Τι είναι η δοκός δοκού;

Στη δομική μηχανική, μια δοκός ζευκτών είναι μια δοκός που κατασκευάζεται από ένα δοκό. Ένα ζευκτό είναι ένα δίκτυο ράβδων που βιώνουν μόνο τάση ή συμπίεση. Αυτό είναι δυνατό επειδή οι ράβδοι συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας μόνο αρθρώσεις καρφίτσας, οι οποίες αφήνουν τις ράβδους να περιστρέφονται. Η δοκός είναι ένας τύπος δομικού στοιχείου που έχει σχεδιαστεί για να αντέχει στην κάμψη. Η δοκός ζευκτών είναι ένα δημοφιλές εξάρτημα των γεφυρών λόγω της αποτελεσματικής χρήσης υλικών.

Ένα ζευκτό μπορεί να θεωρηθεί ως ένας σκελετός από ευθείες ράβδους που έχουν έναν συγκεκριμένο τύπο σύνδεσης μεταξύ τους. Κάθε ράβδος συνδέεται με έναν σύνδεσμο πείρου, ο οποίος της επιτρέπει να περιστρέφεται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Το αποτέλεσμα της χρήσης μόνο αρμών πείρου είναι ότι κάθε ράβδος μπορεί να είναι μόνο σε τάση ή συμπίεση. Δεν μπορούν να λυγίσουν, γιατί μια ράβδος στην κάμψη απλά θα χαλαρώσει εάν το άκρο της αφεθεί να περιστραφεί. Όταν συνδέονται σε τρίγωνα, αυτές οι ράβδοι σχηματίζουν μια άκαμπτη δομή ζευκτών που λειτουργεί ως συμπαγές κομμάτι.

Το πλεονέκτημα ενός ζευκτού είναι η αναλογία αντοχής προς βάρος. Συνήθως, το μεγαλύτερο μέρος του χώρου μέσα σε ένα ζευκτό είναι άδειο. είναι ο σκελετός των ράβδων που σχηματίζει τη δομή. Η σχετικά υψηλή αντοχή ενός δοκού μπορεί να διατηρηθεί επειδή οι ράβδοι υπόκεινται μόνο σε τάσεις τάσης ή συμπίεσης.

Μια δοκός χρησιμοποιείται ειδικά για να αντιστέκεται στην κάμψη παραμορφώνοντας σε σχήμα κυκλικού τόξου. Η εσωτερική περιφέρεια μιας δοκού στην κάμψη συμπιέζεται σε μέγεθος μικρότερο από το μήκος της δοκού. Η εξωτερική περιφέρεια, από την άλλη πλευρά, εκτείνεται σε μεγαλύτερο μέγεθος από το αρχικό μήκος της δοκού. Και οι δύο αυτές παραμορφώσεις χρησιμεύουν για την αντίσταση στην κάμψη που εφαρμόζεται. Εάν δεν υποστεί μόνιμη ζημιά, η δοκός θα τείνει να επιστρέψει στη «φυσική» της κατάσταση.

Μια δοκός ζευκτών μπορεί να χρησιμοποιηθεί με τον ίδιο τρόπο όπως μια συμπαγής δοκός. Εάν ένα δοκός κατασκευάζεται με τις ίδιες εξωτερικές διαστάσεις με μια δοκό, θα μπορούσε να υποβληθεί στα ίδια φορτία κάμψης. Η δοκός ζευκτών, η οποία θα αποτελείται από τρίγωνα ράβδων με αρμούς πείρου στα άκρα τους, θα έμοιαζε με το ίδιο κυκλικό τόξο με τη συμπαγή δοκό. Εδώ, επίσης, οι ράβδοι κοντά στην εσωτερική περιφέρεια θα συμπιέζονταν. Σε συνδυασμό με την τάση των ράβδων κοντά στην εξωτερική περιφέρεια, η δοκός ζευκτών θα μπορούσε να αντισταθεί στην κάμψη.

Οι μηχανικοί μπορεί να επιλέξουν να χρησιμοποιήσουν μια δοκό ζευκτών σε μια γέφυρα επειδή είναι πιο οικονομική και ευκολότερη στην κατασκευή από άλλα σχέδια. Όπως με όλα τα ζευκτά, η δοκός ζευκτών είναι ένας πολύ αποτελεσματικός τρόπος χρήσης υλικών. Το κόστος των πρώτων υλών, της κατασκευής και της μεταφοράς μπορεί να είναι πολύ χαμηλότερο με μια δοκό ζευκτών παρά με μια συμπαγή δοκό. Μπορεί επίσης να είναι πιο εφικτό να κατασκευαστούν ορισμένες κατασκευές, όπως γέφυρες, με δοκούς ζευκτών.