Ano ang sinag? Mga tungkulin at klasipikasyon ng mga sinag

“Ano ang isang beam?” ay isang karaniwang tanong sa mga bago sa larangan ng konstruksyon o sinumang nagrereview ng presyo ng proyekto. Sa konstruksyon, ang mga beam ay mga pangunahing bahagi ng estruktura na may mahalagang papel sa pamamahagi ng mga load at pagpapanatili ng katatagan ng isang gusali. Kung nagtataka ka tungkol sa mga beam, ang kanilang mga tungkulin, uri, at kung paano ang mga beam ay dinisenyo at inilalagay nang tama, ating tuklasin ang lahat ng mga detalye sa artikulong ito kasama ang BMB Steel.

1. Ano ang isang beam?

Ang isang beam ay isang estruktural na elemento sa anyo ng isang bar (pangunahing nasasailalim sa pagbabaluktot) na karaniwang nakaposisyon nang pahalang o bahagyang nakatagilid upang suportahan ang sahig, dingding, bubong. Sa usaping hugis, ang mga beam ay karaniwang may hugis na parisukat o I, na ang haba ay mas mahaba kaysa sa taas at lapad.

Ang mga beam ay may relatibong simpleng estruktura at mababang gastos sa konstruksyon, na nagiging dahilan upang mas maraming gamitin ang mga ito sa karamihan ng mga proyekto ng gusali, tulad ng mga beam ng sahig, beam ng bubong, beam ng crane, beam ng tulay, atbp.

Sa praktika, ang mga beam ay nasasailalim sa iba’t ibang uri ng puwersa, kaya ang kanilang kapasidad na magdala ng load ay nakadepende sa maraming salik. Samakatuwid, ang disenyo at konstruksyon ng mga beam ay dapat isagawa ng mga kwalipikadong inhinyero upang matiyak ang pangkalahatang kaligtasan at katatagan ng estruktura.

2. Mga tungkulin ng mga beam sa konstruksyon

Matapos maunawaan kung ano ang isang beam, ating tuklasin ang mga tungkulin nito sa konstruksyon. Kung ang pundasyon ay itinuturing na matibay na batayan ng isang gusali, ang beam naman ay nagsisilbing pangunahing bahagi na may tungkuling magdala ng load na nagpapanatili ng pangkalahatang katatagan ng estruktura.

Ang pangunahing tungkulin ng isang beam ay lumaban sa pagbabaluktot at magdala ng mga load. Lahat ng load mula sa sahig, bubong, dingding ay naililipat sa mga beam, na saka naman ipinamamahagi ang mga ito sa mga haligi at pundasyon. Ang prinsipyong ito ay tinitiyak na ang mga puwersa ay pantay na ipinamamahagi sa buong estruktura, na nagpapababa ng panganib ng pagbibigay o pagsadsad sa ilalim ng mabigat na load.

Bilang karagdagan sa pagdadala ng panloob na load, ang mga beam ay may mahalagang papel din sa paglaban sa mga panlabas na epekto tulad ng hangin, pagyanig, salpukan. Ang mga beam ay tumutulong sa pagpapanatili ng hugis at katigasan ng estruktura, na bumubuo ng matibay na balangkas na nagpapababa ng pag-crack, warping, o instability sa paglipas ng panahon.

3. Karaniwang uri ng mga beam sa konstruksyon

Sa konstruksyon, ang mga beam ay maaaring ikategorya ayon sa iba’t ibang pamantayan tulad ng tungkulin, oryentasyon, komposisyon ng materyal, atbp. Bawat uri ng beam ay may tiyak na layunin na akma sa iba’t ibang uri ng estruktura. Narito ang mga pinakakaraniwang uri ng mga beam na ginagamit ngayon:

3.1. Kategorya ayon sa tungkulin

Pangunahing beam

Ang pangunahing beam ay dinisenyo upang umabot sa pagitan ng mga haligi, dingding, at mga base ng haligi. Karaniwan itong nakalagay nang pahalang o patayo at nagsisilbing pangunahing bahagi na may tungkuling magdala ng load ng estruktura.

Ang mga pangunahing beam ay kadalasang mas malaki ang sukat kaysa sa ibang mga uri ng mga beam at kilala rin bilang frame beams. Salamat sa kanilang matibay na estruktura, malawak ang paggamit nila sa maraming aplikasyon tulad ng mga beam ng sahig, beam ng tulay, beam ng bubong, atbp.

Sa konstruksyon, ang mga pangunahing beam ay madalas na nakalubog sa mga dingding na may karaniwang lapad na 20-25 cm. Sa pagitan ng dalawang haligi, ang pangunahing beam ay nahahati sa mga span na may mga pangalawang beam na nasa humigit-kumulang 4-6 m ang layo. Bawat span ay maaaring magkaroon ng 1-3 pangalawang beam para sa karagdagang suporta. Kung ang haba ng silid ay lumagpas ng 6 m, ang mga pangalawang beam ay dapat ilagay na perpendikular sa mga pangunahing beam.

Pangalawang beam

Ang isang pangalawang beam ay nakasalalay sa pangunahing beam o iba pang mga bahagi na nasasailalim sa pagbabaluktot at torsyon, ngunit hindi direkta sa itaas ng mga haligi o bahagi ng compression. Ang mga sistemang pangalawang beam ay karaniwang ginagamit upang suportahan ang mga balkonahe, banyo, o mga subfloor.

Ang mga pangalawang beam ay mas maliit kaysa sa mga pangunahing beam at kadalasang nakalagay nang katextangle sa kanila, na pantay na ipinapamahagi ang mga load at pinapalakas ang pangkalahatang estruktura.

Sa ilang mga kaso (maliban sa mga beam ng balkonahe o hagdang-bato), kapag ang lahat ng beam ay sinusuportahan nang direkta sa mga haligi, ang pagkakaiba sa pagitan ng mga pangunahing at pangalawang beam ay hindi nalalapat; sa halip, ang laki ng beam ay tinutukoy batay sa mga pangangailangan ng load-bearing.

Ang pagtukoy sa mga pangunahing at pangalawang beam ay nagpapahintulot ng tumpak na pagkalkula ng tibay, mga sukat, at pamamahagi ng load sa estruktura.

3.2. Kategorya ayon sa oryentasyon

Mahabang beam

Ang isang mahabang beam ay umaabot sa haba ng gusali at hindi masyadong karaniwan sa konstruksyon ng tirahan. Ang pangunahing tungkulin nito ay dalhin ang mga load sa longhitudinal na direksyon.

Pahalang na beam

Ang isang pahalang na beam ay nakaposisyon sa lapad ng isang gusali. Karaniwan itong ginagamit sa mga estruktura kung saan ang lapad ay mas malaki kaysa sa haba.

3.3. Kategorya ayon sa materyal

Mga steel beam

Ang mga steel beam ay ginawa mula sa bakal at may mahusay na paglaban sa pagbabaluktot at torsyon. Sa simpleng estruktura, malawak ang paggamit nila sa mga pabrika, bodega, prefabricated na mga gusali, at mga pasilidad na pang-industriya.

Ang mga steel beam ay puwedeng ikategorya batay sa estruktura, aplikasyon, at hugis ng cross-section bilang mga sumusunod:

• Ayon sa estruktura

- Simpleng beam: Binubuo ng isang solong load-bearing member, angkop para sa mga light-load na estruktura.

- Karaniwang steel beam: Binubuo ng mga intersecting member, na kayang makatiis ng mabibigat na load.

- Patuloy na beam: Binubuo ng maraming nakadugtong na span para sa mas magandang pamamahagi ng load at mas mataas na lakas.

- Cantilever beam: Nakafiks sa isang dulo at libre sa kabilang dulo, karaniwang ginagamit para sa mga balkonahe, canopy.

- Overhanging beam: May pinaluwang na dulo upang makatipid ng materyal habang pinapanatili ang lakas.

• Ayon sa aplikasyon

- Floor beam: Tumakbo sa lapad ng gusali, sinusuportahan ang sahig at nagdadala ng mga load sa mga haligi at pundasyon.

- Crane beam: Isang espesyal na steel beam, kadalasang gawa mula sa I-beam o built-up na bakal, na nagdadala ng mga load ng crane sa mga industrial workshop.

• Ayon sa hugis ng cross-section

- Rolled beam: Karaniwan ay nasa hugis na I para sa mga sahig, tulay; o hugis na U para sa mga inclined na estruktura.

- Built-up beam: H-shaped, ginawa mula sa tatlong steel plates na pinagdugtong.

- Riveted beam: L-shaped, binubuo ng isang web plate at isang flange plates.

- Ang iba pang hugis ay kinabibilangan ng mga C, V, Z beams.

Reinforced concrete beams

Ang reinforced concrete beams ang pinakakaraniwang uri ngayon, na gawa sa isang panloob na steel reinforcement cage na nakapaloob sa isang konretong takip. Sila ay nagbibigay ng mahusay na pagbabaluktot, shear, at torsional na lakas, at katamtamang paglaban sa compression.

Ang kanilang estruktura ay kinabibilangan ng:

• Longitudinal reinforcement: Ginawa mula sa mga steel grades AI, AII, AIII na may diametro mula 12-40 mm.
• Stirrups: Nangangalaga sa mga shear forces, gawa mula sa steel grades AI, CI, mga 4 mm ang diameter.
• Concrete cover (Ao): Ang distansya mula sa panlabas na ibabaw ng konkretong sa mga bakal na bar, na pumipigil sa kalawang at tinitiyak ang tibay. Ao₁ ay pumipigil sa mga stirrups, Ao₂ ay pumipigil sa mga longitudinal bars.
• Clear spacing (To): Ang distansya sa pagitan ng dalawang bar, tinitiyak na ang konkretong ay maaaring dumaloy nang maayos nang walang hadlang.

Mga kinakailangan sa concrete cover:

• Ao₁ ≥ 1 cm kapag h ≤ 25 cm.
• Ao₁ ≥ 1.5 cm kapag h > 25 cm.
• Ao₂ ≥ 1.5 cm kapag h ≤ 25 cm.
• Ao₂ ≥ 2 cm kapag h > 25 cm.

3.4. Ibang uri ng mga beam

Perimeter beams

Ang isang perimeter beam ay umaabot sa paligid ng sahig o nakapaligid na dingding, na bumubuo ng isang saradong loop. Ang mga tungkulin nito ay kinabibilangan ng:

• Pagkonekta ng mga estruktural na elemento sa isang nagbigay na sistema.
• Pamamahagi ng mga load nang pantay-pantay sa paligid ng dingding.
• Pagtulong sa tibay at katatagan ng sahig.

Bridge beams

Ang mga bridge beams ay mga pangunahing bahagi na may tungkuling magdala ng load ng mga tulay, responsable sa pagdadala ng mga load mula sa tulay na dek sa mga pier o abutments. Kadalasan silang gawa sa reinforced concrete o bakal at maaaring magkaroon ng iba’t ibang hugis tulad ng I-beams, box beams, slab beams, atbp.

Girder beams

Ang terminong “girder beam” ay karaniwang tumutukoy sa malalaking pahalang o nakatagilid na bahagi na nagdadala ng mga load sa loob ng estruktura.

4. Ano ang isang beam span?

Ang span ng beam ay ang distansya sa pagitan ng dalawang punto ng pagkakasalubong ng mga haligi at pangunahing beam. Ang distansyang ito ay hindi nakapirmi kundi kinakalkula batay sa disenyo ng estruktura upang matiyak ang isang makatwirang pamamahagi ng mga load. Karaniwang ang span ng beam ay nasa pagitan ng 4-6 m, at ang bawat span ay karaniwang may 1-3 pangalawang beam para sa karagdagang suporta. Napakahalaga ang wastong pagtukoy sa span ng beam, dahil ito ay nakakagambala sa katatagan ng estruktura at sa pangkalahatang aesthetics ng natapos na konstruksyon.

5. Ano ang spacing ng beam?

Ang spacing ng beam ay ang distansya sa pagitan ng magkatabing pangunahing beams o pangalawang beams. Ang distansyang ito ay nakadepende sa disenyo at posisyon ng mga haligi sa guhit, dahil ang layout ng haligi ang tumutukoy kung paano nakaayos nang maayos ang mga beam. Upang matiyak ang functionality, kapasidad na magdala ng load, at kaligtasan ng estruktura, ang pagkalkula ng spacing ng beam ay dapat isagawa nang maingat at tumpak.

6. Ano ang mga sukat ng beam?

Ang mga sukat ng isang beam sa bawat proyekto ng konstruksyon ay nakadepende sa bilang ng mga sahig, bagaman ang pagkakaiba ay hindi malaki. Karaniwang ang taas ng beam ay nag-iiba ayon sa span ng beam (haba), gaya ng sumusunod:

• 2-palapag na bahay: ang taas ng beam ay mga 30 cm.
• 3-palapag na bahay: ang taas ng beam ay mga 35 cm.
• 4-5 palapag na bahay: ang taas ng beam ay nasa pagitan ng 35–40 cm.

Kasalukuyan, ang haba ng beam at taas ng beam ay natutukoy batay sa mga teknikal na prinsipyo ng pagkalkula gaya ng sumusunod:

Haba ng beam:

• Ayon sa mga prinsipyong matematikal at pangkaligtasan, l = L (slab span).
• Para sa mga karaniwang slab ng sahig: l ≤ 18 m.
• Para sa mas maiikli na spans, ang mga rolled steel beams ay madalas na ginagamit, habang ang mas mahahabang spans ay karaniwang gumagamit ng mga built-up beams.

Taas ng beam: hmin ≤ h ≤ hmax

Saan:

• hmin: ang minimum na taas na kinakailangan upang matiyak ang tibay ng beam at maiwasan ang labis na pagbabaluktot.
• hmax: ang maximum na taas ng beam ayon sa disenyo.
• hopt: ang optimal na taas ng beam kaugnay ng minimum na pagkonsumo ng bakal.
• Sa proseso ng disenyo, mas mabuti kung ang h ay mas malapit sa hopt.

7. Mga tala kapag nagdidisenyo at gumagawa ng mga beam

Bilang karagdagan sa pag-unawa kung ano ang isang beam, dapat mo ring bigyang-pansin ang mga prinsipyo ng feng shui kapag nagdidisenyo at nag-aayos ng mga beam sa iyong bahay upang maiwasan ang mga negatibong epekto sa daloy ng enerhiya at pangkalahatang pagkakasundo ng espasyo. Narito ang ilang mga posisyon kung saan hindi dapat ilagay ang mga beam:

• Iwasang ilagay ang mga beam nang direkta sa itaas ng kama: Ayon sa feng shui, ang isang kama na nakaposisyon sa ilalim ng beam ay itinuturing na hindi kanais-nais na pag-aayos na maaaring negatibong makaapekto sa kalusugan at kagalingan ng may-ari ng bahay. Ang pagtulog sa ilalim ng beam ay maaaring lumikha ng pakiramdam ng presyon at hindi kumportable, na nagiging sanhi ng hindi magandang kalidad ng tulog, pagkapagod, at pagkabahala.
• Huwag ilagay ang mga beam sa itaas ng lugar ng kusina: Ang mga beam na nakaposisyon sa itaas ng lugar ng kainan o kusina ay maaaring lumikha ng pakiramdam ng pagkakulong at pigilan ang positibong enerhiya ng pamilya, na posibleng nagpapababa ng kasaganaan at suwerte. Kung hindi posible ang pagpapalit ng posisyon ng beam, maaari mong i-install ang isang false ceiling upang itago ang beam at mabawasan ang negatibong feng shui effect nito.
• Iwasang maglagay ng desk sa ilalim ng beam: Ang mga beam sa mga lugar na ito ay maaaring magdulot ng sikolohikal na presyon, pagkabahala, at pagbawas ng pokus, na maaaring makaapekto sa produktibidad at pagkamalikhain.
• Huwag kailanman maglagay ng altar sa ilalim ng beam: Ito ay isa sa mga pinaka-seryosong taboo sa feng shui ng bahay. Ang beam sa itaas ng altar ay pinaniniwalaang pumipigil sa espirituwal na enerhiya, nagpapababa ng kayamanan, at nagdudulot ng masamang kapalaran sa kalusugan at kasaganaan ng pamilya.

Ang mga beam ay mahahalagang bahagi ng estruktura sa anumang proyekto ng konstruksyon. Sa proseso ng disenyo at konstruksyon, mahalagang tumpak na kalkulahin ang sukat, span, at spacing ng beam habang tinitiyak ang tamang feng shui na pag-aayos upang makamit ang parehong kaligtasan ng estruktura at isang mapayapa, masaganang espasyo para sa may-ari ng bahay.

Ang pag-unawa kung ano ang isang beam at ang tungkulin nito sa estruktura ay unang hakbang pa lamang. Upang matiyak na ang iyong proyekto ay nakakamit ang pinakamataas na kalidad at tibay, makipagtulungan sa BMB Steel, isang nangungunang tagapagbigay ng steel structures at pre-engineered na solusyon sa gusali.