Vad är en betongstråle?

I konstruktionsteknik är en betongstråle en bärande enhet som kan användas för att bära både horisontella och vertikala belastningar. Dessa balkar, kända som armerade betongstrålar eller armerade cementbetongbjälkar, tillverkas genom att innesluta stålstänger, plattor eller fibrer i betongen. Sådan stålförstärkning ökar strålstyrkan och gör att strålen kan hantera dragspänningar och motstå böjning. Utan stålförstärkningen skulle betongstrålen vara spröd och brytas under de belastningar som åläggs den.

Den termiska expansionskoefficienten för betong och stål är liknande. Denna likhet säkerställer att det finns små eller inga inre spänningar orsakade av den termiska expansionen och termiska sammandragningsskillnader mellan de två materialen. Sådana skillnader kan annars ha försvagat betongstrålen. En annan faktor som möjliggör ytterligare effektiv stressöverföring mellan stål och betong är att när den våta cementen som appliceras på ståltorkar, dess surfaCE motsvarar exakt den för stålytan. För att göra stålet och betongbindningen bättre tillsammans är stålet i allmänhet korrugerat eller grovt.

som omsluter stålet i betong skyddar det från vädret och förhindrar stålet från att korrodera. Om stålet skulle rost, skulle det expandera och spricka och skilja sig från betonghöljet. Detta skulle återigen försvaga strålkonstruktionen.

Betongbjälkar används allmänt i modern byggnadskonstruktion och i byggandet av motorvägsbroar. Det är vanligt att använda förspända betongbalkar för broar. Dessa balkar tillverkas genom att sträcka stålstålstål, gjutning av betongen runt dem och sedan släppa senorna när betongen börjar bota. Rektangulära tvärsnitt och universella stråltränssektioner används ofta i byggnadskonstruktion av stålram. Den universella strålen är också känd som i-bEAM, bredt flänsstrålen eller den universella kolumnen.

Olika matematiska metoder, beräknade med ett strålkalkylatordatorprogram, används för att bestämma de inre och yttre betongstrålkrafterna och strålavböjningarna. Strålkrafter bestäms av den direkta styvhets- eller förskjutningsmetoden, momentfördelningsmetoden och flexibilitetsmetoden. Strålavböjningar bestäms med metod för avböjning av lutning och virtuell arbetsmetod. Euler-Bernoulli-strålekvationen används vanligtvis för att utföra strålanalys av strålstrukturer.

För att en konstruktion ska vara ett strukturellt sund är det viktigt för ingenjörer att beräkna hur mycket belastning en betongstråle säkert kan bära och de typer av krafter som kommer att åläggas den. Strålavböjningar söks också av orsaker till strukturell säkerhet, som för att minska strålkontakten med byggnadsmaterial som kan vara spröda. Strålavböjningarna kan också genomföras för att ge arkitekturen ett mer estetiskt tilltalande utseendee; till exempel för att säkerställa att det inte finns några sjunker i balkarna.