Traversen sind eine extrem starke, gut akzeptierte und kostengünstige Option für den Bau verschiedener Strukturen. Um die Effizienz der Struktur zu maximieren (die häufig im verwendeten Material oder in der Arbeit gemessen wird), sollte ein geeigneter Fachwerktyp für das Design ausgewählt werden. Heute werden wir untersuchen, welche Arten von Traversen es gibt und wie sie Ihrem Design zugute kommen können.
- Pratt Truss
- Warren Truss
- K Truss
- Howe Truss
- Fink Truss
- Gambrel Truss
Pratt Truss
Ein Pratt-Fachwerk wurde in den letzten zwei Jahrhunderten als effektive Fachwerkmethode verwendet. Die vertikalen Elemente sind in Kompression, während die diagonalen Elemente in Spannung sind. Dies vereinfacht und führt zu einer effizienteren Konstruktion, da der Stahl in den Diagonalelementen (in Spannung) reduziert werden kann. Dieses hat einige Effekte – es verringert die Kosten der Struktur wegen der leistungsfähigeren Mitglieder, verringert das Eigengewicht und erleichtert die Konstruierbarkeit der Struktur. Diese Art von Fachwerk eignet sich am besten für horizontale Spannweiten, bei denen die Kraft überwiegend in vertikaler Richtung wirkt.
Unten sehen Sie ein Beispiel eines Pratt-Fachwerks, das mit unserem SkyCiv-Fachwerkrechner konstruiert und analysiert wurde. Druckelemente werden als grün und Spannung als rot dargestellt.
Vorteile
- Kenntnis des Mitgliedsverhaltens – diagonale Mitglieder sind unter Spannung, vertikale Mitglieder in Kompression
- Das Obige kann verwendet werden, um eine kostengünstige Struktur zu entwerfen
- Einfaches Design
- Gut akzeptiertes und verwendetes Design
Nachteile
- Nicht so vorteilhaft, wenn die Last nicht vertikal ist
Am besten für:
- Wo ein kostengünstiges Design erforderlich ist
- Wo eine Mischung von Lasten angewendet wird
- Wo eine einfache Struktur erforderlich ist
Warren Truss
Der Warren Truss ist ein weiteres sehr beliebtes Fachwerkstruktursystem und lässt sich leicht an seiner Konstruktion aus gleichseitigen Dreiecken erkennen. Einer der Hauptvorteile eines Warren-Binders ist seine Fähigkeit, die Last gleichmäßig über einige verschiedene Mitglieder zu verbreiten; dieses ist jedoch im Allgemeinen für Fälle, wenn die Struktur eine aufgespannte Last durchmacht (eine verteilte Last). Sein Hauptvorteil ist auch die Ursache seines Nachteils – die Fachwerkstruktur wird unter einer Punktlast einer konzentrierten Kraft ausgesetzt. Unter diesen konzentrierten Lastszenarien ist die Struktur nicht so gut darin, die Last gleichmäßig auf ihre Mitglieder zu verteilen. Daher ist der Warren Truss-Typ vorteilhafter für aufgespannte Lasten, aber nicht geeignet, wenn die Last an einem einzigen Punkt oder Knoten konzentriert ist.
Ein Beispiel für einen Warren Truss und seine axialen Kräfte unter einer verteilten Last ist unten gezeigt. Die Struktur wurde mit SkyCiv Truss Calculator gebaut und analysiert. Druckelemente werden als grün und Spannung als rot dargestellt.
Vorteile
- Verteilt die Last ziemlich gleichmäßig zwischen den Mitgliedern
- Ziemlich einfaches Design
Nachteile
- Schlechtere Leistung unter konzentrierten Lasten
- Erhöhte Konstruktionsfähigkeit durch zusätzliche Elemente
Am besten geeignet für:
- Long span structures
- Wo eine gleichmäßig verteilte Last unterstützt werden soll
- Wo eine einfache Struktur erforderlich ist
K Truss
Der K Truss ist eine etwas kompliziertere Version des Pratt Truss. Der Hauptunterschied besteht darin, dass die vertikalen Elemente verkürzt wurden – was die Knickfestigkeit verbessert. Es hat jedoch ähnliche Vor- und Nachteile wie der Pratt Truss und obwohl es nicht weit verbreitet ist, ist es ein starkes Design. Einer der Hauptnachteile ist, dass sich die Mitglieder nicht immer wie erwartet verhalten. Ein Element kann sich unter einem Lastszenario in Kompression und unter einem anderen in Spannung befinden. Dies kann bedeuten, dass die Struktur möglicherweise nicht optimal ausgelegt werden kann – da
Ein Beispiel für einen K-Truss-Aufbau und seine Reaktion unter einer angelegten Last unten gezeigt ist. Erfahren Sie mehr über unseren SkyCiv Truss Calculator. Druckelemente werden als grün und Spannung als rot dargestellt.
Vorteile
- Reduzierte Kompression in vertikalen Stäben
- Mögliche Reduzierung von Stahl und Kosten bei effizienter Konstruktion
Nachteile
- Etwas komplexer
- Erhöhte Konstruierbarkeit durch zusätzliche Stäbe
Howe Truss
Howe trusses sind geometrisch im Wesentlichen das Gegenteil von Pratt Trusses. Wenn Sie einen Pratt-Truss auf den Kopf stellen, wird eine Art Howe-Truss sichtbar. Die gesamte Struktur ist immer noch relativ gleich, aber die Diagonalstreben besetzen jetzt die gegenüberliegenden oder die unbesetzten Gelenke. Diese Lageverschiebung der Diagonalglieder hat konstruktiv eine sehr wichtige Wirkung.
Ein Pratt Truss (oben) und ein Howe Truss (unten)
Zuvor haben wir diskutiert, wie Pratt Trusses ihre vertikalen Mitglieder in Kompression und diagonalen Mitglieder in Spannung bei der Anwendung von Schwerkraftbelastungen an den Gelenken des oberen Akkords haben. Für Howe-Traversen gilt das Gegenteil, da diagonale Elemente jetzt komprimiert sind, während die vertikalen Lasten unter Spannung stehen.
Da sie in ihrer Struktur Pratt-Traversen ähnlich sind, sind ihre Verwendungen im Allgemeinen gleich. Um die Effizienz des Fachwerks zu maximieren, kann das Fachwerk an den Gelenken des Untergurts belastet werden. Dachstühle können beispielsweise mit einer Deckenlast belastet werden.
Eine andere Sache zu beachten ist, dass Pratt-Traversen je nach Geometrie und Belastung mehr unbelastete Mitglieder haben können als Howe-Traversen.
Fink Truss
Der Fink Truss hat in seiner einfachsten Form Stegglieder, die einem V-Muster folgen, das mehrmals wiederholt werden kann. Da die oberen Akkorde von der Mitte nach unten abfallen, wird das V-Muster merklich kleiner. Da Fink-Traversen mehr auf diagonale Elemente angewiesen sind, können sie Lasten sehr effizient auf den Träger übertragen.
Zu den Derivaten des Fink-Fachwerks gehören die Typen Double Fink und Fan Truss. Doppelte Fink-Binder sind im Wesentlichen Fink-Binder, die das Muster zweimal auf beiden Seiten wiederholen. Wenn der grundlegendste Fink-Binder durch ein Doppel-V charakterisiert werden kann, dann würde ein Doppel-Fink wie ein Doppel-W aussehen.
Ein Fink (oben), ein Doppelfink (Mitte) und ein Fächerbinder (unten)
Gambrel Truss
Im Außenbereich hat ein Gambrel Truss zwei verschiedene Steigungen, wobei die Steigung von der Mitte steiler wird. Aufgrund der nach außen ragenden Form können Gambrel-Traversen effektiv mit einem hohlen Zentrum ausgestattet werden, das als Lagerfläche verwendet werden kann. Als solches ist der obere Teil einer Scheune normalerweise in einem Gambrel geformt. Im Falle einer Scheune, da die Mitglieder normalerweise aus Holz bestehen, wirkt die Struktur eher wie ein Rahmen als wie ein Fachwerk. Derivate des Gambrel sind das Mansardendach, das auch als französisches Dach bezeichnet wird, daher seine Popularität in Frankreich.
SkyCiv Truss Software
SkyCiv bietet zwei Truss-Software an; einen kostenlosen Truss-Rechner zum Modellieren und Analysieren der Schnittgrößen einer Fachwerkstruktur. SkyCiv bietet auch leistungsstarke 3D-Strukturanalyse-Software, um Ihre 3D-Traversen und Rahmen zu modellieren.
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