Chùm tia uốn là gì?

Trong kỹ thuật dân dụng, dầm uốn cong đề cập đến hành vi của các yếu tố cấu trúc nhất định trong một thiết kế vật lý.Một phần tử có thể được coi là một chùm tia nếu nó rắn và đồng nhất và chiều dài của nó nhiều lần chiều cao hoặc chiều rộng của nó.Chức năng chủ yếu của chùm tia là chống lại sự uốn cong;Điều này trái ngược với các yếu tố cấu trúc chủ yếu chống lại căng thẳng, nén hoặc ứng suất cắt.Các tính chất cấu trúc của chùm tia trong uốn được xác định bởi kích thước, vật liệu và hình dạng cắt ngang của nó.Một ví dụ đơn giản về uốn cong chùm là một cây cầu có xe trên đó.Những cây cầu thường có những con đường bê tông trên đầu chúng, nhưng bê tông thường chỉ mạnh trong nén.Một cây cầu dài, tuy nhiên, sẽ có xu hướng chùng xuống giữa nơi không có mặt bằng để hỗ trợ nó.Sự chùng xuống này sẽ ở trong hình dạng của một vòng cung tròn và xảy ra vì cách các ứng suất bên trong được phân phối trong uốn cong chùm.Để chống lại sự uốn cong này, một chùm kim loại mạnh hơn thường được đặt dưới bề mặt đường.Phương trình quan trọng nhất trong uốn cong chùm là phương trình chùm Euler-Bernoulli.Phương trình này liên quan đến độ lệch của chùm tia đối với các lực áp dụng, đặc điểm mặt cắt và tính chất vật liệu của chùm tia.Lượng độ lệch trong uốn cong có thể giảm bằng cách giảm các lực ứng dụng ròng, định hình lại mặt cắt ngang chùm tia và sử dụng vật liệu mạnh hơn.Trong một chùm ngang với các lực hướng xuống áp dụng cho nó, phần trên của chùm tia thực sự sẽ đi vào nén trong khi phần dưới sẽ đi vào độ căng.Trong thực tế, vật liệu càng xuống thì càng căng thẳng.Nó chỉ ra rằng, đối với một lượng tổng vật liệu nhất định, củng cố các vùng dưới cùng và trên cùng của mặt cắt là cách tốt nhất để làm cho chùm tia mạnh hơn.Do đó, các kỹ sư thiết kế dầm với vật liệu tập trung vào các vùng dưới cùng và trên cùng của mặt cắt.Các dầm vận chuyển với rất nhiều khối lượng, vì vậy điều quan trọng là phải giảm thiểu lượng vật liệu được sử dụng.Trong phần chéo của chùm I, chỉ có đủ vật liệu ở độ cao trung gian để giữ chùm tia lại với nhau như một mảnh rắn.Phần còn lại của vật liệu được cô đặc ở phía dưới và trên cùng của mặt cắt, tạo cho chùm tia có khả năng chống uốn cao.Một chùm tia chống uốn cong được gọi là độ cứng của nó.