Qu'est-ce que l'analyse des fermes?
souvent utilisé dans les ponts, les tours électriques et certains types de toits, les fermes se composent généralement de barres connectées dans un cadre. Les composants de la barre sont généralement connectés par des broches. L'analyse des fermes peut être utilisée pour déterminer les forces de compression et de tension qui agissent tout au long de la structure. L'intégrité structurelle de la ferme peut être calculée à l'aide de formules mathématiques et d'évaluation scientifique. Dans l'ingénierie des fermes, les principales méthodes d'analyse se concentrent souvent sur les joints, les sections ou par la représentation graphique de la structure.
Pour l'analyse des fermes, les règles dictent généralement que les barres sont reliées par des épingles et qu'il n'y a pas de friction dans les articulations. On suppose généralement que chaque composant subit la même quantité de contrainte sur toute sa longueur, tandis que les charges structurelles n'affectent que les joints de la ferme. Les analystes examinent généralement les réactions de différentes forces sur les différentes parties. L'analyse des fermes est généralement effectuée en appliquant des équations deéquilibre.
La méthode des articulations est une façon d'analyser une structure de ferme. En supposant généralement que chaque pièce est en tension, ce qui signifie que les deux extrémités d'une barre sont soumises à des forces de traction, l'analyse est effectuée sur une partie de la ferme représentée sur un diagramme corporel libre. Deux équations sont souvent utilisées pour chaque articulation; Le nombre de calculs est le double du nombre de joints dans la structure. Diverses étapes conduisent à déterminer si chaque membre est en tension ou en compression. Cette approche de l'analyse des fermes implique souvent l'utilisation de fonctions trigonométriques pour les mesures d'angle.
En utilisant la méthode des sections, la partie de la conception de la ferme avec le plus de force qui y agissait est généralement nécessaire. Des calculs sont effectués de chaque côté d'une ligne de démarcation à travers la ferme, en s'appuyant sur l'équilibre pour guider les calculs. Cette ligne peut passer jusqu'à trois barres sur le truSS. La tension et la compression de chaque articulation sont également calculées par cette méthode d'analyse des fermes. Des composants tels que des membres qui ne portent pas de charge, ceux qui transmettent les forces du côté opposé, et les pièces incurvées doivent parfois être considérées différemment pour obtenir l'analyse la plus précise.
L'analyse graphique des fermes utilise souvent un nombre minimal de lignes en utilisant des polygones de force. Le résultat peut être un dessin simplifié appelé diagramme de Maxwell, qui ressemble à un triangle sur lequel les forces et les angles peuvent être mesurés. Les calculs sont généralement effectués dans le sens horaire autour du dessin. L'analyse des fermes est souvent utilisée pour mesurer la mécanique de ces systèmes avant leur construction. La complexité de la structure est parfois une limitation, auquel cas la prise en compte des articulations des calculs est généralement plus efficace.