Τι είναι η ανάλυση Truss;

Τα ζευκτά που χρησιμοποιούνται συχνά σε γέφυρες, ηλεκτρικούς πύργους και ορισμένους τύπους στέγης, αποτελούνται γενικά από ράβδους που συνδέονται μεταξύ τους σε ένα πλαίσιο. Τα εξαρτήματα της ράβδου συνδέονται συνήθως με καρφίτσες. Η ανάλυση δοκών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των δυνάμεων συμπίεσης και τάσης που δρουν σε όλη τη δομή. Η δομική ακεραιότητα του ζευκτού μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας μαθηματικούς τύπους και επιστημονική αξιολόγηση. Στη μηχανική ζευκτών, οι κύριες μέθοδοι ανάλυσης εστιάζονται συχνά στους αρμούς, τις τομές ή μέσω γραφικής αναπαράστασης της κατασκευής.

Για την ανάλυση ζευκτών, οι κανόνες συνήθως υπαγορεύουν ότι οι ράβδοι συνδέονται με πείρους και ότι δεν υπάρχει τριβή στις αρθρώσεις. Τυπικά θεωρείται ότι κάθε εξάρτημα υφίσταται την ίδια ένταση σε όλο το μήκος του, ενώ τα δομικά φορτία επηρεάζουν μόνο τους αρμούς του δοκού. Οι αναλυτές συνήθως εξετάζουν τις αντιδράσεις διαφορετικών δυνάμεων στα διάφορα μέρη. Η ανάλυση δοκών συνήθως εκτελείται με την εφαρμογή εξισώσεων ισορροπίας.

Η μέθοδος των αρμών είναι ένας τρόπος ανάλυσης μιας δομής ζευκτών. Γενικά υποθέτοντας ότι κάθε κομμάτι είναι σε τάση, που σημαίνει ότι και τα δύο άκρα μιας ράβδου υπόκεινται σε δυνάμεις έλξης, η ανάλυση πραγματοποιείται σε ένα τμήμα του δοκού που αναπαρίσταται σε ένα διάγραμμα ελεύθερου σώματος. Δύο εξισώσεις χρησιμοποιούνται συχνά για κάθε άρθρωση. ο αριθμός των υπολογισμών είναι διπλάσιος πόσες αρθρώσεις υπάρχουν στη δομή. Διάφορα βήματα οδηγούν στον προσδιορισμό του εάν κάθε μέλος βρίσκεται σε τάση ή συμπίεση. Αυτή η προσέγγιση στην ανάλυση ζευκτών συχνά περιλαμβάνει τη χρήση τριγωνομετρικών συναρτήσεων και για μετρήσεις γωνίας.

Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο των τμημάτων, απαιτείται συνήθως το τμήμα του σχεδιασμού του δοκού με τη μεγαλύτερη δύναμη που ασκείται σε αυτό. Οι υπολογισμοί εκτελούνται εκατέρωθεν μιας διαχωριστικής γραμμής μέσω του δοκού, βασιζόμενοι στην ισορροπία για να καθοδηγήσουν τους υπολογισμούς. Αυτή η γραμμή μπορεί να περάσει μέσα από έως και τρεις ράβδους στο δοκό. Η τάση και η συμπίεση κάθε αρμού υπολογίζεται επίσης με αυτή τη μέθοδο ανάλυσης ζευκτών. Εξαρτήματα όπως τα μέλη που δεν μεταφέρουν φορτίο, αυτά που μεταδίδουν δυνάμεις στην αντίθετη πλευρά και τα καμπύλα μέρη πρέπει μερικές φορές να εξετάζονται διαφορετικά για να έχετε την πιο ακριβή ανάλυση.

Η γραφική ανάλυση ζευκτών χρησιμοποιεί συχνά έναν ελάχιστο αριθμό γραμμών χρησιμοποιώντας πολύγωνα δύναμης. Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι ένα απλοποιημένο σχέδιο που ονομάζεται Διάγραμμα Maxwell, το οποίο μοιάζει με ένα τρίγωνο στο οποίο μπορούν να μετρηθούν οι δυνάμεις και οι γωνίες. Οι υπολογισμοί συνήθως εκτελούνται με τη φορά των δεικτών του ρολογιού γύρω από το σχέδιο. Η ανάλυση δοκών χρησιμοποιείται συχνά για τη μέτρηση της μηχανικής τέτοιων συστημάτων πριν από την κατασκευή τους. Η πολυπλοκότητα της δομής είναι μερικές φορές περιορισμός, οπότε η λογιστική για τις αρθρώσεις στους υπολογισμούς είναι συνήθως πιο αποτελεσματική.