Simulació d'estructures d'armadura

Simulació d’estructures d’armadura

Una armadura (cercha, truss) és una estructura formada per barres unides per articulacions, formant triangles. Aquestes barres només estan sotmeses a esforços de tracció o de compressió. Les estructures d’armadura són lleugeres i resistents, i en el cas dels ponts permeten grans distàncies entre suports.

En el procés de disseny d’una estructura és molt interessant l’ús de simuladors. Nosaltres utilitzem Bridge Buiding Game >>

Cal tenir present què hi ha moltes possibles solucions i que cal escullir la millor: en el nostre cas, la que tingui la major relació resistència / pes propi. Veieu les meves idees per solucionar el 1r nivell del simulador (opcions A, B, C).

Quan proposeu les vostres solucions tingueu present què:
Per que una estructura triangulada sigui rígida (no es pugui deformar) cal que es cumpleixi: b= (2n)-3
[b: nombre de barres / n: nombre de nusos]

Si b > (2n)-3 hi haurà un excés de barres i l’estructura pessarà massa
Si b < (2n)-3 l’estructura es deformarà per manca de barres que transmetin els esforços

Unes quantes idees
Una armadura pot adoptar formes diferents. La única condició es que les barres s’uneixin formant triangles. No cal inventar res, existeixen armadures “normalitzades”. Veieu uns quants exemples:

A més, en els ponts les armadures es poden situar per sobre o per sota del tauler:

Esforços patits per l’estructura
Conèixer els esforços que patirà l’estructura dissenyada ens permetrà alleugerir-la encara més: les barres d’acer treballen bé a compressió però si han de treballar a tracció es poden substituir per cables. En el cas d’una maqueta d’alumnes Tecno-Lògics un cable d’acer potser es pugui associar a un cordill …

Els esforços a Bridge Buidling Game es representen amb colors: vermell = compressió / blau: tracció