مزرعه - چیست؟ اسکلت ساختمان

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

رایج ترین معنای کلمه "مزرعه" یک شرکت کشاورزی است که برای دامپروری در نظر گرفته شده است. اما اکنون در مورد مکان کشاورزی صحبت نمی کنیم. این شامل تمام اطلاعات در مورد احتمالاً قدیمی ترین سازه ساختمان است که هنوز در زندگی مدرن مرتبط است. کاربرد وسیعی در ساخت و ساز به خصوص در ساخت پل ها و اماکن ورزشی دارد.

خرپا سیستمی متشکل از میله‌ها است که وقتی گره‌های صلب آن با گره‌های لولایی جایگزین می‌شوند، از نظر هندسی بدون تغییر باقی می‌مانند. همچنین شامل تیرهای خرپایی است که با ترکیبی از تیر بریده نشده دو یا سه دهانه و میله فنری نشان داده می شود.

کجا استفاده می شود؟

همانطور که قبلا ذکر شد، مزرعه در ساخت و ساز یک عنصر ضروری است. سازندگان با کمک آن ساخت سازه را تسهیل می کنند و مصرف مواد لازم را کاهش می دهند. ساخت پل ها، استادیوم ها، سوله ها و همچنین سازه های تزئینی مانند آلاچیق، استیج، تریبون و … بدون استفاده از مزرعه کامل نمی شود.

چه زمانیدر طراحی بدنه کشتی، هواپیما، لوکوموتیو دیزلی، محاسبه قدرت به همان روشی که محاسبه بار در مزرعه انجام می شود، انجام می شود.

طبقه بندی

خرپا ساختاری متشکل از میله هایی است که در گره ها به هم متصل شده اند و یک سیستم استاتیکی بدون تغییر را تشکیل می دهند. مزارع را می توان بر اساس بسیاری از خواص طبقه بندی کرد.

با توجه به ظرفیت بارگذاری سازه

• ریه. آنها از بخش تک جداره استفاده می کنند. خرپاهای سبک بیشتر در ساخت و سازهای صنعتی استفاده می شوند.
• سنگین. از خرپاهای سنگین در ساخت جرثقیل های برجی، استادیوم های ورزشی و … استفاده می شود. آنها از میله های بخش پیچیده تری نسبت به ریه ها استفاده می کنند. به عنوان یک قاعده، آنها به دلیل طول تخمینی زیاد و بار وارد شده بر روی آنها از دو یا سه قسمت تشکیل می شوند. بیشتر اوقات، یک بخش دو جداره با مزدوج گرهی دو صفحه استفاده می شود.

براساس ویژگی های مشترک

• همانطور که در نظر گرفته شده است. بر اساس هدف، خرپاها برج، پل، جرثقیل، خرپاهای سقف، سازه های نگهدارنده و غیره هستند.
• بر اساس نوع مواد. چوب، فولاد، آلومینیوم، بتن مسلح و غیره. - از همه اینها می توان یک مزرعه ساخت و ساز درست کرد. این یک مزیت اساسی این سیستم است. همچنین می توانید انواع مختلفی از مواد را با هم ترکیب کنید.
• با توجه به ویژگی های طراحی. انواع مقاطع، انواع مشبک، انواع سازه های نگهدارنده و همچنین انواع وترهای سازه خرپایی وجود دارد.

مبتنی بر فضایی

• تخت. مزارع در حالت عمودی قرار می گیرندبار، زیرا میله های x در یک صفحه قرار دارند.
• فضایی. بار را در کل منطقه آن توزیع کنید. خرپا بعدی از تعداد زیادی خرپا مسطح تشکیل شده است که به روش های خاصی به یکدیگر متصل شده اند.

بر اساس نوع

• پرتو Virendel.
• Warren Farm.
• Pratt Farm.
• Bolman Farm.
• Fink Farm.
• خرپا مثلث.
• Kingpost.
• خرپا با مهاربندی ضربدری.
• ساختار شهر شبکه ای.
• خرپای زیر نور بالای سر.

ویژگی های طراحی

طبقه بندی خرپاها بر اساس ویژگی های طراحی بسیار گسترده است. علاوه بر این، هر یک از ویژگی ها با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار خواهد گرفت.

انواع بخش

مقطع در خرپا ساختمانی از پروفیل های نورد ساخته شده است. می تواند به این شکل باشد:

• نبش (تک یا دو نفره).
• لوله (گرد یا مربع).
• کانال.
• Tavra یا I-beam.

انواع کمربند

طرح کلی کمربند را می توان به صورت: نشان داد

• ذوزنقه. مزیت آن در این است که این نوع تسمه به ترتیب مجموعه قاب را سفت می کند و همراه با آن سفتی ساختمان نیز افزایش می یابد.
• مثلث. این نوع تسمه برای سیستم های تیرآهن و کنسول استفاده می شود. معایب زیادی دارد از جمله مصرف غیر منطقی فلز در هنگام توزیع بار، پیچیدگی واحد پشتیبانی و غیره.
• پارابولا. این کمربند بیشترین استپر زحمت بنابراین، مزارع بخش به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند.
• چند ضلعی. مزارع چند ضلعی بیشتر از مزارع قطعه استفاده می شود. زیرا در آنها شکستگی در گره های سازه چندان محسوس نیست.
• تسمه های موازی. اغلب برای پوشش ساختمان های صنعتی استفاده می شود. آنها طرحی یکسان از گره ها، عناصر شبکه با اندازه مساوی دارند، و همچنین قابلیت تکرار عناصر و جزئیات را دارند.

انواع شبکه

شش گزینه معمولی گریل وجود دارد:

• مثلثی.
• Rhombic.
• Sprengel.
• Prossovaya.
• Slanted.
• نیمه مایل.

انواع پشتیبانی

5 نوع سازه نگهدارنده وجود دارد. برای انتخاب یک گره مرجع، باید طرح محاسبه را بدانید. بستگی به آن دارد که مجموعه پشتیبانی لولایی یا سفت باشد. انواع پشتیبانی:

• تیر یا کنسول.
• قوسدار.
• Cable-stayed.
• قاب.
• ترکیب.

اصل عملیات

منحصر به فرد بودن این طرح در "نا تغییر" آن تحت تأثیر عوامل خارجی نهفته است. بار روی این سیستم بسیار زیاد است. مزرعه مجموعه ای از مثلث ها است که در یک طرح ترکیب شده اند. بار در آنها در محل اتصال گره ها متمرکز است، زیرا میله ها در فرآیند فشار-کشش، و نه در شکستگی، خواص خود را بهتر نشان می دهند. در ساخت و سازهای مدرن، اغلب از میله های سفت و سخت به جای لولایی استفاده می شود. از اینجا نتیجه می شود که وقتی یکی از آنها از کل جدا شودساختارها، آنها نسبت به یکدیگر در یک موقعیت باقی می مانند.

اصل محاسبه خرپاها با برش گوشه ها

این روش برای محاسبه خرپاها ساده ترین است. این روش در بسیاری از آموزشگاه های فنی تدریس می شود.

خرپا سازه ای است که بار روی آن در گره های آن متمرکز است. بنابراین، لازم است تمام عوامل خارجی که بار روی گره ها خواهند بود محاسبه شود. سپس - واکنش تکیه گاه را محاسبه کنید و گره ای را پیدا کنید که در آن 2 میله با نیروی اعمال شده به آنها وجود دارد. مشروطاً لازم است که بقیه مزرعه را جدا کنید و گرهی بدست آورید که چندین مقدار شناخته شده و 2 مجهول داشته باشد. سپس باید یک برابری در امتداد دو محور ایجاد کنید و مقادیر مجهول را محاسبه کنید. به همین ترتیب، گره بعدی انتخاب می شود، و به همین ترتیب تا زمانی که مزرعه محاسبه شود.

انواع اصلی مزارع

تیر ویرندل سیستمی است که در آن تمام قسمت های آن سوراخ های مستطیلی شکل می دهند و بنابراین به یک قاب سفت و سخت متصل می شوند. با طراحی آن، با اصطلاح دقیق "مزارع" مناسب نیست، زیرا. هیچ جفت نیرو در این پرتو وجود ندارد. این توسط مهندس بلژیکی آرتور ویرندل ساخته شده است. اما از آنجایی که این طرح بسیار عظیم است، در معماری مدرن به ندرت دیده می شود

• مزرعه وارن. این یک نسخه ساده شده از طرح Pratt-Hove است. این بر اساس اصل فشرده سازی-کشش کار می کند. اغلب از فولاد نورد ساخته شده است.
• پرات فارم. حق ثبت اختراع این سازه متعلق به پدر و پسری از بوستون است. کالب پرت و توماس ویلسون دو تن از مهندسان بودند.آنها از قطعات فشرده به صورت عمودی و از قطعات کشیده شده به صورت افقی استفاده می کردند. بنابراین، بار هم از بالا و هم از پایین به خوبی توزیع می شود.
• مزرعه بولمن طراحی نسبتاً پیچیده و نامناسبی دارد. این سازه به دلیل شایستگی های سیاسی خالق آن در ایالات متحده محبوبیت خود را به دست آورد. مخترع به شیوایی در مورد مزرعه صحبت کرد، حتی اگر همه چیز درست نبود. بولمن توانست اختراع خود را با کمک دولت آمریکا تبلیغ کند که گاه برنامه ریزان شهری را مجبور می کرد در طراحی پل ها از این طرح استفاده کنند. تعداد کمی از هموطنان ما در میان دارندگان حق ثبت اختراع مزارع ساختمانی وجود دارد، اما هنوز حتی یک مزرعه "روسی" به این شکل بدیع در میان توده ها تبلیغ نشده است.
• مزرعه فینک نسخه ساده شده مزرعه بولمن است. او به سادگی تمام عناصر آن را کوتاه کرد و در نتیجه آن را کارآمدتر کرد. همچنین شباهتی به طرح خرپا پرات دارد. فقط در نبود پرتو پایین با آن متفاوت است.
• مزرعه مثلث. به آن "بلژیکی" نیز می گویند. این یک طرح مدرن است که به صورت مثلث با اسپرینگل ارائه شده است.
• Kingpost ساده ترین گزینه مزرعه است. این یک جفت تکیه گاه است که روی یک تیر عمودی قرار گرفته است.
• ساختار شهر مشبک برای جایگزینی پل های چوبی عظیم ایجاد شد. در طراحی آن بسیار ساده است. برای آن از تخته های چوبی معمولی استفاده می شود که با زاویه به یکدیگر متصل می شوند که به نوبه خود یک شبکه تشکیل می دهند.