11 A RÁCSOK TÍPUSAI AZ EGYENSÚLY, AZ ALAK ÉS AZ EREDET SZERINT - TECHNOLÓGIA - 2026

A rácsok típusai az egyensúlytól és az alakító forrástól vagy a tervezőtől függően változhatnak. Sík vagy térbeli rácsként vagy rácsként és megerősítésként ismert műszaki szempontból merev szerkezetek, amelyek végén egyenes rudakkal vannak megerősítve, háromszög alakúak.

Ez a fajta konfiguráció azzal a tulajdonsággal rendelkezik, hogy a teherhordókat síkjában tartja, különösen azokat, amelyek az illesztésekre vagy a csomópontokra hatnak. Következésképpen alkalmazása az építkezésben nagy jelentőséggel bír, mivel egy csuklós és nem deformálódó rendszer, amely nem vág és nem hajlik. Ez azt jelenti, hogy elemei aktívan részt vesznek a nyomás és a tapadás szempontjából.

A négyzettel ellentétben ez a háromszög alakzat nem instabil, ezért kis vagy nagy munkákban alkalmazható. A rácsok különféle anyagokból állhatnak, a legelterjedtebbek a fa, fém és vasbeton.

Attól függően, hogy milyen típusú keretet kíván használni, ezeket általában raktár mennyezetek, ipari épületek, repülőgép-hangárok, templomok, stadionok, hidak vagy gerendák építésénél alkalmazzák.

A rácsos típusok osztályozása

-A kiegyensúlyozási funkciónak megfelelően

A rács teljesen izosztatikus vagy statikusan meghatározható a szerkezet külső alakjára alkalmazott mechanikai egyensúly függvényében. Ugyanez történik a belső elemekkel, amelyeket reakcióik során értékelnek és stabilitásuk megismerésére tett erőfeszítéseik során. Az ezen értékelés eredményeként létrejött kategóriákat a következőképpen alakították ki:

a) izosztatikus

Ez a koncepció egyfajta struktúrára utal, amelyet a statikus értékeket feltáró alapelvek és képletek felhasználásával lehet elemezni. Mint már említettük, természetét statikusan meghatározzuk, tehát a keretet önmagában megkötő egyes elemek eltávolítása az egész rendszer katasztrofális meghibásodását idézheti elő.

b) hipersztatikus

Az ilyen típusú konfiguráció lényege az egyensúlyi állapot, ami azt jelenti, hogy a hajlítónyomaték értéke 0-nak felel meg a rendszert alkotó minden sávban.

Ez a feltétel ellenére a rács instabilitást okozhat az olyan típusú konstrukció miatt, amely rögzített csomópontokkal rendelkezik, amelyek hasonlíthatnak az izosztatikus szerkezetre.

- Szerkezetének megfelelően

Az ilyen típusú rácsok lapos felépítésű, csuklós csomókból állnak, és különböző alakúak:

a) Egyszerű

Ennek a rácsnak statikusan meghatározott alakja van, tehát a rudak és a csuklós kötések számának meg kell felelnie a megfelelő képletnek. Bemutatja a háromszög ismert alakját, és számítása grafikus statikán és a csomópontok egyensúlyán alapul.

b) Kompozit

Az előzőhöz hasonlóan statikus meghatározással rendelkező struktúrát mutatnak, amelyet 1 vagy 2 egyszerű rácsból lehet megtervezni. Ebben az esetben a két szerkezetet egy további ponttal összekötik egy közös ponton úgy, hogy rögzítve maradjanak. Tartalmazhatnak 3 további pólt vagy egy belső keretet is, amely megfelel az egyensúly kritériumainak.

c) Komplex

Mivel a hiperstatikus kategóriába tartoznak, a különbség az, hogy nem zárja ki a korábbi modelleket, és magában foglalja a többi geometriát. Habár rögzített kötésekből áll, a számítását Heneberg módszerrel vagy a mátrix merevségi módszerrel lehet elvégezni. Az első hozzávetőleges, míg a második sokkal pontosabb.

-A származásuk szerint vagy ki tervezte őket

Másrészről, néhány általánosan használt rácsos nevét alkotóik, akik őket tanulmányozták, vagy a város, ahol ezeket először alkalmazták. Közülük a következők kiemelkednek:

a) Hosszú rács

Ez a változat 1835-ben jelent meg, és kapcsolatban áll Stephen H. Long-nal. Olyan kialakítás, amelyben a felső és az alsó vízszintes akkordokat függőleges csapok kötik össze. Az egész készlet dupla átlókkal van ellátva, és négyzetekkel körülvett X-hez hasonlít.

b) Howe rácsos

Annak ellenére, hogy korábban már használták, ezt a szerkezetet 1840-ben szabadalmazta William Howe. Belga néven is ismert, függőleges csapokat használ a felső és az alsó húr között, és széles körben alkalmazzák a fára. Ebben a kialakításban diagonális rudakból áll, amelyek kompressziót kapnak, és más függőleges rudakból áll, amelyek támogatják a tapadást.

c) Pratt rácsos

Caleb és Thomas Pratt 1844-ben készítette, ez az előző modell egyik változata, de ellenállóbb anyaggal: acél. Ez különbözik a Howe rácsától az V. alakú rudak értelmében. Ebben az esetben a függőleges rudakat összenyomják és átlósan húzzák.

d) Warren rács

1848-ban az angol Willboughy Monzoni és James Warren szabadalmaztatta ezt a szerkezetet egyenlő szárú vagy egyenlő oldalú háromszögek kialakításával jellemezve, amelyek ugyanolyan hosszúságúak az átlókban. Ezekben a keresztezett elemekben a nyomó- és vonóerők vannak jelen a felső csomópontok függőleges terhelésének hatására.

e) Truss K

Általában a híd tervezésére alkalmazzák, és a nevét egy függőleges elem tájolásától kapja, a ferde részekkel kombinálva. Háromszögekként mutatják be, amelyek a középpontból indulnak, és kialakítása lehetővé teszi a tömörített átlók teljesítményének javítását.

f) Baltimore köteg

A város hidainak másik jellegzetes modellje. Nagyobb támogatást tartalmaz a szerkezet alsó részében. Ez megakadályozza a tömörítés összeomlását és ellenőrzi a feszültséget. Szakaszai úgy néznek ki, mint 3 háromszög az 1-ben, amelyeket egy vízszintes sáv köt össze.

Fontos megjegyezni, hogy bár ezek a struktúrák lehetnek háromszög és téglalap alakúak is. Erre egyértelműen példa a gerendás, ollós és konzolos tetők.

Csapok használatakor ezeknek a függőleges elemeknek a hidakba, mennyezetbe és boltozatba történő beépítése enyhén dobozos megjelenést kölcsönöz.

Irodalom

1. Muzammar, Chemma (2016). A rácsok típusai. Helyreállítva az es.slideshare.net webhelyről.
2. Mariana (2013). Hiposztatikus, izosztatikus és hipersztatikus struktúrák. Helyreállítva a prezi.com webhelyről.
3. Nyílt tanfolyam (2006). Tipikus struktúrák: funkció, általános formák, elemek… Sevillai Egyetem. Helyreállítva az ocwus.us.es webhelyről.
4. Tecun (nincs dátum). Lapos rácsok. Navarrai Egyetem, Mérnöki Iskola. Helyreállítva a dadun.unav.edu webhelyről.
5. Construmática (nincs dátum). A rácsos részei. Helyreállítva a construmatica.com webhelyről.