Příhradová konstrukce

Diagram prostě podepřené příhradové konstrukce USA). Příhradová konstrukce (prutová soustava či zkráceně také příhrada) je široce využívaný typ nosné konstrukce (specifické soustavy těles), kde namísto masivních a těžkých stěn, desek či bloků jsou využity štíhlé a lehké podélné nosné binární prvky (členy), pruty, nosníky, lana apod. V příhradách jsou pruty pospojovány styčníky, které lze chápat jako klouby s vhodně zvolenou mírou idealizace reality. Podstata aplikace příhradové konstrukce je tedy ve vhodném přenesení a rozložení zatížení/mechanického napětí mezi nosnými prvky tak, aby vznikla konstrukce s ohledem na co nejmenší hmotnost, rozměry a nižší finanční náklady. Příhradovou konstrukci je možno také chápat jako určitou formu optimalizace konstrukce. Příhrady se vyskytují také běžně v přírodě a lze je kombinovat s dalšími typy konstrukcí. Pavučina jako prostorová, staticky neurčitá a přírodní příhradová konstrukce složená z lan z biologického materiálu s nelineárním chováním. Pojem příhradové konstrukce a prutové konstrukce (prutové soustavy) mnohdy splývá, avšak někteří autoři považují za příhradové konstrukce jen takové konstrukce, ve kterých se vyskytují alespoň některé členy seskupené do trojúhelníků případně občasně i čtyřúhelníků. Nicméně, postupy technického a výpočtového řešení jsou stejné pro příhrady i prutové konstrukce. Ve stavebnictví se také používá pojem příhradový nosník, především u mostních konstrukcí. ptačí kosti lze také chápat jako komplikovanou přírodní prostorovou příhradovou konstrukci. Praze

Základní dělení příhradových konstrukcí

Podle lze dělit příhradové konstrukce na: * Rovinné (2D) a prostorové (3D). * Staticky určité a staticky neurčité. +more * Složené z přímých členů, křivých členů nebo kombinací přímých a křivých členů. * Přírodní a umělé (antropogenní). * Staticky nebo kvazistaticky zatížené (namáhané) a dynamicky zatížené (namáhané). * Deterministicky (jednoznačně) zatížené nebo stochasticky (statisticky, indeterministicky, náhodně) zatížené. * Z pohledu matematiky existují příhrady popisované jednodušším řešením soustav lineárních rovnic nebo složitějším řešením soustav nelineárních rovnic. Kunovice. .

Typy příhradových konstrukcí

Podle existují následující typy příhradových konstrukcí: * Podle způsobu výroby a montáže existují příhradové konstrukce monolitické, montované a kombinované. * Dle použitého materiálu existují především dřevěné a ocelové příhrady a nebo příhrady z jiných materiálů (např. +more kompozitů, plastů, dalších kovů aj. ). * Dle způsobu výroby styčníku jako mechanického spoje členů, existují svařované, lepené, nýtované, šroubové, hřebíkové aj. příhrady.

Metodika výpočtu příhradových konstrukcí

Výpočty příhradových konstrukcí se dělají za účelem designového návrhu nebo posouzení pevnosti a životnosti. Jedním z cílů je také výpočet vnitřních statických účinků, tj. +more vnitřních normálových sil u prutových členů, případně normálových sil, posouvajících sil a ohybových momentů u nosníků. Existují:.

Grafické metody řešení

Grafické metody se dnes již v běžné technické praxi nepoužívají, stále však mají významný vysvětlující potenciál. Podle existují následující typy příhradových konstrukcí: * Cremonova metoda * jiné

Analytické metody řešení

Dle existují následující analytické metody řešení: * Styčníková metoda * Průsečná (Ritterova) metoda * Metoda náhradních prutů (Hennebergova) * Silová metoda * Deformační metoda * jiné

Numerické metody řešení

Existují různorodé přístupy využívající * Metoda konečných prvků * Metodu Monte Carlo * jiné numerické metody Řešení vede buď k řešení soustav lineárních nebo nelineárních rovnic. Existuje široká škála počítačové aplikace numerických metod.

Princip diskretizace

Každou úlohu mechaniky lze zjednodušit, tj. pomocí diskreditace přijmout zvoléné zjednodušující předpoklady. +more * Nahrazení reálných členů příhradové konstrukce pruty, nosníky či jednoduchými lany, přičemž se používají ideální členy bez imperfekcí (značné zjednodušení) nebo reálné členy s imperfekcemi (složitější použití). * Vhodná volba popisu deformací: ** Dle teorie malých deformací - jednodušší aplikace teorie 1. řádu nebo složitější a přesnější aplikace teorie 2. řádu ** Dle teorie velkých deformací - nejsložitější a nejpřesnější * Vhodná volba popisu materiálového chování: ** lineární chování (Hookeův zákon) - jednodušší ** nelineární chování - složitější vysílače Litomyšl.

Měření příhradových konstrukcí

Příhrady lze také experimentálně ověřovat. Proměřují se hodnoty a změny hodnot posunutí, deformací, zatížení, napětí, případně růstu trhlin a koroze.

Další informace

V roce 1931 byl silniční ocelový most v areálu Škoda a. s. +more (Jižní předměstí v Plzni) největším svařovaným příhradovým mostem na světě. Projekt celého mostu vypracoval a veškeré práce řídil prof. František Faltus.

Odkazy

Reference

Externí odkazy

Kategorie:Mechanika Kategorie:Statika Kategorie:Dynamika Kategorie:Design Kategorie:Konstrukce