梁の熱効果

ビームは、負荷が適用されたときに曲げないことにより、周囲の構造をサポートする責任があります。梁の形成に一般的に使用される材料には、木材、鉄筋コンクリート、鋼が含まれます。これらのさまざまなビームのコスト、美学、および物理的特性は異なります。これに関連して、熱抵抗とは、温度の人工的および自然な変化にさらされたときに、構造の完全性を維持するビームの能力を指します。

1. 鋼

   • スチールビームは、構造鋼として知られる特別なタイプの鋼で作られています。硬度、降伏強度、弾性率、引張強度、密度、引張強度、そのポアソン比などの構造鋼の特性は、特定の範囲内に収まる必要があります。構造鋼の熱特性には、温度が特定の量だけ上昇する前に、熱を追加する必要がある熱の測定が含まれます。これは、その比熱として知られています。合金から作られた構造鋼では、これはケルビン1キログラムあたり452〜1499のジュールです。炭素で作られた構造鋼では、キログラム - ケルビンあたり450〜2081ジュールです。

   コンクリート

   • 建設で使用されるコンクリートの梁は、通常、鋼鉄の棒で補強され、引張強度が追加されます。鉄筋コンクリートの最も重要な物理的特性の1つは、熱膨張係数が鋼のそれに似ていることです。すべての材料は、温度の変化に応じて体積を変える傾向があります。スチールとコンクリートが同様の速度で拡大するため、鉄筋コンクリートは温度の変化によって引き起こされる大きな内部応力を受けません。

   木材

   • 木材は、ビームの構築に使用される最も古い材料です。木製の梁に対する周囲温度の影響は大きく異なります。乾燥した状態は木材を拡大する可能性がありますが、湿った状態は収縮を引き起こす可能性があります。木材繊維に含まれる水が膨張しているため、木材は熱の中で膨張します。木に含まれる水が多いほど、膨張します。より高い温度にさらされる木材は、水を吸収する可能性が高くなります。変動温度の影響は、時間の経過とともに木製の梁を割れたりゆがめたりする可能性があります。