ristikkorakenteet ovat erittäin vahva, hyvin hyväksytty, kustannustehokas vaihtoehto erilaisten rakenteiden rakentamiseen. Rakenteen tehokkuuden maksimoimiseksi (joka mitataan usein käytetystä materiaalista tai työvoimasta) on valittava sopiva ristikkotyyppi suunnitteluun. Tänään tutkimme, millaisia ristikoita on olemassa ja miten ne voivat hyödyttää suunnitteluasi.
- Pratt Truss
- Warren Truss
- Howe Truss
- Fink Truss
- Gambrel Truss
Pratt Truss
Pratt-Trussia on käytetty kahden viime vuosisadan aikana tehokkaana trussimenetelmänä. Pystysuorat jäsenet ovat puristuksessa, kun taas diagonaaliset jäsenet ovat jännitteessä. Tämä yksinkertaistaa ja tuottaa tehokkaampi muotoilu, koska teräs diagonaalijäsenten (jännitys) voidaan vähentää. Tällä on muutamia vaikutuksia – se vähentää rakenteen kustannuksia tehokkaampien jäsenten ansiosta, vähentää omapainoa ja helpottaa rakenteen konstruktiivisuutta. Tällainen ristikko soveltuu parhaiten vaakasuoriin jänneväleihin, joissa voima on pääasiassa pystysuunnassa.
alla on esimerkki Pratt-ristikosta, joka on rakennettu ja analysoitu SkyCiv-Ristikkolaskimellamme. Puristavat jäsenet näkyvät vihreinä ja jännitys punaisina.
edut
- tietoinen jäsenen käyttäytymisestä-diagonaaliset jäsenet ovat jännityksessä, pystysuuntaiset jäsenet puristuksessa
- edellä mainittuja voidaan käyttää kustannustehokkaan rakenteen suunnitteluun
- yksinkertainen rakenne
haitat
- ei yhtä edullinen, jos kuorma ei ole pystysuora
parhaiten käytetään:
- missä tarvitaan kustannustehokasta suunnittelua
- missä kuormien sekoitus
- Jos vaaditaan yksinkertainen rakenne
Warrenin ristikko
Warrenin ristikko on toinen hyvin suosittu ristikkorakennejärjestelmä ja se on helposti tunnistettavissa rakenteeltaan tasasivuisista kolmioista. Yksi Warren Trussin tärkeimmistä eduista on sen kyky levittää kuormitusta tasaisesti useille eri jäsenille; tämä on kuitenkin yleensä tapauksissa, joissa rakenteessa on kohdistettu kuorma (jaettu kuorma). Sen tärkein etu on myös sen haitan syy – ristikkorakenne käy läpi keskitetyn voiman pistekuorman alla. Näissä keskittyneissä kuormitusskenaarioissa rakenne ei ole yhtä hyvä jakamaan kuormitusta tasaisesti jäsenilleen. Siksi Warren truss-tyyppi on edullisempi kohdistetuille kuormille, mutta ei sovellu silloin, kun kuorma on keskittynyt yhteen pisteeseen tai solmuun.
alla on esitetty esimerkki Warren Trussista ja sen aksiaalisista voimista jakautuneen kuorman alla. Rakenne rakennettiin ja analysoitiin SkyCiv Truss Laskin. Puristavat jäsenet näkyvät vihreinä ja jännitys punaisina.
edut
- leviää kuormitus melko tasaisesti jäsenten välillä
- melko yksinkertainen rakenne
haitat
- heikompi suorituskyky keskitetyissä kuormituksissa
- lisääntynyt konstruktiivisuus lisäjäsenten takia
parhaiten käytetty:
- pitkien jännevälien rakenteet
- , joissa kannetaan tasaisesti jakautunutta kuormaa
- , joissa vaaditaan yksinkertaista rakennetta
K ristikko
K ristikko on hieman monimutkaisempi versio Pratt-ristikosta. Sen tärkein ero on, että pystyjäsenet ovat lyhentyneet – parantaen sen vastustuskykyä bucklingia vastaan. Se on kuitenkin samanlaisia etuja ja haittoja kuin Pratt Truss ja vaikka se ei ole laajalti käytetty, se on vahva muotoilu. Yksi sen suurimmista haitoista on, että jäsenet eivät aina käyttäydy odotetulla tavalla. Jäsen voi olla puristuksessa yhdessä kuormitustilanteessa ja jännityksessä toisessa. Tämä voi tarkoittaa sitä, että rakennetta ei välttämättä voida suunnitella optimaalisesti – sillä
alla on esimerkki K-ristikon asennuksesta ja sen reaktiosta kohdistetun kuormituksen alla. Lue lisää SkyCiv Truss Laskin. Puristavat jäsenet näkyvät vihreinä ja jännitys punaisina.
edut
- pystykappaleiden puristuksen pieneneminen
- mahdollinen teräksen ja kustannusten pieneneminen, jos ne on suunniteltu tehokkaasti
haitat
- hieman monimutkaisemmat
- lisääntynyt konstruktiokyky, joka johtuu lisäjäsenistä
Howe-Ristikot
Howe-ristikot ovat geometrialtaan lähinnä Pratt-ristikoiden vastakohta. Itse asiassa, kun katsoo Pratt-ristikkoa ylösalaisin, se visualisoi eräänlaisen Howe-ristikon. Koko rakenne on edelleen suhteellisen sama, mutta lävistäjä henkselit ovat nyt miehittää päinvastainen tai miehittämätön nivelet. Tämä kytkin vinokappaleiden asennossa on erittäin tärkeä vaikutus rakenteellisesti.
A Pratt truss (yllä) ja A Howe Truss (alla)
aiemmin keskustelimme siitä, miten Pratt trussien pystysuorat jäsenet ovat puristuksessa ja diagonaaliset jäsenet jännityksessä, kun yläsoinnun niveliin kohdistuu painovoimakuormia. Howen ristikoiden kohdalla tilanne muuttuu päinvastaiseksi, kun diagonaalijäsenet ovat nyt puristuksessa, kun taas pystykuormat ovat jännitteessä.
koska ne ovat rakenteeltaan samanlaisia kuin Pratt trussit, niiden käyttötarkoitukset ovat yleensä samat. Ristikon tehokkuuden maksimoimiseksi ristikko voidaan ladata alasoinnun niveliin. Kattoristikoita voi kuormata esimerkiksi kattokuormalla.
toinen huomattava asia on, että geometriasta ja kuormituksesta riippuen Pratt-ristikoissa voi olla enemmän lataamattomia jäseniä kuin Howe-ristikoissa.
Fink Truss
Fink truss perusmuodossaan on web-jäseniä, jotka noudattavat V-mallia, joka voidaan toistaa useita kertoja. Kun yläsoinnut viistävät keskeltä alaspäin, V-kuvio pienenee huomattavasti. Koska Fink Ristikot luottavat enemmän diagonaalijäseniin, ne voivat olla erittäin tehokkaita lähettämään kuormia tukeen.
Fink-trussin johdannaisia ovat muun muassa tupla-Fink-ja Viuhkaristikkotyypit. Tupla-Evätrussit ovat pohjimmiltaan Evätrusseja, jotka toistavat kuvion kahdesti kummallakin puolella. Jos alkeellisinta Fink-ristikkoa voidaan luonnehtia tupla-V: llä, niin kaksoisfinkki näyttäisi tupla-W: ltä.Fan-ristikot ovat pohjimmiltaan Fink-ristikoita, joissa sen web-jäsenet ’tuulettuvat’ alareunassa olevista liitoksista, yleensä lisäämällä pystyjäseniä.
a Fink (top), a Double fink (middle), and a Fan truss (bottom)
Gambrel Truss
ulkopuolella gambrel truss on kaksi eri rinnettä, jossa Rinne jyrkenee keskustasta. Ulospäin ulkonevan muodon vuoksi gambrel-ristikot voidaan tehokkaasti varustaa ontolla keskuksella, jota voidaan käyttää varastotilana. Sellaisenaan navetan yläosa on yleensä gambrelin muotoinen. Kun kyseessä on navetta, koska jäsenet on yleensä rakennettu puusta, rakenne toimii enemmän runko kuin ristikko. Gambrelin johdannaisiin kuuluu mansardikatto, jota kutsutaan myös ranskalaiseksi katoksi, mistä johtuu sen suosio Ranskassa.
SkyCiv Truss Software
SkyCiv tarjoaa kaksi ristikon ohjelmistoa; yhden vapaan ristikon laskimen, jolla voi mallintaa ja analysoida ristikon rakenteen sisäisiä voimia. SkyCiv tarjoaa myös tehokkaan 3D-Rakenneanalyysiohjelmiston 3D-ristikoiden ja kehysten mallintamiseen.
tai
