ビームたわみ計算機
点荷重下の単純支持ビームのたわみと力を計算します。
Additional Information and Definitions
ビームの長さ
支持点間のビームの全長
点荷重
ビームに加えられる集中力
荷重位置
左支持点から荷重が加えられる点までの距離
ヤング率
ビーム材料の弾性率(鋼の場合は200 GPa、アルミニウムの場合は70 GPa)
ビームの幅
長方形ビーム断面の幅(b)
ビームの高さ
長方形ビーム断面の高さ(h)
構造ビーム分析
たわみ、反応、および曲げモーメントの正確な計算でビームの挙動を分析します。
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ビームたわみの理解
構造ビーム分析の主要な概念
たわみ:
荷重が加えられたときにビームが元の位置から移動することを、ビームの軸に対して垂直に測定します。
ヤング率:
材料の剛性を測る指標で、弾性変形における応力とひずみの関係を表します。
曲げモーメント:
ビームの曲げに抵抗する内部モーメントで、外部力とその距離から計算されます。
慣性モーメント:
ビームの断面の幾何学的特性で、曲げに対する抵抗を示します。
エンジニアが教えないこと:あなたを驚かせる5つのビーム設計の事実
構造ビームは何千年もの間、建設の基礎となってきましたが、その魅力的な特性は経験豊富なエンジニアさえも驚かせ続けています。
1.古代の知恵
ローマ人は、ビームに空洞を追加することで強度を維持しながら重量を減らすことができることを発見しました。この原則はパンテオンのドームに使用されました。この古代の洞察は、現代のIビーム設計にも適用されています。
2.黄金比の関連
研究によると、最も効率的な長方形ビームの高さと幅の比率は、黄金比(1.618:1)に近似されることが示されています。この数学的概念は、自然や建築の至る所に見られます。
3.微視的な驚異
現代のカーボンファイバービームは、ダイヤモンド結晶の原子の配置を模倣した微視的構造のおかげで、鋼よりも強く、75%軽量です。
4.自然のエンジニア
鳥の骨は自然に空洞のビーム構造に進化し、強度対重量比を最適化しています。この生物学的デザインは、多くの航空宇宙工学の革新にインスピレーションを与えています。
5.温度の秘密
エッフェル塔は、鉄のビームの熱膨張により夏に最大6インチ高くなります。この現象は、その革命的な設計で意図的に考慮されていました。