Hvad er en stålbjælke?

Stålbjælker bruges i mange arkitektoniske og strukturelle tekniske applikationer.De bruges ofte til at understøtte gulve og lofter i store strukturer, såsom kommercielle bygninger og broer.En stålbjælke skal være designet til at modstå kræfter og stress, mens der minimerer vægt, rumbehov og materielle omkostninger.Forkert designede bjælker kan for tidligt mislykkes og have katastrofale effekter.

Design af en stålbjælke kræver en forståelse af de kræfter, der vil blive anvendt, spanlængde mellem understøtter, afstand mellem bjælke, bjælkemateriale og hvordan bjælken er forbundet med andre strukturelle medlemmer.Stålbjælker er designet til at modstå forskellige typer belastninger og kræfter, afhængigt af applikationen.Et par eksempler på de typer kræfter, som en stålbjælke kan udsættes for at omfatte vægtbelastning, vindoplift og vibration.

Forskellige typer af stålbjælke -design er tilgængelige baseret på belastning og monteringskonfigurationer.Den mest almindeligt anvendte type er den standard, åbne webstålbjælke (OWSJ).Dette design består af to parallelle medlemmer, kendt som akkorder, med en gentagende, trekantet webstruktur placeret mellem akkorderne.Der er flere andre stålbjælke design, såsom pittet top akkord, buet eller tønde, gavl og saks.Mere komplekse joistdesign bruges til specielle applikationer og er dyrere end en standard åbenbjælkebjælke.

Konstruktionen af en bjælke vil påvirke, hvor meget kraft den kan modstå, og hvordan den vil bøje eller aflede, mens den er under belastning.Afbøjningen af en stålbjælke afhænger af dens dimensioner, hvordan det understøttes, materialet og hvor kræfterne påføres.Dybden af en bjælke, der dikteres af afstanden mellem de parallelle akkorder, er en primær faktor i, hvor meget den vil aflede under belastning.Stål bruges oftest til bjælker, der bruges i strukturelle og arkitektoniske anvendelser, men bjælker kan også fremstilles ved hjælp af andre materialer, såsom aluminium.

Stålbjælker er typisk designet med en sikkerhedsfaktor.Dette kan skabe store bjælker, der er oprettet for at understøtte den forudsagte belastning, eller for at tackle andre faktorer, der ikke kan forventes under design af bjælken.En sikkerhedsfaktor, der er for stor, vil drive et joistdesign, der er større end nødvendigt, hvilket kræver mere plads til at installere, forårsage mulige vægtproblemer og resultere i højere produktionsomkostninger.Indtil for nylig blev stålbjælker designet ved hjælp af kraftdiagrammer og en række komplekse matematiske ligninger.I dag bruges ingeniørsoftware normalt til at analysere og designe stålbjælker for at opfylde præstationskriterierne.