コンクリート梁とは?
構造工学では、コンクリート梁は、水平荷重と垂直荷重の両方を支えるために使用できる耐荷重ユニットです。鉄筋コンクリート梁または鉄筋セメント コンクリート (RCC) 梁として知られているこれらの梁は、鉄筋、プレート、または繊維をコンクリート内に収めることによって作られています。このような鋼鉄による補強は、梁の強度を高め、梁が引張り応力に対処し、曲げに抵抗することを可能にします。鉄筋がなければ、コンクリートの梁はもろくなり、負荷がかかると壊れてしまいます。
コンクリートと鋼の熱膨張係数は似ています。この類似性により、2 つの材料間の熱膨張と熱収縮の違いによって生じる内部応力がほとんどまたはまったくないことが保証されます。このような違いは、そうでなければコンクリート梁を弱体化させた可能性があります。鋼とコンクリートの間でさらに効率的な応力伝達を可能にするもう 1 つの要因は、鋼に塗布されたウェット セメントが乾燥すると、その表面が鋼の表面と正確に一致することです。鋼とコンクリートの結合を良くするために、鋼は一般的に波形または粗面化されています。
鋼をコンクリートで包むことで、天候から鋼を保護し、鋼の腐食を防ぎます。鋼が錆びると、膨張してひびが入り、コンクリートのケーシングから分離します。これにより、ビーム構造が再び弱体化します。
コンクリート梁は、現代の建築物や高速道路の橋の建設に広く使用されています。橋梁にはプレストレスト コンクリートの梁を使用するのが一般的です。これらの梁は、高強度鋼の緊張材を引き伸ばし、その周りにコンクリートを流し込み、コンクリートが硬化し始めたら緊張材を解放することによって作られています。長方形の断面とユニバーサル ビームの断面は、鉄骨の建物の建設で一般的に使用されます。ユニバーサル ビームは、I ビーム、ワイド フランジ ビーム、またはユニバーサル コラムとしても知られています。
ビーム計算機コンピュータ プログラムで計算されたさまざまな数学的方法を使用して、内部および外部のコンクリート ビーム力、およびビームのたわみを決定します。ビーム力は、直接剛性または変位法、モーメント分布法、および柔軟性法によって決定されます。梁のたわみは、勾配たわみ法と仮想仕事法によって決定されます。 Euler-Bernoulli 梁方程式は、梁構造の梁解析を実行するために一般的に使用されます。
建設が構造的に健全であるためには、エンジニアがコンクリート梁が安全に運ぶことができる荷重と、梁にかかる力の種類を計算することが重要です。梁のたわみは、もろい可能性のある建材との梁の接触を減らすなど、構造上の安全性の理由からも求められます。梁の偏向は、建築物により美的に好ましい外観を与えるためにも実行され得る。たとえば、ビームにたるみがないことを確認します。
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