Thermische effecten in Balken

Balken zijn verantwoordelijk voor de ondersteuning van omliggende structuren door niet te buigen wanneer een belasting wordt uitgeoefend op hen. Materialen gebruikt voor het vormen van balken zijn hout , gewapend beton en staal . Deze verschillende bundels variëren in hun kosten , esthetiek en fysische eigenschappen . In dit verband warmteweerstand verwijst naar het vermogen van een bundel zijn structurele integriteit te behouden wanneer onderworpen aan kunstmatige en natuurlijke temperatuurschommelingen. Staal

Stalen balken zijn gemaakt van een speciaal soort staal bekend als constructiestaal . De eigenschappen van constructiestaal - zoals de hardheid , treksterkte , elastische modulus , treksterkte , dichtheid , treksterkte en de Poisson's ratio - moet binnen een bepaald bereik vallen . De thermische eigenschappen van constructiestaal omvat de meting van hoeveel warmte moet worden toegevoegd voordat de temperatuur wordt verhoogd met een bepaald bedrag . Dit staat bekend als de soortelijke warmte . In constructiestaal gemaakt van legeringen , dit is tussen de 452 en 1499 joule per kilogram - Kelvin . In constructiestaal gemaakt van carbon , is het tussen 450 en 2081 joule per kilogram - Kelvin .
Beton

De betonnen balken gebruikt in de bouw worden doorgaans versterkt met stalen staven ze toegevoegd treksterkte te geven . Een van de meest belangrijke fysische eigenschappen van gewapend beton zijn thermische uitzettingscoëfficiënt gelijk is aan die van staal . Alle materialen hebben de neiging om het volume te veranderen afhankelijk van veranderingen in temperatuur . Omdat staal en beton uit te breiden tegen vergelijkbare prijzen , is gewapend beton grote interne spanningen veroorzaakt door veranderingen in de temperatuur niet te ondergaan.
Wood

Hout is de oudste vorm materiaal gebruikt voor de bouw balken. De effecten van de omgevingstemperatuur op houten balken lopen sterk uiteen . Droge omstandigheden kan hout uit te breiden , terwijl natte omstandigheden kan leiden tot krimp . Hout zwelt in de warmte door het water in de houtvezels uitbreiden . Hoe meer water in het hout , hoe meer het zal uitbreiden . Wood blootgesteld aan hogere temperaturen is eerder water absorberen . De effecten van wisselende temperatuur kan na verloop van tijd leiden tot houten balken te barsten of kromtrekken .