A gerendavégek a kialakulóban lévő építőmérnöki verseny legfontosabb mérnöki jellemzői. Valóban, a kis súlyú, nagy fesztávolságú szerkezetek a fő oka a rácsos födémek iránti kereslet növekedésének az építőiparban. Mivel az acél építőanyagként való felhasználásától kezdve, a kisebb tömeggel járó nagyobb szilárdság miatt, az acélszerkezetek az acélipar fejlődésével együtt jelentős szerepet játszottak a polgári szerkezetekben. Az elmúlt években és még most is, figyelembe véve az esztétikai jellemzőket, ezek a rácsszerkezetek fadeszkákkal is készülnek. A tetőgerendák, hidak, villamosenergia- és távközlési tornyok, sőt a szerkezeti vázak is ezeket a gerendákat használják szerves szerkezeti formaként.
A gerendázat meghatározása
A gerendázatot egyszerűen úgy határozzák meg, mint a stabilizált szerkezetet alkotó tagok háromszögelését. A háromszögelés matematikailag a stabil konfiguráció. Általában a gerendázatnak a tagokat felső húrnak, alsó húrnak, függőleges húrnak és átlós húrnak nevezik. A rácsszerkezetek fő funkciói a következők
- A felette lévő szerkezetek terheléseinek felvétele
- A teljes szerkezet megfelelő oldalirányú stabilitásának biztosítása
A tervezési folyamatban van néhány alapfeltevés. Tisztázni kell, hogy a tartószerkezetek kialakításának meg kell felelnie a tervezési feltételezéseknek, hogy elkerülhetők legyenek az erők és terhek szétszóródása miatti nem kívánt meghibásodások. Az alábbiakban ismertetjük a fácsszerkezetek tervezésének feltételezéseit.
- A fácsszerkezet tagjai csak a tengelyirányú erőket veszik fel
- A csomópontokat, azaz a tagok csatlakozásait csapos kötésekként tervezzük, hogy a pillanatok ne kerüljenek át a fácsszerkezet tagjaira
- A külső terhek és a reakciók csak a csomópontokra hatnak
- A fácsszerkezetnek általában egy síkban kell lennie.
Tipikusan a rácsszerkezetek tagjai I szelvények, szögek, T szelvények, csőszelvények, négyszögletes szelvények és csatornaszelvények formájában készülnek. Az I szelvények a szerkezeti erők szempontjából optimalizált szelvényként előnyösebbek.
A rácsszerkezetek típusai
- Egyszerű rácsszerkezet – egyetlen háromszög alakú rácsszerkezetet jelöl. Ezeket a rácsszerkezeteket leggyakrabban tetőszerkezetként használják.
- Síkbeli rácsszerkezet – mint a neve is mutatja, kétdimenziós rácsszerkezetről van szó. Ha az összes tag és a csomópontok egy síkfelületen vannak, akkor ez a rácsszerkezet egy síkbeli rácsszerkezet.
- Térvázas rácsszerkezet – A síkbeli rácsszerkezettel ellentétben a tagok és a csomópontok a háromdimenziós térben helyezkednek el. Az elektromos és távközlési tornyok az egyik legegyszerűbb példa, amellyel a mindennapi életben találkozunk.
A gerendavázak formái
1. Pratt fácska
Pratt fácska forma a gravitációs irányú terhelésekre
Pratt fácska forma a felhajtó terhelésekre(gravitációval ellentétes terhelések)
2. Warren fácska
3. Warren fácska
. North light truss
4. Vierendeel truss
King post truss, Bowstring truss, Queen post truss, Flat truss, Lenticular truss néhány más, az iparban használatos truss forma.
