Co je vzpěra paprsku?

Mnoho dnešních budov je konstruováno pomocí ocelových nosníků a dalších moderních materiálů. Tento postup kontrastuje s výstavbou všech dřevin pozorovanou ve starších budovách, jako jsou kostely a stodoly. Je důležité si uvědomit, že termín „konstrukce paprsku“ se může vztahovat na dřevo nebo ocel. Zde se však tento termín týká ocelového paprsku a vzpěr paprsku je zkreslení tvaru, ke kterému dochází, když je zatížení na paprsku větší, než je nosné nošení. Množství hmotnosti, kterou si konkrétní paprsek vydrží, je známé jako zatížení paprsku. Když je jakýkoli paprsek, dřevo nebo ocel naložen větší hmotností, než zvládne, dojde k selhání. Toto selhání je známé jako vzpěr paprsku. Naštěstí lze použít strukturální inženýrství, určete limity nosných nosníků zatížení a navrhněte projekt, aby se zabránilo jakýmkoli selháním.

Inženýři používají matematiCal vzorec nebo rovnice paprsku, aby se určilo, jak velká hmotnost každý daný paprsek vydrží. Tato rovnice v podstatě pomáhá určit, jak velká hmotnost může paprsek držet a jak daleko se může ohýbat nebo ohýbat před vzpěrou paprsku. Pokud jsou paprsky podrobeny zátěži, je povoleno omezené množství zkreslení. Překročení přípustné množství způsobí, že se paprsek spojí nebo selhává.

Zatímco se dřevěné paprsky jednoduše rozbijí, ocelové nosníky zkreslují mimo bod, kde se mohou ohýbat zpět do tvaru, také známé jako vzpěr paprsku. Když se paprsky přepínají, ztratí veškerou strukturální integritu, možná vedou ke strukturálnímu kolapsu. Například ocelové střechy jsou navrženy tak, aby udržovaly určité množství hmotnosti. Když závažné sněhové bouře nanášejí větší váhu, než dokáže design zvládnout, dojde k vzpěru paprsku. Paprsky, které se ohýbají pod zátěží, se mohou při odstranění zatížení vrátit do svého normálního tvaru, ale paprsky, které se vzpínaly, nebudou.

Struktury ocelových paprsků jsou často navrženy s malým bezpečnostním rozpětím, aby se snížilo riziko selhání. Například ocelová střecha má ji podporující více paprsků, a pokud jeden paprsek selže, požadavky na okolní paprsky vhodně se zvyšují. Pokud by tento princip nebyl použit, celá struktura by mohla selhat kvůli jednomu vzpěru paprsku - podobně jako dům karet.

paprsky jsou k dispozici v mnoha velikostech, aby vyhovovaly různým projektům, a jsou vybírány na základě jejich hodnoceného zatížení. Když je na paprsek naneseno strukturální zatížení, mírně se ohýbá nebo ohýbá, dokud nebude zatížení odstraněno. Pokud je naneseno nadměrné zatížení, paprsek přesahuje bod ohýbání, vzpěru a veškerá integrita se ztratí. To zdůrazňuje, proč je strukturální inženýrství tak důležité.