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Calculs manuels de fermes

Les calculs manuels des fermes via la méthode des joints sont disponibles dans la section résultats.

Les forces de réaction seront d'abord tentées en analysant le diagramme du corps libre (FBD) de la structure globale. Les articulations (aka nœuds) sont ensuite analysés via FBD pour déterminer les forces axiales (ou forces de réaction non résolues auparavant). Ce processus se poursuit à travers les joints jusqu'à ce que toutes les forces axiales aient été résolues. Les hypothèses suivantes sont faites:

  • Tous les membres sont connectés par des broches. Cela implique que les fixités des membres sont “FFFFRR” ou “FFFFFR”
  • Tous les éléments sont deux éléments de force et ne supportent donc que les charges axiales. Cela implique que seules les charges ponctuelles appliquées aux nœuds sont autorisées.

Si l'une des conditions ci-dessus n'est pas remplie, puis le “Calcul manuel” le bouton ne montrera pas

en outre, il faut noter que:

  • Les membres statiquement indéterminés ne peuvent pas être entièrement résolus par le “Méthode des joints” toutefois, les calculs manuels tenteront toujours autant de solutions que possible pour les réactions et les forces axiales.
  • Toutes les forces axiales seront supposées être en tension. Cela signifie que tous les résultats positifs confirmeront la tension, des résultats négatifs détermineront la compression, et aucun résultat déterminera 0 membres de la force.
  • Dans certains cas, les “Méthode des joints” est incapable de fournir une solution, et ceci est une limitation de la méthode. Dans ces cas, les “Méthode des sections” peut être plus approprié.

Exemple

1) Modélisez votre ferme en S3D.

modèle en treillis
2) Cliquez sur “Résoudre” pour passer à la section des résultats. Les réactions et les boutons axiaux ont été cliqués pour afficher ces résultats.

résultats-d'exemple de ferme
3) Clique le “Calculs à main en treillis” bouton en surbrillance dans l'image. Notez que le bouton ne s'affichera que si les membres ont des fixités “FFFFRR” ou “FFFFFR” représentant les fixités des broches, et la structure est dessinée dans le plan x-y (c'est à dire. tous les nœuds doivent avoir la même valeur z).

pop-up de calcul de la ferme
4) Une fenêtre contextuelle apparaîtra avec les calculs de la main. Sur la gauche se trouve un menu sur lequel vous pouvez cliquer pour parcourir l'introduction, évaluation de votre structure, (s'il y a des problèmes de stabilité ou de détermination), puis les diagrammes du corps libre et les équations d'équilibre pour les réactions et les articulations. L'élément de menu récapitulatif final fournira un résumé de tous les résultats axiaux et de réaction. Remarque, si la “Résumé” le menu n'apparaît pas, cela signifie qu'il y a eu des problèmes avec la résolution complète de votre structure. Cela est probablement dû au fait que la structure est statiquement indéterminée. Dans ces cas, les calculs manuels fonctionneront toujours, cependant toutes les forces axiales ne seront pas trouvées.

 

Formule d'instabilité de la ferme

Le logiciel ne peut résoudre que des structures stables. Un contrôle utile pour la stabilité, sont les formules suivantes:

  • La condition m >= 2j – 3 doit être satisfait pour la stabilité interne
  • La condition m + r >= 2j doit être satisfait pour la stabilité externe

Où;
m = nombre de membres
j = nombre de joints
r = nombre de réactions

Remarque: Ces calculs sont effectués dans le logiciel SkyCiv Truss dans le module de calcul manuel ci-dessus.

Alors par exemple, dans la structure suivante:

On a 9 membres, 7 articulations et 3 réactions. Cela échoue à la fois au critère de contrôle de stabilité interne et externe:

9 n'est pas supérieur à 2(7) – 3 = 11 pour la stabilité interne
(9 + 3) est inférieur à 2(7) pour la stabilité externe

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