Grinzi

O static determinată grindă care se curbează sub o sarcină distribuită .

grinzi de pod.

Prin fascicul ne referim la un element structural cu o dimensiune predominantă, capabilă să transfere un stres , care tinde să fie transversală pe axa sa geometrică de-a lungul acestei axe, din secțiunile afectate de sarcină constrângeri, care garantează echilibrul extern al fasciculului de asigurându-l la contextul din jur. Un sistem mecanic alcătuit din grinzi legate între ele și la sol se numește „grindă cu zăbrele“ sau „ cadru “. Acest sistem reprezintă una dintre cele mai importante scheme structurale utilizate în construcții.

Descriere geometrică

Din punct de vedere geometric, fasciculul poate fi definit ca produsul solid generat de o figură plană se deplasează în spațiu în timp ce restul ortogonală asupra traiectoriilor descrise de punctele sale. Traiectoria punctului barycentric figurii plane se numește centrala, în timp ce secțiunea grinzii indică oricare dintre pozițiile asumate de figura plan în mișcarea descrie. Referitor la forma liniei centrale, fasciculul poate fi înclinată , dar este mai frecvent plat și, în acest ultim caz, ambele drepte (mai frecvent numit fascicul) și curbat ( arc ). Forma secțiunii poate fi solid (fascicul solid), gol în interior (fascicul tubular, grindă cheson), profilat (I, T, L, C, H, etc.) sau mixte. sectiuni solide sau tubulare pot lua pe un pătrat,, trapezoidală, formă dreptunghiulară, rotundă elipsoidală, etc.

Tipologie

O caracterizare fundamentală a grinzilor este pe baza comportamentului lor statice. Noi vorbim de piloni atunci când comportamentul dominant este în efortul normal de grinzi corespunzător așa - numita atunci când comportamentul predominant este îndoire. Într-un cadru cu o formă regulată, stâlpii reprezintă elementele verticale ale podelei, în timp ce grinzile indică în mod specific elementele orizontale ale podelei. Mai mult, o grindă rectilinie supusă numai la compresiune normală sau tensiune de întindere , respectiv , se numește lonjeron sau tijă de legătură (a unei reticular schelete).

În cele din urmă, grinzile sunt caracterizate pe baza materialului cu care sunt construite ( lemn , beton , oțel , cărămidă ). Vorbim de grinzi mixte , atunci când acestea sunt compuse din două sau mai multe materiale ( beton armat grinzi, otel-beton grinzi, cărămidă armat grinzi). În structurile mecanice contemporane grinzile sunt de obicei realizate din oțel; în lucrări de beton, oțel sau construcții din lemn armat.

grindă de oțel

Structura grinzi din oțel cu strat rezistent la foc

Cele mai multe grinzi de oțel comune sunt: IPE secțiune , care are secțiunea în formă de I, numit cu aripi înguste, iar secțiunea HE, care are secțiunea în formă de H, numite aripi largi. difuzie mai mare a acestora este justificată de eficiența lor mai mare la încovoiere: în ele, de fapt, materialul este concentrat pe aripi, părțile mai îndepărtate de punctul barycentric al secțiunii, crescând rigiditatea lor la încovoiere. Grinzile de acest tip sunt utilizate în mod obișnuit în rame d ' din oțel structurale pentru clădiri și pentru poduri . Alte profile comune grinzi sunt C-fascicul, L-grindă, grindă dreptunghiular gol la interior și fascicul circular tubular.

Grindă din beton armat

grinzi de pod.

Beam pod.

Beton armat grinzii (RC) exploatează caracteristicile mecanice ale materialului într - un mod optim, rezistând acțiunilor de compresiune cu ajutorul conglomeratul de ciment (și minimal cu armătura comprimată) și acțiunile de tracțiune cu oțelul tensionat. Ei au, de obicei, o secțiune transversală dreptunghiulară. În funcție de sarcinile plasate pe o grindă supusă la încovoiere ^[1] , proiectul poate include o cantitate mai mare de bare și / sau tije , cu un diametru mai mare în (secțiunea tensiune) partea inferioară a grinzii decât în partea superioară (comprimat secțiune). În cazul în care coincide în înălțime cu cea a podelei vorbim despre grinzi plane sau grosime (sau în grosime de podea) altfel vorbim despre grinzi ridicate sau coborâte, care în funcție de caz poate fi extradosul sau în curs de dezvoltare ( în cazul în care ies în afară din extradosul podelei) sau scafe sau coborâte, care sunt cele mai frecvente ( în cazul în care ies în afară din scaful podelei).

Barna de lemn

grinzi acoperiș de lemn. AIISO

Fasciculul de lemn este primul care au fost folosite de-a lungul istoriei. Am folosit lemn, cum ar fi brad, zada, stejar, castan. Grinzile din lemn masiv au probleme de durabilitate legate de trecerea timpului, în cazul în care este posibil să se intervină cu o consolidare de intervenție. Din 1960 până în prezent, tehnologia de lemn stratificat a fost descoperit, perfecționat încet, capabil de a avea aceleași punctele forte și caracteristicile mecanice ale unui element de beton armat, care este foarte răspândită astăzi.

O caracteristică specială a grinzilor de lemn este că acestea au de obicei o secțiune circulară (cu excepția cazului în care acestea sunt „prefabricate“ cu panouri și apoi ele pot fi pătrate, dreptunghiulare, etc.).

modelarea mecanica

Studiul a fasciculului reprezintă, din motive istorice și didactice, una dintre temele fundamentale ale Știința clădirilor . Începuturile acestui studiu pot fi urmărite înapoi la lucrarea lui Galileo și a marilor oameni de știință , cum ar fi Bernoulli , Euler , Navier , Saint Venant au încercat mâna lor la acest studiu. În special, Saint Venant a fost responsabil pentru studierea fasciculului ca un elastic sub solid condiții de încărcare particulare tridimensionale ( de teorie beam Saint Venant ).

Navier, un inginer, este responsabil pentru teoria tehnică a fasciculului (modelul liniei elastice), în cazul în care studiul fasciculului se realizează printr - o procedură simplificată de reprezentare, unidimensională, referindu -se fiecare secțiune la curbilinie relativă abscisa măsurată de-a lungul pe axa fasciculului. Prevalentă Dimensiunea axială conduce de asemenea la o simpla reprezentare unidimensională a celor mai semnificative descriptorii cinematice și statice. O contribuție ulterioară la teoria tehnică a fasciculului a fost dat deTimoșenko , îmbogățind modelul liniei elastice cu contribuția deformabilitate la forfecare.

Teoria tehnică a fasciculului este limitată la contextul elasto liniar de analiză, deformari mici și deplasări. Cu toate acestea, matematicienii Bernoulli și Euler au dezvoltat deja teoria grinzii elastic în domeniul neliniar de deplasări mari, cu referire la studiul fenomenelor de instabilitate membru ( sarcină critică Eulerian ).

În domeniul deplasărilor mari, o generalizare mai recentă a teoriei fasciculului elastică se referă la Cosserat teoria fraților de polari continuum . Cu toate acestea, studiul a fasciculului este încă un subiect de cercetare deschis.

Rod și bar

Alți termeni sunt de asemenea folosite pentru a desemna elemente în care predomină lungime ca dimensiune peste secțiunea / profil. În mod normal, nu există definiții stricte, dar folosește și limbi sectoriale.

Barra este echivalent cu fascicul , dar este folosit mai mult în mecanică decât în construcții, și este realizat din metal sau chiar material lemnos. Rod este morfológicamente echivalent cu bar , dar adesea are conotația unui element utilizat pentru sarcini axiale (sub formă de bară). Mai mult decât atât, este utilizat în domeniul științei construcțiilor pentru a identifica un element generic, de diferite profile, cu o dimensiune de lungime predominantă.