Τι είναι μια δέσμη δοκών;

Στη δομική μηχανική, μια δέσμη δοκών είναι μια δέσμη που είναι κατασκευασμένη από ένα δοκός.Ένα truss είναι ένα δίκτυο μπαρ που αντιμετωπίζουν μόνο ένταση ή συμπίεση.Αυτό γίνεται εφικτό επειδή οι ράβδοι συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας μόνο αρθρώσεις ακίδων, οι οποίες αφήνουν τις ράβδους να περιστρέφονται.Μια δέσμη είναι ένας τύπος δομικού στοιχείου που έχει σχεδιαστεί για να αντισταθεί στην κάμψη.Η δέσμη δοκών είναι ένα δημοφιλές συστατικό των γεφυρών λόγω της αποτελεσματικής χρήσης των υλικών.

Μια δοκός μπορεί να θεωρηθεί ως σκελετός ευθεία ράβδων που έχουν ένα συγκεκριμένο είδος σύνδεσης μεταξύ τους.Κάθε ράβδος συνδέεται με μια άρθρωση πείρου, η οποία του επιτρέπει να περιστρέφεται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση.Η επίδραση της χρήσης μόνο των αρθρώσεων PIN είναι ότι κάθε ράβδος μπορεί να είναι μόνο σε ένταση ή συμπίεση.Δεν μπορούν να λυγίσουν, επειδή ένα μπαρ στην κάμψη θα χαλαρώσει απλά εάν το τέλος του επιτρέπεται να περιστρέψει.Όταν συνδέονται σε τρίγωνα, αυτές οι ράβδοι σχηματίζουν μια άκαμπτη δομή δοκών που λειτουργεί ως ένα συμπαγές κομμάτι.

Το πλεονέκτημα ενός δοκού είναι η αναλογία αντοχής προς βάρος.Συνήθως, το μεγαλύτερο μέρος του χώρου μέσα σε ένα δοκό είναι άδειο.Είναι ο σκελετός των ράβδων που σχηματίζουν τη δομή.Η σχετικά υψηλή αντοχή ενός δοκού μπορεί να διατηρηθεί επειδή οι ράβδοι υποβάλλονται μόνο σε τάσεις έντασης ή συμπίεσης.Η εσωτερική περιφέρεια μιας δέσμης στην κάμψη συμπιέζεται σε μικρότερο μέγεθος από το μήκος της δέσμης.Η εξωτερική περιφέρεια, από την άλλη πλευρά, απλώνεται σε μεγαλύτερο μέγεθος από το αρχικό μήκος της δέσμης.Και οι δύο αυτές παραμορφώσεις χρησιμεύουν για να αντισταθούν στην κάμψη που εφαρμόζεται.Εκτός αν βλάψει μόνιμα, η δέσμη θα τείνει να επιστρέψει στην "φυσική" κατάσταση της.

Μια δέσμη δοκών μπορεί να χρησιμοποιηθεί με τον ίδιο τρόπο όπως μια στερεή δέσμη.Εάν ένα δοκό είναι κατασκευασμένο με τις ίδιες εξωτερικές διαστάσεις με μια δέσμη, θα μπορούσε να υποβληθεί στα ίδια φορτία κάμψης.Η δέσμη δοκών, η οποία θα αποτελείται από τρίγωνα των ράβδων με αρθρώσεις ακίδων στα άκρα τους, θα μοιάζει με το ίδιο κυκλικό σχήμα τόξου με τη στερεή δέσμη.Εδώ, επίσης, οι ράβδοι κοντά στην εσωτερική περιφέρεια θα συμπιέζονται.Σε συνδυασμό με την τάση των ράβδων κοντά στην εξωτερική περιφέρεια, η δέσμη δοκών θα ήταν σε θέση να αντισταθεί στην κάμψη.

Οι μηχανικοί μπορούν να επιλέξουν να χρησιμοποιήσουν μια δέσμη δοκών σε μια γέφυρα, επειδή είναι πιο οικονομικά και ευκολότερο να κατασκευαστούν από άλλα σχέδια.Όπως και με όλες τις δοκοί, μια δέσμη δοκών είναι ένας πολύ αποτελεσματικός τρόπος χρήσης των υλικών.Το κόστος των πρώτων υλών, της κατασκευής και της μεταφοράς μπορεί να είναι πολύ χαμηλότερο με μια δέσμη δοκών παρά με μια συμπαγή δέσμη.Μπορεί επίσης να είναι πιο εφικτό να δημιουργηθούν ορισμένες δομές, όπως οι γέφυρες, με δοκούς δοκού.