Ce este flambajul grinzii?

Multe dintre clădirile de astăzi sunt construite folosind grinzi de oțel și alte materiale moderne. Această procedură contrastează cu construcția din lemn văzută în clădirile mai vechi, cum ar fi bisericile și hambarele. Este important de reținut că termenul „construcție cu grinzi” se poate referi fie la lemn, fie la oțel. Aici, totuși, termenul se referă la o grindă de oțel, iar flambajul grinzii este o deformare a formei care apare atunci când sarcina pe grindă este mai mare decât este proiectată să suporte grinda.

Grinzile de oțel pot suporta sarcini mult mai grele decât o grinda de lemn de aceeași dimensiune, ceea ce face din oțel o alegere din ce în ce mai populară în proiectarea clădirilor.
Cantitatea de greutate pe care o poate suporta un anumit fascicul este cunoscută sub denumirea de sarcină a fasciculului. Atunci când orice grindă, lemn sau oțel, este încărcată cu o greutate mai mare decât poate suporta, apare o defecțiune. Această defecțiune este cunoscută sub denumirea de flambaj al grinzii. Din fericire, ingineria structurală poate fi folosită pentru a determina limitele grinzilor portante și a proiecta un proiect pentru a preveni orice defecțiuni.

Inginerii folosesc o formulă matematică, sau o ecuație a fasciculului, pentru a determina cât de multă greutate poate suporta orice fascicul dat. În esență, această ecuație ajută la determinarea cât de multă greutate poate susține o grindă și cât de departe se poate îndoi sau îndoi înainte să apară flambajul grinzii. Când grinzile sunt supuse unei sarcini, este permisă o cantitate limitată de distorsiune. Depășirea cantității permise va duce la cedarea sau defectarea unei grinzi.

În timp ce grinzile de lemn se vor rupe pur și simplu, grinzile de oțel se distorsionează dincolo de un punct în care se pot flexa înapoi în formă, cunoscută și sub denumirea de flambaj a grinzii. Atunci când grinzile se cataramează, își pierd toată integritatea structurală, ceea ce poate duce la prăbușirea structurii. De exemplu, acoperișurile din oțel sunt proiectate pentru a susține o anumită greutate. Când furtunile severe de zăpadă aplică o greutate mai mare decât poate suporta proiectul, are loc flambajul grinzii. Grinzile care se flexează sub sarcină pot reveni la forma lor normală atunci când sarcina este îndepărtată, dar grinzile care s-au deformat nu vor reveni.

Structurile grinzilor din oțel sunt adesea proiectate cu o marjă de siguranță mică pentru a reduce riscul de defecțiune. De exemplu, un acoperiș din oțel are mai multe grinzi care îl susțin și, dacă o grindă eșuează, cerințele privind grinzile din jur cresc în mod corespunzător. Dacă acest principiu nu ar fi fost aplicat, întreaga structură s-ar putea defecta din cauza flambării unei grinzi – similar cu un castel de cărți.

Grinzile sunt disponibile în mai multe dimensiuni pentru a se potrivi diferitelor proiecte și sunt alese în funcție de sarcina lor nominală. Când o sarcină structurală este aplicată unei grinzi, aceasta se va îndoi sau se va îndoi ușor până când sarcina este îndepărtată. Dacă se aplică o sarcină excesivă, grinda trece dincolo de punctul de îndoire, până la flambaj și se pierde toată integritatea. Acest lucru subliniază de ce ingineria structurală este atât de importantă.