Vad är en stålbjälke?

Stålbjälkar används i många arkitektoniska och konstruktionstekniska applikationer.De används ofta för att stödja golv och tak i stora strukturer, till exempel kommersiella byggnader och broar.En stålbjälke måste vara utformad för att motstå krafter och stress samtidigt som vikt, rymdkrav och materialkostnader minimeras.Felaktigt utformade bjälkar kan för tidigt misslyckas och ha katastrofala effekter.

Att utforma en stålbjälke kräver en förståelse för krafterna som kommer att appliceras, spanlängden mellan stöd, avstånd mellan bjälkar, bjälkmaterial och hur bjälken är ansluten till andra strukturella medlemmar.Stålbjälkar är utformade för att motstå olika typer av laster och krafter, beroende på applikationen.Några exempel på de typer av krafter som en stålbjälke kan utsättas för att inkludera viktbelastning, vindupplyftning och vibrationer.

Olika typer av stålbjälte -konstruktioner är tillgängliga baserat på lastning och monteringskonfigurationer.Den vanligaste typen är standard, öppen web-stålbjälke (OWSJ).Denna design består av två parallella medlemmar, känd som ackord, med en upprepande, triangulär webbstruktur som ligger mellan ackorden.Det finns flera andra stålbjälkdesigner, såsom tonhöjd, böjd eller fat, gavel och sax.Mer komplexa joistkonstruktioner används för speciella applikationer och är dyrare än en standard öppen web-bjälk.

Konstruktionen av en bjälke kommer att påverka hur mycket kraft den kan motstå och hur den kommer att böja eller avleda under belastning.Avböjningen av en stålbjälke beror på dess dimensioner, hur det stöds, materialet och där krafterna appliceras.Djupet på en bjälke, som dikteras av avståndet mellan de parallella ackorden, är en primär faktor i hur mycket den kommer att avböja under belastning.Stål används oftast för bjälkar som används i strukturella och arkitektoniska applikationer, men bjälkar kan också tillverkas med andra material, såsom aluminium.

Stålbjälkar är vanligtvis designade med en säkerhetsfaktor.Detta kan göra för stora bjälkar skapade för att stödja den förutsagda belastningen eller för att ta itu med andra faktorer som inte kan förväntas under strålen.En säkerhetsfaktor som är för stor kommer att driva en bjältedesign som är större än nödvändigt, vilket kräver mer utrymme för att installera, orsaka möjliga viktproblem och vilket resulterar i högre tillverkningskostnader.Fram till nyligen designades stålbjälkar med hjälp av kraftdiagram och en serie komplexa matematiska ekvationer.Idag används ingenjörsprogramvara för att analysera och designa stålbjälkar för att uppfylla prestandakriterierna.