Balkar har till uppgift att bära upp omgivande konstruktioner utan att böja sig när de utsätts för last. De vanligaste materialen för balktillverkning är trä, armerad betong och stål. Dessa material skiljer sig åt i kostnad, utseende och fysikaliska egenskaper. Termiskt motstånd syftar i detta sammanhang på en balks förmåga att behålla sin strukturella integritet när den utsätts för både konstgjorda och naturliga temperaturförändringar.
Stålbalkar tillverkas av en särskild typ av stål som kallas konstruktionsstål. Egenskaperna hos konstruktionsstål – såsom hårdhet, sträckgräns, elasticitetsmodul, draghållfasthet, densitet och Poissons tal – måste ligga inom ett visst intervall.
Bland de termiska egenskaperna hos konstruktionsstål ingår mätningen av hur mycket värme som måste tillföras innan materialets temperatur höjs med en viss grad. Detta kallas specifik värmekapacitet. Hos konstruktionsstål baserat på legeringar ligger värdet mellan 452 och 1499 joule per kilogram kelvin, medan det hos kolstål ligger mellan 450 och 2081 joule per kilogram kelvin.
Betongbalkar som används i byggnadskonstruktioner är normalt armerade med stångstål för att ge dem ökad draghållfasthet. En av de viktigaste fysikaliska egenskaperna hos armerad betong är att dess termiska utvidgningskoefficient liknar stålets.
Alla material tenderar att ändra volym när temperaturen förändras. Eftersom stål och betong expanderar i ungefär samma takt utsätts inte armerad betong för stora inre spänningar orsakade av temperaturväxlingar. Detta gör materialet särskilt lämpligt för konstruktioner som står emot stora temperaturskillnader över året.
Trä är det äldsta materialet som använts för att bygga balkar. Effekterna av omgivningstemperaturen på träbalkar varierar kraftigt, och fuktigheten spelar här en avgörande roll. Torra förhållanden får träet att krympa, medan fuktiga förhållanden gör att det sväller.
Trä expanderar i värme eftersom vattnet i träfibrerna ökar i volym. Ju mer vatten som finns i träet, desto mer sväller det. Trä som utsätts för högre temperaturer absorberar dessutom lättare fukt från omgivningen. Med tiden kan fluktuerande temperaturer och fuktighetsnivåer få träbalkar att spricka eller skeva, vilket gör regelbundna kontroller och rätt behandling extra viktigt för träkonstruktioner.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online