İçindekiler

• Kafes nedir
• Makas Bileşenleri ve Terminoloji
• Bir Kafesin Faydaları
• Kafes Türleri
  • Pratt Kafes
  • Warren Kafes
  • K Kafes
  • Howe Kafes
  • Fink Kafes
  • Gambrel Kafes
• Ücretsiz Kafes Hesaplayıcı

Kafes Tanımı: Kafes nedir?

Yapısal mühendislikte, bir kafes, üçgen bir üye sistemi ile karakterize edilen önemli bir yapı türüdür. Bu elemanlar, yalnızca eksenel kuvvete maruz kalacak şekilde yapılandırılmış ve bağlanmıştır.. Bir kirişin elemanları, iki kuvvetli elemanlar olarak kabul edilir, çünkü kuvvetler sadece elemanın her iki ucuna da uygulanır., bir sıkıştırma veya gerilme kuvveti ile sonuçlanır. Kafesler yaygın olarak kullanılır köprü tasarımları uzun mesafeleri verimli bir şekilde kat etme yetenekleri nedeniyle. İşte tipik bir makas tasarımı örneği:

Eklemler tipik olarak pimli bağlantılardır, üyeden üyeye kesme veya moment kuvveti aktarılmayacak şekilde. Bu büyük, yine de genellikle yanlış anlaşılır, kafes ve çerçeve yapıları arasındaki fark. Bir çerçeve elemanı tipik olarak bir kesme kombinasyonu alacaktır, eksenel, ve bükme kuvvetleri; oysa bir kafes elemanı yalnızca eksenel kuvvet alır.

Makas Bileşenleri ve Terminoloji

Makaslar tipik olarak oldukça genel ve yaygın bir yapıyı takip eder, çeşitli bileşenlerden oluşan. Aşağıda bir kirişin ilgili parçalarının bir listesi bulunmaktadır.:

• (1) Üst Akor – kirişin uzunluğu boyunca uzanan kiriş kirişi
• (2) Alt Akor – kirişin uzunluğu boyunca uzanan alt kiriş
• (3) ağ – bunlar bir kirişin iç üyeleridir
• (4) Atış Noktası – eğimli üyelerin olduğu nokta (üst akor) alt akor ile bağlanır
• (5) Apeks/Zirve – bir kirişin en yüksek noktası

Bir Kafesin Faydaları

Bir kafesin tanımını açıkladığımız gibi, yararlarını keşfedelim. Doğru tasarlandığında, kafes kirişler, kullanılan malzeme miktarını en aza indirirken uzun mesafeler kat etmenin etkili bir yoludur. Bunun nedeni, elemanların iç yüklerinin eksenel olarak indüklenmesidir. (üye yönünde) sıkıştırma veya gerginlik şeklinde. Bu, daha az malzemenin kullanılabileceği anlamına gelir, ve bir bütün olarak sistem daha verimli, kuvvet birkaç üye arasında dağıtıldığı için.

Kaynak: Çatı Makas Hesaplayıcı

Kafes Türleri

Yapının verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için tasarım ve inşaat için uygun bir makas tipi seçilmelidir. (genellikle kullanılan malzeme veya işçilik miktarıyla ölçülür.). Bu makalede, çeşitli makas köprü türlerine ve tasarımınıza nasıl yardımcı olabileceklerine bakacağız.

İşte yaygın makas türlerinin listesi:

• Pratt kafes
• Warren Kafes
• K Kafes
• Howe Kafes
• Fink Kafes
• Gambrel Kafes

Pratt Kafes

Etkili bir kafes yöntemi olarak son iki yüzyılda bir Pratt Kafes kullanılmıştır.. Dikey üyeler sıkıştırılıyor, çapraz elemanlar gerilim halindeyken. Bu, çapraz elemanlardaki çelikten dolayı daha verimli bir tasarım basitleştirir ve üretir. (gerginlikte) azaltılabilir. Bunun birkaç etkisi var – daha verimli üyeler sayesinde yapının maliyetini düşürür, öz ağırlığı azaltır, ve yapının inşa edilebilirliğini kolaylaştırır.

Bu tür kafes en çok yatay açıklıklar için uygundur, kuvvetin ağırlıklı olarak dikey yönde olduğu yerde.

Pratt Kafesleri, Howe Kafesleriyle en yakından ilişkilidir., köşegen elemanların zıt yönde olduğu yerde (üyelerde ters bir sıkıştırma/gerilme davranışına neden olur).

Pratt Truss Design'da not etmek de önemlidir., ve bu konuda çoğu Truss tasarımı, üyelerin son sabitliklerinin sabitlenmiş olarak ayarlanmış olması. Bu, kuvvetin tamamının ya sıkıştırmada ya da gerilimde aktarılmasını sağlar., Az (teorik olarak, Yok) eğilme momenti kuvveti şeklinde aktarılır.

Aşağıda bir Pratt Truss örneği verilmiştir, kullanılarak inşa edildi ve analiz edildi SkyCiv Kafes Hesaplayıcı. Basınçlı elemanlar yeşil ve gerginlik kırmızı olarak gösterilir.

P'nin Avantajlarıdireksiyon simidi

• Üyenin davranışının farkında – çapraz elemanlar gergin, sıkıştırmada dikey üyeler
• Yukarıdakiler, uygun maliyetli bir yapı tasarlamak için kullanılabilir
• Basit tasarım
• Kabul görmüş ve kullanılmış tasarım

P'nin Dezavantajlarıdireksiyon simidi

• Yük dikey değilse o kadar avantajlı değil

En çok kullanılanlar:

• Uygun maliyetli bir tasarımın gerekli olduğu yerlerde
• Bir yük karışımı uygulandığında
• Basit bir yapının gerekli olduğu yerlerde

Warren Kafes

Warren Truss, çok popüler bir diğer kafes yapı sistemidir ve eşkenar üçgenlerden yapısıyla kolayca tanımlanabilir.. Warren Truss'un ana avantajlarından biri, yükü bir dizi farklı üyeye eşit olarak dağıtabilmesidir.; ancak bu genellikle yapının genişletilmiş bir yüke maruz kaldığı durumlar içindir. (dağıtılmış bir yük). Ana avantajı, dezavantajının da sebebidir. – kafes yapısı bir nokta yükü altında konsantre kuvvete maruz kalacaktır. Bu konsantre yük senaryoları altında, yapı, yükü üyelerine eşit olarak dağıtmada o kadar iyi değil. Bu nedenle, Warren kafes tipi yayılmış yükler için daha avantajlıdır, ancak yükün tek bir noktada veya düğümde yoğunlaştığı yerlerde uygun değildir.

Warren Truss'a bir örnek, ve dağıtılmış bir yük altındaki eksenel kuvvetleri aşağıda gösterilmiştir. Yapı kullanılarak inşa edildi ve analiz edildi SkyCiv Kafes Hesaplayıcı. Basınçlı elemanlar yeşil ve gerginlik kırmızı olarak gösterilir.

Warren Truss'un Avantajları

• Yayılmalar üyeler arasında oldukça eşit bir şekilde yüklenir
• Oldukça basit tasarım

Warren Truss'un Dezavantajları

• Konsantre yükler altında daha düşük performans
• Ek üyeler nedeniyle artan inşa edilebilirlik

En çok kullanılanlar:

• Uzun açıklıklı yapılar
• Eşit olarak dağıtılmış bir yükün destekleneceği yerlerde
• Basit bir yapının gerekli olduğu yerlerde

K Kafes

K Truss, Pratt Truss'un biraz daha karmaşık bir versiyonudur. Temel farkı, dikey elemanların kısaltılmış olmasıdır. – burkulmaya karşı direncini arttırmak. Yapar, ancak, Pratt Truss ile benzer artıları ve eksileri var ve yaygın olarak kullanılmamasına rağmen, güçlü bir tasarım. Ana dezavantajlarından biri, üyelerin her zaman beklendiği gibi davranmamasıdır.. Bir üye, bir yük senaryosu altında kompresyonda ve diğerinde gerilim altında olabilir.. Bu, yapının en uygun şekilde tasarlanamayabileceği anlamına gelebilir – dan beri

Bir K-Truss kurulumunun bir örneği ve uygulanan bir yük altındaki reaksiyonu aşağıda gösterilmiştir.. Basınçlı elemanlar yeşil ve gerginlik kırmızı olarak gösterilir.

K Truss'un Avantajları

• Dikey üyelerde azaltılmış sıkıştırma
• Verimli bir şekilde tasarlanırsa çelikte ve maliyette olası azalma

K Truss'un Dezavantajları

• Biraz daha karmaşık
• Ek üyeler nedeniyle artırılmış inşa edilebilirlik

Howe Kafes

Howe kafes kirişler, geometri açısından esasen Pratt kafes kirişlerinin zıttıdır.. Aslında, baş aşağı bir Pratt kirişine bakmak, bir tür Howe kirişini görselleştirecektir.. Tüm yapı hala nispeten aynı, ancak diyagonal parantezler artık tam tersi veya kullanılmayan eklemleri işgal ediyor. Çapraz elemanların konumundaki bu anahtar yapısal olarak çok önemli bir etkiye sahiptir..

Bir Pratt demeti (yukarıda) ve bir Howe Kafes (altında)

Önceden, Üst kirişin birleşim yerlerinde yerçekimi yüklerinin uygulanması üzerine Pratt kafes kirişlerinin dikey elemanlarını nasıl sıkıştırdığını ve diyagonal elemanlarını nasıl gerildiklerini tartıştık.. Howe makasları için, çapraz elemanlar artık sıkıştırıldıkça bunun tersi gerçekleşir, dikey yükler gerilim halindeyken.

Yapısal olarak Pratt kafeslerine benzer olduklarından, kullanımları genellikle aynıdır. Kafesin verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için, kafes, alt kirişin ek yerlerine yüklenebilir. Çatı makasları, örneğin bir tavan yükü ile yüklenebilir.

Dikkat edilmesi gereken başka bir şey de, geometriye ve yüklemeye bağlı olarak, Pratt kafes kirişler, Howe kirişlerinden daha fazla yüksüz üyeye sahip olabilir..

Fink Kafes

En basit haliyle Fink demetinin, birkaç kez tekrarlanabilen bir V-modelini takip eden web üyeleri vardır.. Üst akorlar merkezden aşağı doğru eğimlidir., V deseni belirgin şekilde küçülür. Fink kafes kirişler diyagonal elemanlara daha çok dayandığından, yükleri desteğe iletmede çok verimli olabilirler.

Fink demetinin türevleri, Double Fink ve Fan kafes türlerini içerir. Çift Fink kafes kirişler, esasen deseni her iki tarafta iki kez tekrarlayan Fink kafeslerdir.. En temel Fink demeti, bir çift V ile karakterize edilebilirse, sonra çift fink çift W gibi görünür. Fan kafesleri, esasen, web üyelerinin alt kısımdaki eklemlerden 'havalandıran' Fink kafes kirişleridir., genellikle dikey elemanların eklenmesiyle.

Bir Fink (üst), çift ​​fink (orta), ve bir Fan Kafes (alt)

Gambrel Kafes

Dış cephede, gambrel kafes kirişin iki farklı eğimi vardır, eğimin merkezden dikleştiği yer. Dışa doğru çıkıntılı şekli nedeniyle, gambrel kafes kirişler, içi boş bir merkez ile etkin bir şekilde donatılabilir, depolama alanı olarak kullanılabilen. Gibi, bir ahırın üst kısmı genellikle bir gambrel şeklinde şekillenir. Bir ahır durumunda, üyeler genellikle ahşaptan inşa edildiğinden, yapı bir kirişten çok bir çerçeve gibi davranır. Gambrel'in türevleri arasında Mansard çatısı bulunur, Fransız çatısı da denen, dolayısıyla Fransa'daki popülaritesi.

SkyCiv Kafes Hesaplayıcı

Umarız bu öğreticiyi yararlı bulmuşsunuzdur. Ziyaret edin SkyCiv Ücretsiz Truss Hesaplayıcı kendin için kullanmak, ve kafes kirişlerin nasıl çalıştığını deneyin.

Kafes Hesaplayıcımız, eksenel kuvvetleri oluşturan bir kafes tasarım aracıdır., ve tamamen özelleştirilebilir 2D kafes yapıların veya kirişlerin reaksiyonları. Ahşap makas hesaplayıcı olarak kullanılmak dahil geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir., çatı makas hesaplayıcı, çatı kirişi hesaplayıcı, makas makas hesap, çatı makası hesaplayıcı, veya çatı çerçeveleme için.

Bugün kaydolun SkyCiv yazılımına başlamak için, veya size özel mühendislik ihtiyaçlarınız konusunda yardımcı olmamız için ÜCRETSİZ bir DEMO planlayın.