким затратам на производство. До недавнего времени стальные балки проектировались с использованием диаграмм сил и ряда сложных математических уравнений. Сегодня программное обеспечение для проектирования обычно используется для анализа и проектирования стальных балок в соответствии с критериями эффективности.