Стекловолокно - один из самых прочных и долговечных материалов, используемых сегодня в строительстве. Стекловолокно состоит из множества микроскопических зерен, которые связаны друг с другом под высоким давлением и высокой температурой. Когда волокна стекловолокна подвергаются давлению и нагреванию, они становятся мягкими и эластичными. Это позволяет отдельным зернам склеиваться, как клей, при укладке или формовании материала. В многоосной раме толстый слой стекловолокна сочетается с эпоксидной смолой или другой смолой для обеспечения механической прочности и долговечности.
Стекловолокно обладает превосходными химическими и физическими свойствами, что делает его идеальным для множества применений. Стекловолокно, от его способности проводить электричество до прочности и устойчивости к коррозии, играет важную роль в механическом проектировании многих конструкций. К сожалению, этот материал также имеет существенные недостатки, которые ограничивают его полезность в определенных приложениях. Многоосная рама из стекловолокна обычно слишком хрупкая, чтобы использовать ее вместо бетона в конструкциях, которые должны выдерживать большие нагрузки.
Второй распространенный недостаток использования стекловолокна в многоосных каркасах заключается в том, что он совсем негибкий. В отличие от других материалов, стекловолокно не может адаптироваться к изменениям направления. Если рассматриваемая конструкция должна быть перемещена в постоянном состоянии движения, например, при запуске самолета, это может оказаться чрезвычайно проблематичным. Даже если многоосная конструкция лишь слегка изогнута, огромное количество энергии, необходимое для этого, заставляет всю структуру прогибаться и прогибаться под действием напряжения.
Последний недостаток использования стекловолокна в многоосных конструкциях заключается в том, что его низкая механическая прочность ограничивает силу, которую можно приложить к конструкции. Рамы из стекловолокна обычно не рассчитаны на то, чтобы выдерживать даже самые экстремальные нагрузки. Эта жесткость также затрудняет достижение целей проектирования, таких как перемещение многоосной конструкции определенным образом. Чтобы преодолеть эти недостатки, проектировщики часто используют сталь в качестве структурной основы для многоосной конструкции. Прочность и долговечность стали делают ее идеальной основой.
Прочность стали в сочетании с общей стабильностью материала гарантирует, что конструкция может выдерживать нагрузки, оказываемые на нее. Эта стабильность необходима для обеспечения того, чтобы конструкция оставалась структурно прочной, оставаясь при этом относительно неизменной. Несущие характеристики стали также важны при проектировании конструкции, поскольку на структурную целостность здания напрямую влияет то, насколько хорошо оно может противостоять силам всех видов. Главное соображение - целостность колонн конструкции. Прочность стали на растяжение не имеет себе равных; буквально невозможно, чтобы любая конструкция рухнула под тяжестью колонн конструкции. Эта надежность гарантирует, что сталь со временем останется лучшим материалом для многоосных конструкций.
Помимо прочности, еще одним фактором, влияющим на надежность конструкции, является фактор прочности многоосного моста. Этот термин относится к силе, которую может выдержать конструкция, прежде чем она прогнется. Стекловолокно, в отличие от стали, не считается прочным. Хотя некоторые инженеры считают отсутствие сдвига в конструкции препятствием, другие инженеры рассматривают отсутствие сдвига как усилитель прочности.