Kratownica

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Most kratownicowy

Kratownica, krata – rodzaj konstrukcji prętowej.

Siatka prętów, schemat statyczny - pojęcie występujące w mechanice budowli złożonych tylko z samych prętów. Siatka taka określa pewną strukturę geometryczną (graf) płaską (dwuwymiarową) lub przestrzenną (trójwymiarową), złożoną z osi prętów połączonych ze sobą w węzłach. Siatka określa jedynie przestrzenną konfigurację konstrukcji i nie zawiera żadnych informacji dotyczących rodzaju prętów i węzłów oraz sposobów ich połączenia ze sobą i z fundamentami.Konstrukcja budowlana – sposób powiązania elementów budowli w sposób poprawny pod względem zasad fizyki i ekonomii. Najważniejsze elementy konstrukcyjne budynku to: fundamenty, ściany nośne, filary, (także słupy, kolumny), belkowania, belki i stropy lub sklepienia, wiązary lub więźby dachowe. Oprócz konstrukcji podstawowych, w budynkach występują także konstrukcje drugoplanowe, czyli: ściany działowe, schody, posadzki, pokrycie dachów oraz konstrukcje uzupełniające, czyli: drzwi, okna, instalacje (wody, kanalizacji, grzewcze, wentylacji, klimatyzacji, gazu, elektryczne, teletechniczne itp.)

Konstrukcja[ | edytuj kod]

Schemat statyczny kratownicy tworzą elementy:

  1. będące prętami prostymi
  2. połączone w węzłach przegubowo (w przybliżeniu)
  3. z obciążeniami przyłożonymi wyłącznie w węzłach.
Dodatkowo w przypadku kraty płaskiej wszystkie, działające na nią obciążenia, muszą leżeć w jej płaszczyźnie.

Dzięki tym własnościom, kraty są konstrukcjami, których elementy poddane są jedynie działaniu sił osiowych. Sprawia to, że materiał konstrukcyjny jest efektywnie wykorzystany, zapewniając stosunkowo dużą lekkość konstrukcji przy dużych jej rozpiętościach. Kraty płaskie są stosowane powszechnie jako konstrukcje nośne długich przęseł mostowych i dźwigary dachowe w wielkich, szerokich halach przemysłowych i wielkokubaturowych halach widowiskowych.

Podpora – miejsce (najczęściej węzeł) konstrukcji, w którym znane jest jej przemieszczenie (najczęściej zerowe), bądź zależność pomiędzy przemieszczeniem, a reakcją (podpora podatna).Metoda eliminacji Gaussa – w algebrze liniowej algorytm rozwiązywania układów równań liniowych, obliczania rzędu macierzy, obliczania macierzy odwrotnej oraz obliczania wartości wyznacznika, wykorzystujący operacje elementarne; jego nazwa pochodzi od nazwiska matematyka niemieckiego Carla Friedricha Gaussa.

W przypadku konstrukcji budowlanej pręty muszą tworzyć układ geometrycznie niezmienny, w przeciwnym razie byłby to chwiejny mechanizm ruchomy (podlegający zmianom geometrii). Przeważnie kratownice konstruuje się jako ustroje statycznie wyznaczalne, dla których łatwiej można wyznaczyć reakcje podpór i siły wewnętrzne, niż w ustrojach statycznie niewyznaczalnych.

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, MSK (ang. International Space Station, ISS; ros. Международная Космическая Станция, МКС; trb.: Mieżdunarodnaja Kosmiczeskaja Stancyja, MKS) – pierwsza stacja kosmiczna wybudowana z założenia przy współudziale wielu krajów. Składa się obecnie z 15 głównych modułów (docelowo ma ich liczyć 16) i umożliwia jednoczesne przebywanie sześciu członków stałej załogi (trzech do roku 2009). Pierwsze moduły stacji zostały wyniesione na orbitę i połączone ze sobą w 1998 roku. Pierwsza stała załoga zamieszkała na niej w roku 2000. Źródłem zasilania ISS są baterie słoneczne, transportem ludzi i materiałów do 19 lipca 2011 zajmowały się amerykańskie wahadłowce programu STS (od lutego 2003 do 26 lipca 2005 wstrzymane z powodu katastrofy Columbii) oraz rosyjskie statki kosmiczne Sojuz i Progress.Mechanizm – zespół współpracujących ze sobą części składowych maszyny lub przyrządu spełniających określone zadanie, jak np. przenoszenie ruchu, sił, sygnałów.
Siatki prętów kratownic płaskich

Najprostszą kratownicę płaską tworzą trzy pręty połączone przegubami „w trójkąt”. Takie trójkątne pola to charakterystyczna – łatwo dostrzegalna – cecha tego rodzaju konstrukcji. Oprócz odpowiedniego połączenia elementów, o geometrycznej niezmienności i statycznej wyznaczalności konstrukcji, decyduje również właściwe podparcie (na podłożu lub na innej konstrukcji).

Wiązar (więzar) - w budownictwie jest to podstawowy element nośny konstrukcji dachu (więźby dachowej) przenoszący obciążenia na podpory główne (ściany lub słupy), dźwigar dachowy o konstrukcji kratowej lub pełnościennej.Siły wewnętrzne – siły występujące pomiędzy elementami układu ciał. Nazwa wewnętrzne odróżnia je od oddziaływań zewnętrznych, pochodzących spoza tego układu.

W prostych kratownicach można wyróżnić elementy (pręty) tworzące pas górny, pas dolny (czerwony na rysunku poniżej) oraz łączące je pionowe słupki i ukośne krzyżulce.

Przykład schematu statycznego kratownicy płaskiej. Dla uproszczenia rysunku pomija się oznaczanie przegubu w każdym węźle.

W mechanice konstrukcji wyróżnia się kratownice tworzące:

  • układ płaski (kratownica płaska; np. wiązar dachowy)
  • układ przestrzenny (kratownica przestrzenna; np. szkielet stalowy wieżowców, wież wiertniczych, stalowych słupów energetycznych, a także przestrzenne, dachowe układy kratowe).
  • Przykładem przestrzennej konstrukcji kratowej jest wieża Eiffla.

    Zaletą tego rodzaju modelu konstrukcji jest zerowanie się sił poprzecznych oraz momentów zginających i skręcających w prętach. Niezerowe są wyłącznie siły osiowe. W kratownicach płaskich daje to redukcję liczby niewiadomych sił wewnętrznych o 2/3, a w kratownicach przestrzennych o 5/6 w stosunku do ram mających sztywne połączenia węzłowe.

    Węzeł konstrukcyjny - jest to fragment konstrukcji prętowej łączący końce prętów albo ze sobą albo z jej fundamentami. W konstrukcjach stalowych łączenie to najczęściej wykonywane jest za pomocą spawania, rzadziej nitowania. W konstrukcjach żelbetowych węzły tworzy się przez odpowiednie ukształtowanie zbrojenia. Na schematach statycznych konstrukcji węzły są punktami końcowymi poszczególnych prętów.Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców.

    Do wyznaczania sił osiowych w kratownicach stosuje się następujące metody:

  • metoda sił (MS)
  • metoda przemieszczeń (MP)
  • przy czym MP jest bardziej uniwersalna, gdyż może być stosowana niezależnie od tego czy obliczana konstrukcja jest statycznie wyznaczalna czy też niewyznaczalna.

    Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło. Energia słoneczna docierająca do kolektora zamieniana jest na energię cieplną nośnika ciepła, którym może być ciecz (glikol, woda) lub gaz (np. powietrze).Geometryczna niezmienność konstrukcji – oznacza taką jej własność, która odróżnia ją od mechanizmu. Własność ta polega na takim połączeniu ze sobą wszystkich części i elementów konstrukcji, że nie jest możliwe wystąpienie jakichkolwiek ich przemieszczeń bez równoczesnego pojawienia się w nich sił wewnętrznych przeciwdziałających tym przemieszczeniom.


    Podstrony: 1 [2] [3] [4]




    Warto wiedzieć że... beta

    Radiator [łac.] (rozpraszacz ciepła) – element lub zespół elementów odprowadzających ciepło z elementu, z którym się styka, do otoczenia (np. powietrza). Radiator jest specjalnie ukształtowaną bryłą z metalu (lub jego stopów) dobrze przewodzącego ciepło o rozwiniętej powierzchni od strony powietrza zazwyczaj w postaci żeber, prętów by zwiększyć przekazywanie ciepła. Radiatory wykonuje się najczęściej z aluminium i miedzi. Aluminium często barwi się na czarno. Powszechnie stosowane są w elektronice, ze względu na dużą ilość ciepła wydzielaną z niewielkich elementów, co odpowiada dużej gęstości mocy.
    Statyczna wyznaczalność jest własnością konstrukcji prętowej polegającą na tym, że obliczenie sił wewnętrznych w przekrojach poprzecznych wszystkich jej elementów może być wykonane tylko i wyłącznie na podstawie, dającego się sporządzić, kompletu równań równowagi statycznej. Taka własność konstrukcji wynika z jej struktury geometrycznej, której istotą jest minimalna liczba więzów kinematycznych, niezbędnych do zapewnienia jej geometrycznej niezmienności. Powiększenie tej liczby sprawia, że konstrukcja staje się przesztywniona i równocześnie statycznie niewyznaczalna. W tym przypadku brakujące równania można otrzymać na dwa różne sposoby.
    Metoda przemieszczeń – analityczna metoda rozwiązywania płaskich i przestrzennych układów prętowych, polegająca na powiązaniu zależności pomiędzy siłami zewnętrznymi, przemieszczeniami węzłów konstrukcji, przemieszczeniami końców poszczególnych prętów i ich cechami geometryczno-materiałowymi. Ze względu na ciągłość konstrukcji przemieszczenia węzłów i końców prętów pozostają w ściśle określonej korelacji.
    Reakcja (węzła) – Siła powstała po uwolnieniu ciała od więzów w miejscu styku z podporą. Leży na linii działania wypadkowej sił czynnych przyłożonych do węzła, ma ten sam kierunek i wartość, ale przeciwny zwrot. Reakcję węzła wyraża się jako sumę wszystkich reakcji składowych na osiach X,Y,Z powstałych od sił czynnych działających na osiach X,Y,Z.
    Pręt - podłużny element konstrukcji. Jeden wymiar pręta (długość) jest znacznie większy od dwóch pozostałych (szerokość i wysokość przekroju). Przykładem pręta może być belka stropowa. Prętem może być pręt właściwy, rura lub inny podłużny wyrób hutniczy.
    Kontrola autorytatywna – w terminologii bibliotekoznawczej określenie procedur zapewniających utrzymanie w sposób konsekwentny haseł (nazw, ujednoliconych tytułów, tytułów serii i haseł przedmiotowych) w katalogach bibliotecznych przez zastosowanie wykazu autorytatywnego zwanego kartoteką wzorcową.
    Antena – urządzenie zamieniające fale elektromagnetyczne na sygnał elektryczny i odwrotnie. Jest niezbędnym elementem składowym każdego systemu radiokomunikacji. W XX w. najbardziej rozpowszechnione były anteny odbiorników radiowych i telewizyjnych; w XXI w. antena częściej kojarzona jest z elementem wyposażenia radia samochodowego, bezprzewodowych sieci komputerowych lub z odbiorem sygnałów TV z satelitów.

    Reklama