SkyCiv-documentatie

Uw gids voor SkyCiv-software - tutorials, handleidingen en technische artikelen

Tutorials

  1. Huis
  2. Tutorials
  3. Truss-zelfstudies
  4. Wat is een truss? Veelvoorkomende soorten spanten in bouwtechniek

Wat is een truss? Veelvoorkomende soorten spanten in bouwtechniek

Inhoudsopgave

Definitie van een truss: Wat is een truss?

Een truss is een belangrijk structuurtype in bouwtechniek dat kan worden gedefinieerd als een driehoekig systeem van leden die zodanig zijn gestructureerd en verbonden dat ze alleen axiale kracht. Deze leden worden beschouwd als leden met twee krachten, aangezien de krachten alleen aan beide uiteinden van het lid worden uitgeoefend, resulterend in een compressie- of spankracht. Ze worden vaak gebruikt als brug ontwerpen, gezien hun vermogen om efficiënt lange afstanden te overbruggen. Een typische truss kan er ongeveer zo uitzien:

Wat is een truss (wat zijn spanten?) voorbeeld van een truss voor de definitie van een truss
De gewrichten zijn typisch vastgezette verbindingen, zodanig dat er geen afschuifkrachten of momentkrachten worden overgedragen van staaf op staaf. Dit is een belangrijke, toch vaak verkeerd begrepen, het verschil tussen truss- en framestructuren. Een framedeel zal typisch een combinatie van afschuiving vereisen, axiaal, en buigkrachten; terwijl een truss-lid alleen axiale kracht kan opnemen.

Voordelen van een truss

Zoals we de definitie van een truss hebben uitgelegd, laten we de voordelen ervan onderzoeken. Indien correct ontworpen, spanten zijn een efficiënte manier om lange afstanden te overspannen met een minimale hoeveelheid materiaal. Dit komt doordat de interne belastingen van de leden axiaal worden geïnduceerd (in de richting van het lid) in de vorm van compressie of spanning. Hierdoor kan er minder materiaal worden gebruikt, en het systeem als geheel is efficiënter, aangezien de kracht wordt verdeeld over een aantal leden.

Wat is een truss (wat zijn spanten?) voorbeeld van een truss voor de definitie van een truss
Bron: Roof Truss Calculator

Soorten spanten

Om de efficiëntie van de constructie te maximaliseren (die vaak wordt gemeten in het gebruikte materiaal of de arbeid), een geschikt truss-type moet worden gekozen voor het ontwerp en de constructie. Vandaag zullen we onderzoeken welke soorten vakwerkbruggen er zijn en hoe ze uw ontwerp ten goede kunnen komen.

Pratt Truss

Een Pratt-truss is de afgelopen twee eeuwen gebruikt als een effectieve truss-methode. de verticale leden zijn in compressie, terwijl de diagonale leden onder spanning staan. Dit vereenvoudigt en levert een efficiënter ontwerp op dan het staal in de diagonale leden (in spanning) kan verminderd worden. Dit heeft een aantal effecten – het verlaagt de kosten van de structuur dankzij efficiëntere leden, vermindert het eigen gewicht, en vergemakkelijkt de bouwbaarheid van de constructie.

Dit type truss is het meest geschikt voor horizontale overspanningen, waarbij de kracht overwegend in verticale richting is.

Pratt Trusses zijn het nauwst verwant aan de Howe Truss, waar de diagonale leden in de tegenovergestelde richting zijn (waardoor een omgekeerd compressie/spanningsgedrag in de leden wordt veroorzaakt).

Het is ook belangrijk op te merken dat in Pratt Truss Design, en de meeste Truss-ontwerpen trouwens, is dat de leden hun eindbevestigingen hebben ingesteld op vastgezet. Dit zorgt ervoor dat de kracht allemaal wordt overgedragen in compressie of spanning, met weinig (theoretisch, geen) overgedragen in de vorm van buigende momentkracht;.

Hieronder ziet u een voorbeeld van een Pratt Truss, geconstrueerd en geanalyseerd met behulp van onze SkyCiv Truss-rekenmachine. Drukstaven worden groen weergegeven en spanning rood.

Pratt Truss, soorten truss-structuren, soorten truss bridge
Pratt Truss, soorten truss-structuren, soorten truss bridge
Voordelen van Pstuurwiel Truss

  • Zich bewust van het gedrag van leden – diagonale leden staan ​​onder spanning, verticale leden in compressie
  • Het bovenstaande kan worden gebruikt om een ​​kosteneffectieve structuur te ontwerpen
  • Simpel ontwerp
  • Goed geaccepteerd en gebruikt ontwerp

Nadelen van Pstuurwiel Truss

  • Niet zo voordelig als de lading niet verticaal is

Best gebruikt voor:

  • Waar een kosteneffectief ontwerp vereist is
  • Waar een mix van belastingen wordt toegepast
  • Waar een eenvoudige structuur vereist is

Warren Truss

De Warren Truss is een ander zeer populair truss-constructiesysteem en is gemakkelijk te herkennen aan de constructie van gelijkzijdige driehoeken. Een van de belangrijkste voordelen van een Warren Truss is de mogelijkheid om de belasting gelijkmatig over een aantal verschillende leden te verdelen; dit is echter in het algemeen voor gevallen waarin de constructie een overspannen belasting ondergaat (een verdeelde belasting). Het belangrijkste voordeel is ook de oorzaak van het nadeel – de truss-constructie zal geconcentreerde kracht ondergaan onder een puntbelasting. Onder deze scenario's voor geconcentreerde belasting, de structuur is niet zo goed in het gelijkmatig verdelen van de belasting over de leden. Daarom is het Warren-truss-type voordeliger voor overspannen ladingen, maar niet geschikt waar de belasting geconcentreerd is op een enkel punt of knooppunt.

Een voorbeeld van een Warren Truss, en zijn axiale krachten onder een verdeelde belasting worden hieronder weergegeven. De structuur is gebouwd en geanalyseerd met behulp van SkyCiv Truss-rekenmachine. Drukstaven worden groen weergegeven en spanning rood.

warren truss, soorten spanten, soorten truss-structuren, soorten truss bridge
warren truss, soorten spanten, soorten truss-structuren, soorten truss bridge

Voordelen van Warren Truss

  • Spreidt de belasting redelijk gelijkmatig over de leden
  • Vrij eenvoudig ontwerp

Nadelen van Warren Truss

  • Slechtere prestaties bij geconcentreerde belasting
  • Verhoogde constructeerbaarheid door extra leden

Best gebruikt voor:

  • Lange overspanningen
  • Waar een gelijkmatig verdeelde belasting moet worden ondersteund
  • Waar een eenvoudige structuur vereist is

K Truss

De K Truss is een iets meer gecompliceerde versie van de Pratt Truss. Het belangrijkste verschil is dat de verticale leden zijn ingekort – verbetering van de weerstand tegen knikken. Het doet, echter, hebben vergelijkbare voor- en nadelen als de Pratt Truss en hoewel het niet veel wordt gebruikt, het is een sterk ontwerp. Een van de belangrijkste nadelen is dat de leden zich niet altijd gedragen zoals verwacht. Een lid kan onder een belastingsscenario onder druk staan ​​en onder een ander onder spanning. Dit kan betekenen dat de structuur mogelijk niet optimaal kan worden ontworpen – sinds

Een voorbeeld van een K-Truss-opstelling en zijn reactie onder een toegepaste belasting wordt hieronder weergegeven. Drukstaven worden groen weergegeven en spanning rood.

K-truss, soorten spanten, soorten truss-structuren, soorten truss bridgeK-truss, soorten spanten, soorten truss-structuren, soorten truss bridgeVoordelen van K Truss

  • Verminderde compressie in verticale elementen
  • Mogelijke vermindering van staal en kosten indien efficiënt ontworpen

Nadelen van K Truss

  • Iets complexer
  • Verhoogde constructibiliteit door extra leden

Howe Truss

Howe-spanten zijn in wezen het tegenovergestelde van Pratt-spanten in termen van geometrie. In feite, als je ondersteboven naar een Pratt-truss kijkt, zie je een soort Howe-truss. De hele structuur is nog relatief hetzelfde, maar de diagonale beugels bezetten nu de tegenoverliggende of onbezette gewrichten. Deze omschakeling van de diagonale staven heeft structureel een zeer belangrijk effect.

Howe Truss-vergelijking, soorten spanten, soorten truss-structuren, soorten truss bridge

Een Pratt-truss (bovenstaande) en een Howe Truss (hieronder)

Eerder, we bespraken hoe Pratt-spanten hun verticale leden in compressie en diagonale leden onder spanning hebben bij het uitoefenen van zwaartekrachtbelastingen op de verbindingen van de bovenste koorde. Voor Howe trossen, het omgekeerde wordt waar, aangezien de diagonale elementen nu samengedrukt zijn, terwijl de verticale belastingen onder spanning staan.

Howe Truss, soorten spanten, soorten truss-structuren, soorten truss bridge

Omdat ze qua structuur vergelijkbaar zijn met Pratt-trossen, hun toepassingen zijn over het algemeen hetzelfde. Om de efficiëntie van de truss te maximaliseren, de truss kan worden belast bij de verbindingen van de onderste koorde. Dakspanten kunnen bijvoorbeeld met een plafondbelasting worden belast.

Een ander ding om op te merken is dat, afhankelijk van de geometrie en belasting, Pratt-trussen kunnen meer onbelaste leden hebben dan Howe-spanten.

Fink Truss

De Fink-truss in zijn eenvoudigste vorm heeft webleden die een V-patroon volgen dat meerdere keren kan worden herhaald. Omdat de bovenste akkoorden vanuit het midden naar beneden aflopen, het V-patroon wordt merkbaar kleiner. Omdat Fink-spanten meer afhankelijk zijn van diagonale leden, ze kunnen zeer efficiënt zijn in het overbrengen van belastingen naar de steun.

Derivaten van de Fink-truss zijn onder meer de Double Fink- en de Fan-truss-typen. Double Fink-trossen zijn in wezen Fink-trossen die het patroon twee keer aan beide kanten herhalen. Als de meest basale Fink-truss kan worden gekenmerkt door een dubbele V, dan zou een dubbele fink eruit zien als een dubbele W. Waaiertrossen zijn in wezen Fink-trossen waarvan de webleden 'uitwaaieren' uit de verbindingen aan de onderkant, meestal met toevoeging van verticale leden.

Fink Truss,soorten spanten, soorten truss-structuren, soorten truss bridge

Een Fink (top), een dubbele fink (midden-), en een Fan Truss (bodem)

Fink Truss,soorten spanten, soorten truss-structuren, soorten truss bridge

Gambrel Truss

aan de buitenkant, een gambrel-truss heeft twee verschillende hellingen, waar de helling vanuit het midden steiler wordt. Door zijn naar buiten uitstekende vorm, gambrel trussen kunnen effectief worden voorzien van een hol centrum, die kan worden gebruikt als opslagruimte. Als zodanig, het bovenste gedeelte van een schuur is meestal gevormd in een gambrel. In het geval van een schuur, omdat de leden meestal van hout zijn gemaakt, de structuur werkt meer als een frame dan als een spant. Derivaten van de gambrel zijn onder meer het Mansardedak, dat ook wel een Frans dak wordt genoemd, vandaar zijn populariteit in Frankrijk.

Gambrel Truss,soorten spanten, soorten truss-structuren, soorten truss bridgeGambrel Truss,soorten spanten, soorten truss-structuren, soorten truss bridge

SkyCiv Truss-rekenmachine

We hopen dat je deze tutorial nuttig vond. Bezoek onze SkyCiv Gratis Truss-calculator om voor jezelf te gebruiken, en experimenteer met hoe spanten werken.

Onze Truss Calculator is een truss-ontwerptool die de axiale krachten genereert, en reacties van volledig aanpasbare 2D-trussstructuren of spanten. Het heeft een breed scala aan toepassingen, waaronder het gebruik als rekenmachine voor houten spanten, dak truss rekenmachine, dakspant rekenmachine, schaar truss rekenmachine, zolder truss rekenmachine, of voor dak framing.

Om meer van SkyCiv-software te ontdekken en het meeste uit ons product te halen voor uw structurele projecten, meld je vandaag nog aan om te beginnen!

Was dit artikel nuttig voor jou?
Ja Nee

Hoe kunnen we helpen?

Ga naar boven