Vad är Beam Buckling?
Många av dagens byggnader är konstruerade med stålbalkar och andra moderna material. Denna procedur står i kontrast till konstruktionen i trä i äldre byggnader, som kyrkor och lador. Det är viktigt att notera att termen "balkkonstruktion" kan avse antingen trä eller stål. Här hänvisar emellertid termen till en stålbalk, och balkbockning är en formförvrängning som uppstår när belastningen på balken är större än balken är utformad att bära.
Stålbalkar kan stödja mycket tyngre belastningar än en träbalk i samma storlek, vilket gör stål till ett allt populärare val i byggnadsdesign. Den viktmängd som en viss balk kan motstå kallas strålbelastningen. När någon balk, trä eller stål belastas med mer vikt än den kan hantera uppstår fel. Detta misslyckande kallas balkbockning. Tack och lov kan konstruktionsteknik användas för att bestämma gränserna för bärande balkar och utforma ett projekt för att förhindra fel.
Ingenjörer använder en matematisk formel eller strålekvation för att bestämma hur mycket vikt en given stråle tål. I huvudsak hjälper denna ekvation att bestämma hur mycket vikt en balk kan hålla och hur långt den kan böjas eller böjas innan strålbockning inträffar. När balkar utsätts för en belastning, är det en begränsad mängd distorsion tillåtet. Överskridande av det tillåtna beloppet får en balk att spänna eller misslyckas.
Medan träbjälkar helt enkelt går sönder, snedvrider stålbalkar bortom en punkt där de kan böjas tillbaka till form, även känd som balkbockning. När balkarna spänns förlorar de all strukturell integritet, vilket möjligen leder till strukturell kollaps. Till exempel är ståltak utformade för att hålla en viss vikt. När svåra snöstormar lägger mer vikt än designen kan hantera, uppträder balkbockning. Balkar som böjs under en last kan återgå till sin normala form när lasten tas bort, men balkar som har bockats kommer inte.
Stålbalkonstruktioner är ofta utformade med en liten säkerhetsmarginal för att minska risken för fel. Till exempel har ett ståltak flera balkar som stöder det, och om en balk misslyckas ökar kraven på de omgivande balkarna på lämpligt sätt. Om denna princip inte hade tillämpats, skulle hela strukturen kunna misslyckas på grund av en strålebockning - liknande ett korthus.
Strålar finns i många storlekar för att passa olika projekt och väljs utifrån deras nominella belastning. När en strukturell belastning appliceras på en balk, kommer den att böjas eller böjas något tills lasten tas bort. Om en överdriven belastning appliceras går strålen utöver böjningspunkten, till knäckning, och all integritet går förlorad. Detta betonar varför konstruktion är så viktigt.