Što je analiza rešetke?

Često se koriste u mostovima, električnim tornjevima i određenim vrstama krovova, rešetke se općenito sastoje od šipki povezanih u okvir. Komponente šipke obično su spojene iglama. Analiza rešetki može se koristiti za određivanje sila kompresije i napetosti koje djeluju u cijeloj konstrukciji. Strukturni integritet rešetke može se izračunati korištenjem matematičkih formula i znanstvene procjene. U inženjeringu rešetki, glavne metode za analizu često se fokusiraju na spojeve, presjeke ili kroz grafički prikaz strukture.

Za analizu rešetki pravila obično nalažu da su šipke spojene klinovima i da nema trenja na spojevima. Uobičajeno se pretpostavlja da svaka komponenta trpi jednaku količinu naprezanja cijelom svojom dužinom, dok konstrukcijska opterećenja utječu samo na spojeve rešetke. Analitičari obično promatraju reakcije različitih sila na različitim dijelovima. Analiza rešetki se obično izvodi primjenom jednadžbi ravnoteže.

Metoda spojeva jedan je od načina analize rešetkaste strukture. Općenito uz pretpostavku da je svaki komad napet, što znači da su oba kraja šipke podvrgnuta vučnim silama, analiza se izvodi na dijelu rešetke predstavljenom na dijagramu slobodnog tijela. Za svaki spoj se često koriste dvije jednadžbe; broj izračuna je dvostruko veći od broja spojeva u konstrukciji. Različiti koraci dovode do utvrđivanja je li svaki član u napetosti ili kompresiji. Ovaj pristup analizi rešetki često uključuje korištenje trigonometrijskih funkcija i za mjerenje kutova.

Koristeći metodu presjeka, tipično je potreban dio konstrukcije rešetke s najvećom silom koja djeluje na njega. Proračuni se izvode s obje strane razdjelne crte kroz rešetku, oslanjajući se na ravnotežu koja vodi izračune. Ova linija može proći kroz do tri šipke na rešetki. Napetost i kompresija svakog spoja također se izračunavaju ovom metodom analize rešetki. Komponente kao što su elementi koji ne nose opterećenje, oni koji prenose sile na suprotnu stranu i zakrivljeni dijelovi ponekad se moraju drugačije razmatrati kako bi se dobila najtočnija analiza.

Grafička analiza rešetki često koristi minimalan broj linija korištenjem poligona sila. Rezultat može biti pojednostavljeni crtež nazvan Maxwellov dijagram, koji izgleda kao trokut na kojem se mogu mjeriti sile i kutovi. Proračuni se obično izvode u smjeru kazaljke na satu oko crteža. Analiza rešetki se često koristi za mjerenje mehanike takvih sustava prije njihove izgradnje. Složenost strukture ponekad predstavlja ograničenje, u kojem je slučaju uzimanje u obzir spojeva u proračunima obično učinkovitije.