11 Rodzaje kratownic według równowagi, konformacji i pochodzenia

Rodzaje kratownic mogą się różnić w zależności od wagi, kształtu i pochodzenia lub projektanta. Znane jako płaskie, przestrzenne sieci lub jako kraty i wzmocnienia, pod względem technicznym są to sztywne struktury uzbrojone w proste pręty na końcach, które mają trójkątną konformację.

Ten typ konfiguracji ma właściwość podtrzymywania obciążeń w swojej płaszczyźnie, zwłaszcza tych, które działają na połączenia lub węzły. W związku z tym jego zastosowanie w budownictwie ma ogromne znaczenie, ponieważ jest to system przegubowy i nieodkształcalny, który nie jest cięty ani zginany. Oznacza to, że jego elementy aktywnie uczestniczą w kompresji i trakcji.

W przeciwieństwie do kwadratu, ta trójkątna formacja nie jest niestabilna, więc może być stosowana w robotach o małej lub dużej wielkości. Kratownice mogą składać się z różnych materiałów, najczęściej używanych jest drewno, metal i żelbet.

W zależności od przeznaczenia tego typu ramy, są one zwykle stosowane przy budowie sufitów magazynowych, budynków przemysłowych, hangarów lotniczych, kościołów, stadionów, mostów lub systemów belkowych.

Klasyfikacje rodzajów kratownic

-Zgodnie ze swoją funkcją równowagi

Kratownica może być całkowicie izostatyczna lub statycznie określona w stosunku do równowagi mechanicznej zastosowanej do zewnętrznego kształtu konstrukcji. To samo dzieje się z elementami wewnętrznymi, które są oceniane w ich reakcjach i wysiłkach, aby poznać ich stabilność. Kategorie wynikające z tej oceny zostały ustalone w następujący sposób:

a) Isostatic

Pojęcie to odnosi się do rodzaju struktury, którą można analizować za pomocą zasad i formuł, dzięki którym wartości statyczne są znane. Jak wspomniano, jego charakter jest określony statycznie, więc wyeliminowanie niektórych elementów, które łączą się z ramą jako takie, spowodowałoby katastrofalne uszkodzenie całego systemu.

b) Hyperesthatics

Istotą tego typu konfiguracji jest stan równowagi, co oznacza, że ​​moment zginający ma wartość równą 0 w każdym z prętów tworzących system.

Pomimo tego warunku kratownica może stwarzać warunki niestabilności ze względu na rodzaj konstrukcji ze stałymi węzłami, które mogą przypominać strukturę izostatyczną.

-Zgodnie z jego konformacją

Ten typ kratownic ma płaską strukturę, która składa się z przegubowych węzłów i ma kilka postaci:

a) Prosty

Ten kratownica jest statycznie zdefiniowaną konformacją, więc liczba prętów i liczba połączonych stawów musi spełniać odpowiednią formułę. Przedstawia znaną formę trójkąta, a jej obliczenie opiera się na statyki graficznej i równowadze węzłów.

b) Kompozyt

Podobnie jak poprzedni, przedstawiają strukturę ze statycznym określeniem, którą można zaprojektować z 1 lub 2 prostych kratownic. W tym przypadku obie struktury są połączone dodatkowym prętem we wspólnym punkcie, dzięki czemu pozostają niezmienne. Mogą również zawierać 3 dodatkowe pręty lub ramy wewnętrzne, które spełniają kryteria równowagi.

c) Kompleksowy

Ponieważ należą one do kategorii hiperstatycznej, ich różnica polega na tym, że nie wyklucza poprzednich modeli i obejmuje resztę geometrii. Chociaż składa się ze stałych połączeń, jego obliczenie można wykonać za pomocą metody Heneberga lub metody sztywności matrycy. Pierwsza jest bardziej przybliżona, a druga jest znacznie bardziej precyzyjna.

-Zgodnie z ich pochodzeniem lub kto je zaprojektował

Z drugiej strony, niektóre powszechnie stosowane kratownice są nazwane na cześć ich twórców, którzy badali je lub miasto, w którym zostały po raz pierwszy zastosowane. Wśród nich wyróżniają się:

a) Długi kratownicowy

Ten wariant pojawił się w 1835 r. I jest związany ze Stephenem H. Longiem. Jest to konstrukcja, w której poziome sznury powyżej i poniżej są połączone pionowymi słupkami. Cały zestaw jest usztywniony podwójnymi przekątnymi i przypomina X ujęty w zdjęcia.

b) Kratownica Howe'a

Mimo że wcześniej była używana, struktura ta została opatentowana w 1840 r. Przez Williama Howe'a. Znany również jako belgijski, wykorzystuje pionowe ramiaki pomiędzy górną i dolną listwą i jest często nakładany na drewno. W tej konstrukcji składa się z ukośnych prętów ściskających i innych pionów, które wspierają przyczepność.

c) Kratownica Pratta

Stworzony przez Caleba i Thomasa Pratta w 1844 roku, jest odmianą poprzedniego modelu, ale z bardziej odpornym materiałem: stal. Różni się od kratownicy Howe'a w kierunku prętów, które tworzą V. W tym przypadku pionowe pręty otrzymują zrozumienie, a przekątne ulegają trakcji.

d) Kratownica Warrena

Opatentowana w 1848 r. Przez angielską Willboughy Monzoni i James Warren, struktura ta charakteryzuje się tworzeniem trójkątów równoramiennych lub równobocznych, dających tę samą długość przekątnym. Siły ściskania i rozciągania są obecne w tych skrzyżowanych elementach dzięki zastosowaniu pionowych obciążeń w górnych węzłach.

e) Truss K

Zwykle dotyczy to konstrukcji mostu i zawdzięcza swoją nazwę orientacji elementu pionowego w połączeniu z częściami ukośnymi. Jest on przedstawiony jako trójkąty, które zaczynają się od środka, a jego konstrukcja pozwala na poprawę wydajności skompresowanych przekątnych.

f) Baltimore Truss

Kolejny charakterystyczny model mostów tego miasta. Zawiera większe wsparcie w dolnej części konstrukcji. Zapobiega to załamaniu przez kompresję i kontroluje rozdęcie. Jego sekcje wyglądają jak 3 trójkąty w 1 połączone poziomym paskiem.

Należy zauważyć, że chociaż struktury te mogą być zarówno trójkątne, jak i prostokątne. Przykładem tego są dachy dwuspadowe, dachowe typu nożycowego i dachy latające.

Korzystając z kolumn, włączenie tych pionowych elementów w mosty, sufity i sklepienia nadaje mu nieco bardziej kwadratowy wygląd.