Unterschied zwischen Fachwerk- und Rahmenelementen

In diesem Artikel, Wir werden den Unterschied zwischen Fachwerk- und Rahmenelementen untersuchen. Dieser Unterschied besteht hauptsächlich in der Art und Weise, wie sie mit anderen Elementen verbunden sind, und wirkt sich auf das Verhalten der Struktur als Reaktion auf Belastungen aus. Oft strukturelle Software wie SkyCiv Structural 3D haben eine Option zum Auswählen dieser Arten von Elementelementen.

Frame-Mitglieder

Rahmenteile sind insofern wie Balken, als sie hauptsächlich für die Aufnahme von Querlasten entlang ihrer Länge ausgelegt sind. Diese äußeren Belastungen verursachen innere Kräfte wie Scherung und Biegemoment. Einige Rahmenelemente (wie Spalten) kann sogar für hohe axiale ausgelegt werden (längs) Ladungen. Diese Arten von Elementen tragen diese Lasten aufgrund der Art und Weise, wie sie miteinander oder mit dem Rest der Struktur verbunden sind. Sie sind über verbunden voll starr Verbindungen wie Schweiß- oder Schraubverbindungen, die die Übertragung von Scherung und Moment ermöglichen.

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Fachwerkmitglieder

Wenn ich mir Fachwerkmitglieder vorstelle, Ich denke normalerweise an Stangen, die durch Stiftverbindungen verbunden sind. Fachwerkmitglieder sind frei zu drehen an ihren Enden durch die Verwendung von Stiftverbindungen. Dies bedeutet, dass Scher- und Biegemomente nicht auf das Element übertragen werden. Die einzige Art von Last, die ein Fachwerk tragen kann, ist axial Ladungen (Spannung und Kompression).

Damit sich Fachwerkmitglieder auf diese Weise verhalten, Ingenieure stellen sicher, dass Fachwerkmitglieder nur an ihren Enden Belastungen erfahren (d.h.. an den Fugen der Struktur). Ein Fachwerkelement kann nicht mit Querbelastungen belastet werden (wie eine verteilte Last entlang ihrer Länge) Andernfalls würde dies ein Biegemoment hervorrufen

Weil sich die Fachwerkelemente frei drehen können, Dies impliziert, dass eine Struktur nur aus Fachwerkelementen besteht, wie ein Raumfachwerk, muss sein dreieckig in der Natur. Andernfalls, es wäre instabil und würde zusammenbrechen. Stellen Sie sich eine quadratische Struktur aus vier Fachwerkelementen mit frei rotierenden Gelenken vor; es würde einfach umkippen. Während eine Dreiecksstruktur aus drei Elementen aus Stiftverbindungen stabil wäre, weil man ein Dreieck nicht umkippen kann.

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Unterschied zwischen Fachwerk und Rahmen: Eine Vergleichstabelle

Unten finden Sie eine einfache Tabelle, in der beide Arten von Mitgliedern verglichen werden:

Fachwerk- und Rahmenmitglieder in Software

Strukturanalyse-Software wie SkyCiv Structural 3D kann problemlos mit Fachwerk- und Rahmenelementen über die Verwendung von Fixitäten am Ende des Mitglieds. Einige Softwarepakete bezeichnen diese Eigenschaft des Mitglieds möglicherweise als Endversionen, da sie steuern, wie die Freiheitsgrade des Mitglieds sind Fest (F.) oder Veröffentlicht (R.).

In der SkyCiv-Software sehen Sie, dass die Drehung des Fachwerkelements um seine Querachsen durch den Fixitätscode freigegeben werden kann FFFFRR um seinen Endzustand zu simulieren, in dem es sich frei drehen kann. Im Gegenteil, die Drehung eines Rahmenelements ist vollständig festgelegt, so dass der Fixitätscode für das Elementende festgelegt ist FFFFFF. Weitere Informationen zu Fixitäten für Mitglieder finden Sie in unserer Dokumentation für nützliche Bilder und Video-Tutorials.

Zusammenfassung

Zusammenfassend, Ein Element wird durch die Art und Weise, wie es an seinen Enden verbunden ist, als Fachwerk und Rahmen eingestuft, was seine Fähigkeit bestimmt, bestimmte Arten von Lasten zu tragen. Fachwerkelemente können sich frei drehen und können nur axiale Lasten tragen, Die Rahmenelemente sind fest miteinander verbunden und können alle Lasttypen tragen. Wenn es um die Verwendung in Strukturen geht, Ein Fachwerkelement kann es sich leisten, leichter als Rahmenteile zu sein, da es nur axiale Lasten trägt. Diese Leichtigkeit des Elements kann sich bei Strukturen als nützlich erweisen, die große Entfernungen überspannen.