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)
ビーム幅
長方形ビーム断面の幅(b)
ビーム高さ
長方形ビーム断面の高さ(h)
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よくある質問と回答
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ビームたわみの理解
構造ビーム分析の主要概念
たわみ
荷重を受けたときにビームが元の位置から移動した距離で、ビームの軸に対して垂直に測定されます。
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、外力とその距離から計算されます。
慣性モーメント
ビーム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、建設の基本であり続けてきましたが、その魅力的な特性は経験豊富なエンジニアさえ驚かせます。
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つつ重量を軽減できることを発見しました - これはパンテオンのドームに使用された原則です。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に広く見られます。
3.微視的な驚異
現代のカーボンファイバービームは、鋼よりも強く、75%軽量であることができ、これ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によるものです。
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ます。この生物学的設計は、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、夏に鉄のビームの熱膨張により最大6インチ高くなります - これはその革命的な設計で意図的に考慮された現象です。