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Pratt Truss

d'abord, qu'est-ce qu'un Pratt Truss?

Un Pratt Truss est un type de charpente qui est stylisé comme interne (la toile) éléments de ferme se déplaçant dans une direction diagonale de haut en bas. Cette formation est assez simple et extrêmement efficace dans les longues portées telles que les ponts. Il diffère des autres types de fermes, dans sa simplicité et est le plus étroitement lié à la Howe Truss, où les éléments diagonaux sont dans la direction opposée (provoquant un comportement inverse compression/tension dans membres).

conception du pont en treillis pratt, botte de pratt

 

Il s'agit d'une utilisation très efficace des matériaux, car les éléments verticaux absorbent une grande partie de la force de compression, ce qui constitue une utilisation efficace du matériau. Les membres de l'âme diagonale agissent comme une forme de contreventement en tension. Tout simplement: Les éléments verticaux sont en compression, tandis que les éléments diagonaux sont en tension. Global, le système se comporte de manière assez cohérente, le rendant très facile à concevoir:

conception de treillis pratt, botte de pratt

 

Il est également important de noter que dans Pratt Truss Design, et la plupart des conceptions Truss d'ailleurs, est que les membres ont leurs fixités d'extrémité définies sur épinglées. Cela garantit que la force est entièrement transférée en compression ou en tension, Avec peu (théoriquement, rien) transféré sous la forme d'un moment de flexion. Nous en discuterons plus en détail dans la partie Pratt Truss Design ci-dessous.

Avantages d'une ferme Pratt

Voici quelques avantages d'un Pratt Truss:

  • Conception simplifiée – Les fermes Pratt ont une conception très simple. Avec une géométrie simple, ceux-ci sont faciles à modéliser, conception, et construire
  • Comportement bien compris – Les membrures verticales et supérieures subissent une compression, tandis que les membrures diagonales et inférieures sont en tension. Cela signifie que les sections et les membres peuvent être conçus assez facilement
  • Efficace – l'avantage des fermes Pratt (et la plupart des fermes en général) est que leurs membres sont en compression ou en tension. Aussi, puisqu'il n'y a vraiment que 4 types de membres (accord supérieur, corde inférieure, bande diagonale, toile verticale) ceux-ci peuvent être efficacement conçus pour servir un objectif spécifique, réduire la quantité de matériau nécessaire pour supporter la charge.
  • Éprouvé -Les fermes Pratt sont utilisées et fiables depuis des siècles (Le treillis Pratt a été inventé par Thomas et Caleb Pratt en 1844)

Conception des fermes Pratt

Pratt Truss Design est généralement basé sur le type de matériau, section, application (par exemple, les ponts en treillis Pratt et les fermes de toit Pratt peuvent être conçus différemment), et normes de conception régionales utilisées. Pour une bonne conception, les normes de conception spécifiques doivent être consultées et un ingénieur en structure doit toujours être consulté. toutefois, à des fins d'éducation, il y a quelques éléments importants à rechercher lors de la conception des fermes, alors regardons quelques-unes des bases. Première, le modèle d'analyse:

Configuration du modèle – Fixités d'extrémité de membre

Il est important de considérer que dans la plupart des conceptions de fermes, la connectivité membre-extrémité est extrêmement importante et peut changer radicalement vos résultats et le comportement des membres internes. Lors de la conception d'une ferme, les les fixités des membres doivent être épinglées. En utilisant le Logiciel d'analyse 3D structurelle SkyCiv pour référence, les deux modèles d'analyse suivants montrent les différences lorsque les membres sont définis comme épinglés ou fixes (non recommandé):

définition de la ferme de pratt, types de ferme, pont en treillis pratt

Les connexions fixes modifieront radicalement vos conceptions, notamment au niveau des connexions, car ils nécessiteront une connexion momentanée pour supporter cette charge. Remarque: Pour en savoir plus sur ce sujet, visite fixités d'extrémité de barre ou comment modéliser une connexion épinglée dans un logiciel de calcul de structure.

Rapports de déflexion et de portée

Les résultats de déflexion sont un aspect très important de la conception des fermes de toit ou de la conception des fermes de pont. Une règle empirique ou un calcul courant est les rapports d'étendue. Celles-ci sont calculées en tant que longueur de portée/déviation et représentées par L / (Ce nombre). Par exemple, la déflexion maximale dans l'élément est de 19,243 mm (non illustré ci-dessous) et la portée est de 25,6 m. Le dénominateur serait calculé comme 25600/19.243 = 1,330, ou simplement L / 1330.

définition de la ferme de pratt, types de ferme, pont en treillis pratt

Plus le nombre est bas, pire est la déviation. La limite de portée de déflexion varie selon les différents codes de conception. Par exemple pour les fermes de toit, la flèche due à la surcharge ne peut pas dépasser une limite de 240 (L/240) pour la charge vive et L/180 pour la charge totale. Alors que les fermes de plancher, pas besoin d'être aussi "rigide"’ peut donc nécessiter des portées de déviation de L/240 et L/360 pour les critères de déviation minimum du code.

Normes de conception

Un certain nombre de normes de conception sont utilisées pour concevoir Pratt et d'autres fermes. Celles-ci dépendent principalement de la Matériel utilisé (par exemple, les États-Unis peuvent exiger une NDS pour le bois ou l'AISC pour les éléments en acier) et le type de demande (la conception du toit est très différente des normes de conception des ponts).

Ceux-ci sont également généralement accompagnés de Combinaison de charge exigences pour tester divers scénarios de chargement. Ceux-ci peuvent inclure diverses charges vives et mortes, ainsi que le vent, neige, et même chargement dynamique en fonction de vos exigences standard locales.

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