Modern inşaatta, ahşap kirişler temel bir yapısal unsur olarak kalır, konut zeminlerinden ve çatı kirişlerinden gelen her şeyde kullanılan büyük ölçekli ahşap köprülere ve ağır ahşap kirişlere yol açan bir anda meydana gelir.Kaçlama, gerilimlere ve bükmeye verilen bir güç, çoğu zaman göz ardı edilebilirlik ve yolcu güvenliğine neden olabilir.Bu makale, uzun süre boyunca elektriksel faktörlere ve boyutsal eksenlere yol açan faktörlere maruz kalır.

Torsion Fiziği: Bir Beam İçinde Ne Oldu

Torsion bir an (torque) bir üyenin eksenleri hakkında uygulanır, genellikle eksantrik yükleme, eğri üyeler veya daha sonra kısıtlamalar ile yapılır. Bir kirişin çarpışıldığı zaman, oar stresi, bir kirişin uzunluğu boyunca geliştirir, yüksek çözünürlükte (G) ve kutuplu kirişlerin aksine, uzun kenarlarda veya sabit olmayan parçalar için (J) ile sabit olmayan bir şekilde azalır.

Torsional hear stresi için lineer bir izotropik malzemede temel denklem:

⁇ = T × r / J

⁇ 'nin stres olduğu yerde T'nin tork, r'in yarıçapıdır ve J'nin kutupsal olarak inertia anısı olduğu, ancak oar modulus, radial, tangential ve uzunlamasına bir akrepler ile karşı karşıya kaldığıdır.Bu anisotropy, sadece oar stresi değil aynı zamanda oduna da baskıya neden oluyor.

Torsion nasıl çalışır Ahşap Kirişleri Nasıl Etkiler

Torsion, ahşap üyesinin kapasitesini aşıyorken, birkaç zararlı etki meydana gelebilir:

  • [FONT:0]Twisting ve savaş: Şaşırtıcı, joists, güverte planks veya glating gibi destekleyici unsurların yanlışlanmasına neden olabilir. Bu, boş zeminler, sopalar veya çatlaklar gibi hizmet edilebilir sorunlara yol açabilir.
  • [FONT:0) Uzunca çatlaklar ve bölme: Shear, büyüme halkaları veya düğümler boyunca ayrılığa neden olabilir. Bu çatlaklar etkili kesiti azaltır ve strese yoğunlaşır, başarısız olur.
  • [FONT:0)Redüktör kapasitesi:[Dönetici:0) Torsion, diğer iç güçlerle birleştirir (bending, shear, yel) çok eksenli bir stres durumu üretmek için.
  • [FONT:0)Delaminasyon yapıştırıcısı üyeleri: yapıştırıcılı ahşap ürünleri yapıştırıcılı timber (glulam) veya çapraz timber (CLT) güçlü yapıştırıcı bağlara güvenebilir. Torsional kuvvetler, tabakaları ayrı, kademeli veya yıkıcı delaminasyona yol açabilir.
  • [FONT:0]Buckling ve istikrarsızlık:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dışkanlık ve hoşgörüsüzlük:[Dönersiz) Daha sonra çarpık bir şekilde çökebilecek olan mesafe.

Aşırı durumlarda, aşırı torsion, kirişin tamamen çökmesine, yapıyı tehlikeye atmasına ve yolcularını tehlikeye atmasına neden olabilir.

Faktörler Torsional Davranışı

CrossSection Şekil ve Boyut

Bir kirişin kesitinin şekli dramatik bir şekilde torsional sertlik ve stres dağılımını etkiler. Bir dairesel kesit, malzemenin toparlaca bir şekilde çalışmasına izin verir, çünkü pentan kirişler veya kare bölümler önemli bir savaş (gece-gezegesel deformasyon) yaşar ve yüksek tepeler stresler geliştirir.Bir alan için, bir dairesel kiriş aynı maksimum sertliğe ulaşmadan önce aynı maksimum sertliğe karşı direnç gösterebilir.

Savaş, önemli bir konsepttir: Halka açık olmayan bölümlerde, bu savaş stresi, tahıl altında uçağı ve son zamanlarda bölmeye neden olabilir.

Wood Türleri ve Noting

Farklı ahşap türleri torsional direnişte geniş bir varyasyon sergiliyor. Sert ahşap, harita gibi sert ahşaplar ve ash genellikle çam, fir, ya da spruce gibi yumuşak ahşaptan daha yüksek çözünürlükte bulunur.Ancak, bir tür içinde bile, juvenile ahşap, reaksiyon ahşap (kompresyon veya gerginlik ağacı) ve büyüme yüzüğü daha az önemli kusurları ile daha yüksek notlar seçmek.

Yoğun ahşaplar iyi bir tahmincidir: yoğun ahşaplar yüksek oar gücüne sahip olma eğilimindedir. Ama yoğunluk sadece tahıl eğimi ve düğüm boyutunu güçlü bir şekilde etkiler. Örneğin, bir kirişin kenarına yakın küçük bir düğüm, yüksek ahşapla kıyasla% 40 ila 40 arasında azalır.

Moisture Content ve Çevre Koşulları

Wood hipnozludur, yani o havadan nemlendirmedeki değişiklikler şişirme ve küçülme neden olur, ki bu da aşırı derecede sert ve daha güçlü bir şekilde ortaya çıkar. Dışsal yapılarda yağmur ve güneşe maruz kalırken, tasarımcılar ısıtılır veya hızlı bir şekilde azalırsa, yüzey kontrolleri gelişir.Bu kontroller, aşırı yükleme altındaki stres artışları gibi davranır.

Defects ve Kaza Hasar

Knotlar, bölmeler, çekler ve diğer kusurları stres konsantrasyonlarını yarıdan daha fazla azaltan bir düğüm oluşturur. İnşaat sırasında, uygunsuz kullanım (örneğin, kırılgan alanlarda) hasarları ortaya çıkarmak için zorlayın - yüksek stresler. Benzer şekilde, daha önce büyük bir bölünme ve yükleme sırasında etkili torsional sertliklerini yarıya azaltılabilir.

Destek Koşulları ve Sınırlayıcı Kıtlar

Bir kirişin desteklenmesi, torpın veya derin koltuk paralarının geri kalanının nasıl transfer edildiğine destek oluyor.Sadece ücretsiz uçlarla birlikte kirişler için küçük torsional kısıtlamalar sunuyor; örneğin, kirişler el ele alınmamış bir bağlantıya kadar toparlanabiliyorsa, sabit veya sürekli destekleyebilir, çünkü sütunun web veya flangıçta olduğu gibi.

Birçok ahşap yapısında, torsion, oturing varlığıyla azaltılır (örneğin, panel kalınlığı, alt kat, gypsum kurulu tavanı) daha sonra dağıtılırken, yanaşlı üyelere eklenir.

Design Strategies to Mitigate Torsion

Kiriş Seçimi ve Layoutout

Torsion'a karşı ilk savunma hattı, kirişlerin yeterli torsional sertlik ve güçle seçilmesidir.Çalışanlık için en derin olan kesitler kullanın, çünkü torsional sertlik, dikdörtgen kirişler için derinliğin küpü ile artarsa (daha önemli olsa da, bağımsız olarak) Serbestleşme veya meydan bölümlerin bağımsız olarak yanıltılması gerekir.

Dondurma ve Bracing

Torsion kaçınılamaz, takviye eklenebilir:

  • [FONT:0) Çelik bağlayıcı veya çubuk bağları:[Dönler arası kirişler, veya gerilim çubukları monte edilmiş diagonal olarak monte edilmiş, fiberlerin ayrılmasına ve bölmeyi engelleyebilir.
  • [FONT:0)Bitiş veya çapraz-köpekleme:[Dönetici:) Şaşırtıcılar arasında kurulu Katı ahşap bloklar, son rotasyonu önlemek için. Cross-briding (diagonal konektörler) kirişler arasında da dağıtmaya yardımcı olur.
  • [FONT:0)Shear-reinforced kirişler: Mühendisli timber, cam-fiber-reinforced polimer (GFRP) barlar veya çelik açılar, oar kapasiteyi artırmak için konsüller içine gömülü veya epoze edilebilir.
  • [FONT:0]Through-bolts ve hear plakaları: [Dön toklar geliştiği yerlerde (örneğin, sabitler), büyük yıkamacılarla veya hear plakaları ile birlikte, ahşapları ezilmeden devretmeye yardımcı olabilir.

Bağlantı Detaylı Bilgi

Bağlantılar torsion için kritik yoldur. kirişler sütunlar veya zürperler tarafından desteklenen kirişler için, aşırı şarj olmadan torsiyonel kısıtlamalar sağlayan bağlantılarını belirtelim. Örneğin, kirişler arasındaki temas alanını artırmak için saddle-type hanger, bu bardaklar basit bir üst flange hanger, bazı rotasyonlara izin verir.

Torsion eksantrik yükler tarafından (örneğin, bir kanala bir kanal veya el bombasına destek veren bir kiriş), kirişin eksenine yük yolunu ayarlamanın destek puanlarını dengelemek için destek noktaları.Eğer bu mümkün değilse, dengesiz bir an taşımak için ikincil bir kiriş veya strut ekleyin.

Moisture ve Çevre Koruma

Nemsif varyasyonları ağırlama, ahşap kirişleri doğrudan hava maruziyetinden korumak ve tuzakları önlemek için.To kirişs in humid or ıslak ortamlar, specify wood treated preservatifler veya termal olarak değiştirilmiş.Gücreasyon boşlukları ayrıntılı olarak azaltmak için göz ardı etmek - hareketi için boşlukları azaltmak ve bu tuzak nemi engelleyen katı bağlantıları önlemek.

Kod Uyum ve Tasarım Standartları

Çoğu bina kodları (IBC, Avrupa, Kanada, vb.) ABD'de Ahşap İnşaat için kodlar oluşturmaz ve Kanada Standart CSA O86, bir eğri veya nominal olarak yumuşak sistem ilkelerine güvenmeksizin giriş yapar. Ancak, ABD'de Wood Construction için Ulusal Tasarım düzeltmesi (NDS), birleşik bir strese ilişkin bir bölüm içerir ve Kanada Standart CSA O86, en az 2 faktöre bağlı olarak en az iki faktöre bağlı olarak en az iki faktöre bağlı olarak, en az iki faktöre bağlı olarak sayısal olarak uygulanır.

Timber Structures'ta Torsion'ın Gerçek Dünya Örnekleri

Timber Bridges

Timber köprüler genellikle bir tarafta kamyon yüklemesi veya rüzgar güçlerinden tasarruf etmeyi deneyimliyor. Washington'daki bir dizi transistörlü patlamadan sonra tekrarlanan modern tasarımları kullanarak bir araya gelir. Modern tasarımlar, daha sonra tamamen köprü genişliğine transfer etmek için sürekli olarak zeminler kullanıyor.

Pergolas ve Açık Yapılar

Pergolas uzun, ağır bitkilerin veya kar yüklerinin kademeli olarak uyumlu değilse, kirişlerin tam kesitle sütunlara bağlanması gerekli olan betonlar ilerleyici birçok ikna gelişebilir.Birçok pergola başarısızlıkları, uzun süredir bölünerek başlar.

Glulam Cantilevers

Kandilli çatılar veya balkonlar için kullanılan Glulamlar özellikle savunmasızdır.Eğlenceli kısımdan gelen eksantrik yük, bir Kanada spor kompleksinde önemli bir durumda, kar fırtınasından sonra büyük bir glulam çatlakları geliştirir, çünkü asır bağlantıların bittiği bir çelik kanalı ekledi.

Gelişmiş Konular: Mühendisli Wood Ürünlerinde İşkence

Cross-laminated timber (CLT) ve laminat vener lumber (LVL) sağlam lumbere kıyasla homojen nitelikleri geliştirdi, ancak hala CLT için, kontrasepsiyondan daha hassas hale getirmek için onlarla karşı karşıya kalır (örneğin, yapıştırıcı zayıf veya panel yüksek bir bükülmeye maruz kalır. LVL kirişlerde, ince veners tahılları hizaya girerler.

Ahşap hear özellikleri hakkında daha fazla bilgi için, Amerikan Wood Council teknik bir kılavuz yayınlar ()AWC Teknik Kaynaklar) Bu, çeşitli türler için uygulanabilir hear stresleri içerir.APA- Mühendis Wood Association ().

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Torsion, diğer yüklerle ilgili sık sık sık sık göz ardı edilen bir güçtir -mühendislik ve inşaatçılar ve inşaatlar, uygun kesitler kullanarak, minimum kusurları kullanarak, yeterli bracing ve son kısıtlama sağlayarak ve torsion için bağlantıları tasarlayabilirler.