Jalousie

I byggeri, et gitter er et gitter af lige stænger indbyrdes forbundne knudepunkter, der danner flade eller tredimensionelle trekanter pyramider. I mange lande de er kendt som rustning eller tværbundet. Interessen for sådanne strukturer er, at stolperne arbejder overvejende trykstyrke og trækstyrke præsentere forholdsvis små udbøjninger. Udtrykket er lånt fra traditionelle arkitektoniske gitter.

Skodderne kan bygges med forskellige materialer: stål, træ, aluminium, etc. Samlinger kan artikuleres eller stiv. I gitter af knuder leddelte bøjning er ubetydelig, forudsat at byrden ville blive placeret gitter der anvendes ved knudepunkterne plejlstænger.

En truss er en variabel gitter gavl kant.

Historie

De første træpersienner var. Grækerne brugte træ spær til opførelse af nogle huse. I 1570, Andrea Palladio offentliggjorde dell'Architettura I Quattro Libri, der indeholder instruktioner til at bygge truss broer lavet af træ.

Klassificering af gitre

Flade spær

Terrængående flade gittermaster noder kan opdeles ud fra et strukturelt synspunkt:

  • Statisk bestemt simple gitre er gitre, hvor antallet af søjler og antallet af knuder, der opfylder b = 2n + 3, kan beregnes ved ligningerne i en af ​​sine statisk ligevægt modelidades knudepunkt og / eller metoder grafiske statik. Geometrisk er de som triangulering eller almindelig.
  • Composite gitre, gitre er også statisk bestemt med b = 2n + 3 kan konstrueres ved at sammenføje to eller flere simple gitre, således at hvert par aktie tilføjes en led og yderligere bar mellem hvert par, således at enhver bevægelse af en i forhold til hinanden forhindres. Tilladt en reduktion i det foregående tilfælde.
  • Komplekse gitre, som omfatter en flad gitter end de tidligere typer. De er statisk ubestemte konstruktioner, som du kan bruge metoden Heneberg eller direkte stivhed metode.

Hvis et fladt gitter er stive samlinger, så er statisk ubestemt uanset antallet af knuder og barer. I sådanne tilfælde normalt de beregnet under antagelse omtrentlige måde knuderne artikuleres, eller med rimelighed mere præcist ved direkte stivhed metode.

Flade brokbind statisk bestemt

En gitter kaldes statisk bestemt eller helt isostatisk hvis påføres successivt mekaniske ligevægt ligninger, først hele strukturen til at bestemme deres reaktioner, og derefter de indre dele, for at bestemme de kræfter på hver af de elementer, op. Disse to betingelser er kaldt:

  • Ekstern Isostaticidad når reaktionerne kan beregnes ved hjælp af kun ligninger statik. For at det skal ske antallet af frihedsgrader elimineret af forskellige gitter ankre bør være højst tre, da der kun er tre uafhængige ligninger af statisk, der gælder for hele strukturen.
  • Intern Isostaticidad, hvor det er muligt interne bestræbelser på hver af stængerne, der danner strukturen, som vi vil se, at denne betingelse eksisterer en vis sammenhæng mellem antallet af barer og knuder er påkrævet.

En flad gitter, kan det kun være, hvis isostatisk artikuleret består af knuder og barer kun overføre indsatsen til andre barer i retning af sin akse. Det betyder, at en flad gitter hiperestáticamente bestemmes bøjningsmomentet er nul i alle søjler af det, idet hver bar anvendes aksialt alene. Som en struktur af leddelte stænger kan opføre sig, hvis de enkelte stift omsluttet af søjlerne minimal region er trekantet, statisk bestemt flade spær er dannet af stænger, der danner trekantede støder op til hinanden.

Desuden tilstand af at være statisk bestemt indebærer, som vi skal se, en sammenhæng mellem antallet af barer og noder. Call antal barer b og n antallet af noder. Betingelserne intern og ekstern isostaticidad kræver, at antallet af lineært uafhængige statiske ligninger lig med antallet af ubekendte:

  • Begynde at tælle antallet af ubekendte: hvis strukturen er eksternt isosática samlede reaktioner vil afhænge tre ukendte værdier, på den anden side den indvendige tilstand isostaticidad kræver bestemme aksialspændingen værdien af ​​hver søjle. Dette giver b + 3 ubekendte.
  • Da antallet af ligninger af statiske, i mangel bøjningsmomenter og gøre alt for kun bar langs sin akse, kan man se, at i hver af de n knuder af strukturen lodrette og vandrette kræfter trækkes tilbage, der giver os to ligninger pr node. I alt kan vi øge balancen i hvert knudepunkt uafhængigt, således at det samlede antal ligninger er 2n.

Betingelsen af ​​gitter isostaticidad kræver derfor:

Dimensionelle gitre

De isotáticas dimensionelle gitre dannes ud fra tetrahedra. En anden almindelig løsning for tredimensionale gitre er at ligge base og stivne måde i planet af baserne. En rumlig ramme er internt isostatisk, hvis antallet af søjler B til formen og antallet af knuder n som udgør søjlerne til hinanden opfylder:

Stive gittermaster knob

En stiv gitter knob er en type ubestemt struktur kan være geometrisk ligner et gitter, men strukturelt statisk bestemt har barer arbejder i fleksion.

En knude kaldes stiv, hvis en gang vinkel deformeret struktur består i første omgang af alle barer opretholdes selvom globalt omkring knuden kunne have slået en begrænset vinkel.

Det kan vises, at to identiske gitter geometri, med knudepunkter i et stift, og den anden artikuleret opfylde denne:

  • De leddelte gitter knob har større aksiale belastninger end stive led.
  • De leddelte gitter knob kan deformeres.
  • De stive gitter knob giver store problemer i dimensioneringen af ​​forbindelser mellem søjler.

Bemærkelsesværdige Flade spær

Ifølge brug og bortskaffelse belastninger bør en eller anden type eller placering af standere og diagonaler. Nogle af de mest almindeligt anvendte typer er kendt under navnet de mennesker, der patenterede eller studeret i detaljer for første gang.

I vandrette persienner med lodrette belastninger tyngdekraft normalt overflangen udsættes for kompression, medens den nedre ledningen udsættes for trækspændinger. I stedet stolperne og diagonaler har mere variation. Ifølge hældningen af ​​diagonalen hver side kan være alt drivable, alle komprimeret, med skiftevis kompression og trækkraft, eller en mere kompleks distributions- indsats. Indsatsen af ​​stolperne til gengæld er normalt mod tilstødende diagonaler, selv om dette ikke er en generel regel.

  • Lattice Lang: Denne type gitter er opkaldt efter Stephen H. Lang, og har sin oprindelse til 1835. Den øvre og nedre vandrette ledninger er forbundet med lodrette stolper alle dobbelt afstivet af diagonaler.
  • Howe gitter, blev patenteret i 1840 af William Howe, selv om der allerede var blevet brugt tidligere. Det blev almindeligt anvendt i udformningen af ​​træ gitterværk, den består af lodrette stolper mellem de øverste og nederste akkord. Diagonalerne er forbundet ved deres ender, hvor en mængde sammenfaldende med den øverste eller nederste akkord. Med dette arrangement diagonaler er underlagt kompression, mens stolperne arbejder spænding.

Denne klassificering er ikke et godt design, hvis hele gitter er det samme materiale. Historisk var det meget udbredt i konstruktionen af ​​de første jernbanebroer. Med bestemmelsen kunne Howe, at de lodrette elementer var metalliske og var kortere traccionados mens den længste diagonal blev komprimeret, hvilket var økonomisk, da de metalliske elementer var dyrere og bestemmelsen Howe længde blev minimeret.

  • Lattice Pratt: Det blev oprindeligt designet af Thomas og Caleb Pratt i 1844, repræsenterer en tilpasning af gitter til mere udbredt anvendelse af en ny bygning materiale af tiden: stålet. I modsætning til en Howe gitter, her søjlerne er vinklet i den modsatte retning, således at diagonalerne er underlagt spændinger, mens de lodrette stænger er komprimeret.

Dette udgør fordele, hvis hele stål gitter skyldes trækelementerne har ingen foldning problemer, men store, mens hvis det udsættes for kompression foldning kan forekomme, tvinger dem tykkere. Eftersom virkningen af ​​foldning er proportional med længden af ​​de pågældende produkter, kortere elementer er komprimering syge barer. Pratt truss kan ændre sig, som normalt består af yderligere stænger spænder fra diagonalen til den øverste akkord, nævnte stænger anvendes til at reducere den effektive knæklængde.

  • Warren truss, blev patenteret af James Warren og Willboughby English Monzoni i 1848. Det karakteristiske træk ved denne type persienner er, at de danner en serie af ligebenede trekanter, så alle diagonaler har samme længde. Typisk i et sådant gitter og lodrette belastninger i sin øvre knudepunkter, diagonalerne har skiftevis tryk- og trækstyrke. Dette er ugunstig fra synspunkt resistente gaver i stedet en konstruktiv fordel. Hvis belastninger er variabel på toppen af ​​gitteret gitteret har modstanden svarer til forskellige belastningskonfigurationer.

Den mest almindelige variation er brugen af ​​dobbelt Warren bandagist og inddragelse af beløb.

  • Den Vierendeel pseudocelosía, efter den belgiske ingeniør A. Vierendeel, hvis vigtigste karakteristika er nødvendigvis stive led og fravær af stejle diagonaler. I en Vierendeel truss ikke blive vist trekantede former som i de fleste gitre, men en række rektangulære rammer. Det er derfor en struktur, der anvendes i bygninger til brug for hans starter.

Der er andre typer af gitterkonstruktioner eller truss som:

  • Range.
  • Armor K.
  • Bailey.
  • Barril.
  • Bollman.
  • Buestreng.
  • Dobbelt Tilbageført.
  • Fink.
  • Multipanel.
  • Pennsylvania.

Beregning gitre

Ved beregningen af ​​gitter kan du opdeles i følgende trin beregninger:

  • Bestemmelse belastninger på noder
  • Bestemmelse af den indsats, barer og kontrollere de drivbare og komprimerede sektioner.
  • Kontrol svejsninger knob, hvis man i stedet for lodninger anvendes.

Flade spær

De statisk bestemt, flade spær kan beregnes med tilstrækkelig nøjagtighed uden at overveje deformationer kun bruger statiske ligninger. I denne type gitter kan det anslås, at knuderne artikuleres, så det er ikke taget højde for den bøjningsmoment, forskydning, eller kun den aksiale belastning anses konstant over mål. Der er flere metoder baseret på anvendelse af ligninger af statiske effektivt og hurtigt, for et gitter af n knuder:

  • Fremgangsmåde i leddene, som består i at estimere hver af knuderne er afbalanceret, hvilket betyder, at vektorsummen af ​​de kræfter, der virker på hver søjle er afbalancerede. Da der er n knuder er det nødvendigt at løse 2n lineære ligninger. Denne metode virker kun for gitre statisk bestemt med 2n-3 barer, antallet af knuder med n. For komplekse gitre metoden til leddene fører til et system med flere ubekendte end ligninger og beskriver ikke indsats.
  • Cremona-Maxwell-metoden er en simpel grafisk metode baseret på metoden for leddene, ved hjælp af en geometrisk operation dualitet, hvorved hver gitterstruktur er tildelt et prikplot, hvor hvert punkt repræsenterer et gitter af struktur, og hvert segment, mellem de givne punkter, repræsenterer en stor indsats af bar mellem to gitre. Vektorsummen af ​​de kræfter, der virker på hver søjlegraf er afbalanceret.
  • Ritter metoden eller Sektioner Denne metode indebærer, at nedskæringer i en ramme med henblik på at finde de indre kræfter i en ramme, under hensyntagen til snitfelt i balance, og ved hjælp af tre ligevægtsligninger bestemme snitkræfter. Denne metode tillader kun et snit, hvor tre søjler er skåret.
  • Matrix metode kræver at løse et system af ligninger 2n-3 for ukendte forskydninger, hvorfra reaktioner let beregnes og indsats på søjlerne. Generelt er det algoritmisk mere arbejde end de to andre, men er let programmerbare og har den store fordel, at forlænges til næsten uændrede eksternt hyperstatic spær.

De strukturer, der arbejder for de første to metoder kaldes enkel, og dens geometri er genstand for en triangulering. Der statisk bestemte gitre, der ikke er enkle, kaldet komposit, der kan beregnes ved fremgangsmåden i sektioner, eventuelt kombineret med knuder eller Cremona-Maxwell. Hvis blinds ikke bestemmes statisk, hvilket sker, når b & gt; 2n-3 de første tre ovennævnte metoder ikke virker og bør anvendes Henneberg metode eller den direkte stivhed metoden. I tilfælde af at b & gt; 2n-3 kompleks kaldet gitteret.

Dimensionelle gitre

For determiandas statisk dimensionelle gitre dimensionelle udgave af fremgangsmåden ifølge samlinger kan anvendes. Hyperstatic strukturer for forskellige matrix fremgangsmåder kan anvendes.

Forrige artikel Juan de Dios Cosgaya
Næste artikel Josefina i køkkenet