Trang trại - đó là gì? Cấu trúc xây dựng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Ý nghĩa phổ biến nhất của từ "trang trại" là một doanh nghiệp nông nghiệp nhằm mục đích chăn nuôi. Nhưng bây giờ chúng ta không nói về nơi canh tác. Nó chứa tất cả thông tin về cấu trúc tòa nhà có lẽ là lâu đời nhất, vẫn còn phù hợp trong cuộc sống hiện đại. Nó có ứng dụng rộng rãi trong xây dựng, đặc biệt là xây dựng cầu và các công trình thể thao.

Kèo là một hệ thống bao gồm các thanh, không thay đổi về mặt hình học khi các nút cứng của nó được thay thế bằng các thanh có bản lề. Nó cũng bao gồm các dầm hình giàn, được thể hiện bằng sự kết hợp của dầm không cắt hai hoặc ba nhịp và thanh lò xo.

Nó được sử dụng ở đâu?

Như đã nói, trang trại trong xây dựng là một yếu tố không thể thiếu. Với sự giúp đỡ của nó, các nhà xây dựng tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng cấu trúc và giảm tiêu thụ vật liệu cần thiết. Việc xây dựng cầu, sân vận động, nhà chứa máy bay cũng như các cấu trúc trang trí như gian hàng, sân khấu, bục giảng, v.v. sẽ không hoàn thành nếu không sử dụng trang trại.

Khithiết kế vỏ tàu thủy, máy bay, đầu máy diesel, việc tính toán sức bền xảy ra tương tự như tính toán tải trọng trên trang trại.

Phân loại

Một giàn là một cấu trúc bao gồm các thanh được kết nối với nhau tại các nút và tạo thành một hệ thống tĩnh không thay đổi. Các trang trại có thể được phân loại theo nhiều thuộc tính.

Theo khả năng chịu tải của kết cấu

• Phổi. Họ sử dụng một phần tường duy nhất. Giàn nhẹ thường được sử dụng nhiều nhất trong xây dựng công nghiệp.
• Nặng. Vì kèo nặng được sử dụng trong xây dựng cần trục tháp, nhà thi đấu thể thao, v.v. Họ sử dụng các thanh của một bộ phận phức tạp hơn trong phổi. Theo quy luật, chúng bao gồm hai hoặc ba phần do chiều dài ước tính lớn và tải trọng đặt lên chúng. Thông thường, phần có thành đôi với liên hợp nút hai mặt phẳng được sử dụng.

Dựa trên các đặc điểm chung

• Như dự định. Theo mục đích, giàn là tháp, cầu, cầu trục, giàn mái, kết cấu hỗ trợ, v.v.
• Theo loại vật liệu. Gỗ, thép, nhôm, bê tông cốt thép, v.v. - từ tất cả những điều này, một trang trại xây dựng có thể được thực hiện. Đây là một lợi thế thiết yếu của hệ thống này. Bạn cũng có thể kết hợp nhiều loại chất liệu.
• Theo các tính năng thiết kế. Có nhiều loại mặt cắt, loại mạng, loại cấu trúc hỗ trợ, cũng như các loại hợp âm của cấu trúc xây dựng vì kèo.

Dựa trên không gian

• Phẳng. Trang trại phát triển theo chiều dọctải, bởi vì x thanh nằm trong cùng một mặt phẳng.
• Không gian. Phân phối tải trên toàn bộ khu vực của nó. Giàn Chiều được tạo thành từ nhiều giàn phẳng được kết nối với nhau theo những cách đặc biệt.

Theo loại

• chùm tia Virendel.
• Trang trại Warren.
• Pratt Farm.
• Trang trại Bolman.
• Fink Farm.
• Giàn tam giác.
• Kingpost.
• Kèo đan chéo.
• Cấu trúc thành phố dạng lưới.
• Giàn dưới ánh đèn trên cao.

Tính năng thiết kế

Giàn phân loại theo tính năng thiết kế khá rộng rãi. Hơn nữa, từng tính năng sẽ được thảo luận chi tiết hơn.

Loại mặt cắt

Mặt cắt trong vì kèo xây dựng được làm bằng các thanh biên dạng cuộn. Nó có thể ở dạng:

• Góc (đơn hoặc đôi).
• Ống (tròn hoặc vuông).
• Kênh.
• Tavra hoặc I-beam.

Các loại thắt lưng

Đường viền của thắt lưng có thể được biểu diễn như:

• Hình thang. Ưu điểm của nó nằm ở chỗ, loại đai này làm cứng cụm khung, cùng với đó, độ cứng của tòa nhà cũng tăng lên.
• Tam giác. Loại đai này được sử dụng cho hệ thống dầm và công xôn. Nó có rất nhiều nhược điểm, chẳng hạn như tiêu thụ kim loại không hợp lý khi phân phối tải, độ phức tạp của bộ phận hỗ trợ, v.v.
• Parabolas. Thắt lưng này là nhấtsiêng năng. Do đó, các trang trại phân khúc rất hiếm khi được sử dụng.
• Đa giác. Trang trại đa giác được sử dụng thường xuyên hơn trang trại phân đoạn. Tại vì trong đó, sự đứt gãy trong các nút của cấu trúc không quá đáng chú ý.
• Thắt lưng song song. Thường được sử dụng để che các tòa nhà công nghiệp. Chúng có một sơ đồ giống hệt nhau về các nút, các phần tử mạng có kích thước bằng nhau và chúng cũng có độ lặp lại của các phần tử và chi tiết.

Loại lưới

Có sáu lựa chọn nướng điển hình:

• Hình tam giác.
• Hình thoi.
• Sprengel.
• Prossovaya.
• Xéo.
• Bán xiên.

Các loại hỗ trợ

Có 5 loại cấu trúc hỗ trợ. Để chọn một nút tham chiếu, bạn cần biết sơ đồ tính toán. Nó phụ thuộc vào nó cho dù cụm hỗ trợ là bản lề hoặc cứng. Các loại hỗ trợ:

• Dầm hoặc công xôn.
• Vòm.
• Dây văng.
• Khung.
• Kết hợp.

Nguyên lý hoạt động

Sự độc đáo của thiết kế này nằm ở sự "bất biến" của nó dưới tác động của các yếu tố bên ngoài. Tải trọng của hệ thống này là khá lớn. Trang trại là một tập hợp các hình tam giác kết hợp thành một thiết kế. Tải trọng trong chúng tập trung ở điểm giao nhau của các nút, bởi vì các thanh thể hiện các đặc tính của chúng tốt hơn trong quá trình nén-căng, và không bị gãy. Trong xây dựng hiện đại, thanh cứng thay vì bản lề thường được sử dụng nhiều nhất. Từ đó, khi một trong số chúng được tách ra khỏi tổng thểcấu trúc, chúng sẽ vẫn ở cùng một vị trí so với nhau.

Nguyên tắc tính kèo bằng cách cắt góc

Cách tính kèo này đơn giản nhất. Phương pháp này được dạy ở nhiều trường kỹ thuật.

Kèo là một kết cấu, tải trọng được tập trung vào các nút của nó. Vì vậy, cần tính toán tất cả các yếu tố bên ngoài sẽ là tải trọng cho các nút. Sau đó - tính phản lực của gối tựa và tìm nút trong đó có 2 thanh chịu một lực tác dụng lên chúng. Điều kiện cần thiết là phải tách phần còn lại của trang trại và lấy một nút sẽ có một số giá trị đã biết và 2 ẩn số. Sau đó, bạn cần tạo một bình đẳng dọc theo hai trục và tính toán các giá trị chưa biết. Theo cách tương tự, nút tiếp theo được chọn và cứ tiếp tục như vậy cho đến khi tính toán trang trại.

Các loại trang trại chính

Chùm tia của Virendel là một hệ thống mà tất cả các bộ phận của nó tạo thành các lỗ hình chữ nhật và do đó được kết nối thành một khung cứng. Theo thiết kế của nó, nó không phù hợp với thuật ngữ nghiêm ngặt "trang trại", bởi vì. không có cặp lực nào trong chùm sáng này. Nó được phát triển bởi kỹ sư người Bỉ Arthur Virendel. Nhưng kể từ khi thiết kế này khá đồ sộ, hiếm thấy trong kiến trúc hiện đại

• Trang trại của Warren. Đây là phiên bản đơn giản hóa của thiết kế Pratt-Hove. Nó hoạt động trên nguyên tắc nén-giãn. Thường được làm bằng thép cuộn.
• Trang trại Pratt. Bằng sáng chế cho cấu trúc này thuộc về một cha con đến từ Boston. Caleb Pratt và Thomas Wilson là hai trong số các kỹ sư. Họ đã sử dụng các bộ phận nén theo chiều dọc và các bộ phận kéo dài theo chiều ngang. Do đó, tải được phân bổ đều từ trên cao và từ bên dưới.
• Trang trại củaBolman có thiết kế khá phức tạp và bất tiện. Cấu trúc này đã trở nên phổ biến ở Hoa Kỳ do công lao chính trị của người tạo ra nó. Nhà phát minh đã nói một cách hùng hồn về trang trại, ngay cả khi không phải mọi thứ đều là sự thật. Bolman đã có thể quảng bá phát minh của mình với sự giúp đỡ của chính phủ Mỹ, điều này đôi khi buộc các nhà quy hoạch thành phố phải sử dụng thiết kế này khi thiết kế cầu. Có khá nhiều đồng bào của chúng tôi trong số những người sở hữu bằng sáng chế trang trại xây dựng, nhưng chưa có một trang trại "Nga" nào được quảng bá cho đại chúng theo cách nguyên bản như vậy.
• Trang trại củaFink là một phiên bản đơn giản hóa của trang trại của Bolman. Anh ấy chỉ đơn giản là rút ngắn tất cả các yếu tố của nó và do đó làm cho nó hiệu quả hơn. Nó cũng mang một nét tương đồng với thiết kế giàn Pratt. Nó chỉ khác ở chỗ không có chùm tia dưới.
• Trang trại tam giác mạch. Nó còn được gọi là "Bỉ". Đây là một thiết kế hiện đại, được trình bày dưới dạng hình tam giác với các mũi nhọn.
• Kingpost là lựa chọn trang trại dễ dàng nhất. Nó là một cặp giá đỡ nằm trên một thanh xà dọc.
• Cấu trúc thành phố dạng lưới được tạo ra để thay thế những cây cầu gỗ khổng lồ. Nó khá đơn giản trong thiết kế của nó. Đối với nó, các tấm gỗ thông thường được sử dụng, gắn với nhau theo một góc, do đó, tạo thành một mạng lưới.