Wat Is Beam stijfheid?

In bouwtechniek, balk stijfheid is een BEAMA € ™ s vermogen om doorbuiging, of buigen, wanneer een buigend moment wordt toegepast weerstaan. Een buigmoment resulteert wanneer een kracht wordt aangebracht ergens in het midden van een straal op één of beide uiteinden gefixeerd. Het zal ook optreden als een koppel wordt uitgeoefend op de balk, hoewel dit minder gebruikelijk in echte toepassingen. Beam stijfheid wordt beïnvloed door zowel het materiaal van de balk en de vorm van dwarsdoorsnede de BEAMA € ™ s.

De motivatie voor het ontwerpen van een balk doorbuiging weerstaat gemakkelijk waarderen in geval van een brug. Bijvoorbeeld beton is zeer geschikt voor de druksterkte, maar een brug gemaakt uitsluitend van beton zou een slechte keuze zijn. Beton is niet sterk als het gebogen; een brug gemaakt van beton zal doorzakken in het midden van de zwaartekracht en waarschijnlijk zal uit elkaar vallen. De brug zou veel sterker zijn als het had een soort van foundation, of skelet, om te voorkomen dat het afbuigen in het midden te veel.

Beam stijfheid kan worden berekend met twee factoren. De eerste factor is de elasticiteitsmodulus. Dit is een materiaal accommodatie met betrekking tot de materiala € ™ s de neiging te vervormen, of languit, wanneer spanning wordt toegepast. Als de balk gemaakt van roestvrij staal, zal een hogere elasticiteitsmodulus dan bijvoorbeeld aluminium hebben. Dit is omdat als dezelfde krachten worden toegepast op dezelfde vorm van zowel stalen als aluminium, zou de staalvoorwerp minder vervormen. Ook al metalen dona € ™ t vervormen veel in vergelijking met elastiekjes, ze gedragen zich op dezelfde manier; zij strekken zich uit in verhouding tot hoe hard een kracht trekt op hen. Dus, een bundel uit een materiaal met een hoge elasticiteitsmodulus een grootlicht stijfheid, waardoor het minder waarschijnlijk te buigen.

De andere factor in de bundel stijfheid is het gebied traagheidsmoment van doorsnede de BEAMA € ™ s. Dit heeft te maken met de verticale verdeling van materiaal dichtbij of vanaf het midden van de balk. Een vaak gebruikte beam ontwerp in de civiele techniek met een hoge oppervlakte traagheidsmoment is de I-balk. Het heet de I-balk vanwege de doorsnede, die de vorm van de letter â € ~Iâ € ™. Deze vorm richt veel van het materiaal naar de bodem en bovenkant van de dwarsdoorsnede met slechts genoeg materiaal in de centrale regio's aan de buitenste delen verbinden. De reden voor deze vorm is dat maximaliseert het gebied traagheidsmoment voor een gegeven hoeveelheid materiaal. De meest gebruikte materiaal in I-balken is staal, dat een hoge elastische modulus verschaft. Deze twee eigenschappen van de I-balk geven een zeer hoge ligger stijfheid.

  • Beam stijfheid is een belangrijke factor in het brugontwerp.
  • I-balken zijn bijzonder stijf.