Al igual que con cualquier estructura de tipo puente y solo las cargas por gravedad, los miembros superiores estarán en compresión. Pero, ¿por qué el arco es mejor que una armadura de forma triangular? Gran pregunta: TLDR: minimiza el estrés en los miembros.
Aquí está mi interpretación de su “haz no continuo que forma un puente triangular”:
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Las flechas grises son soportes, la flecha verde es la carga única. Entonces obtuve el siguiente diagrama después de su análisis:
Déjame explicarte los colores y los números.
- Colores: rojo significa que el miembro falla, azul significa que el miembro es seguro, verde significa seguro y es más eficiente que el azul.
- Los números muestran la relación de seguridad del miembro, 1.0 significa apenas seguro. Más grande que 1 falla, más cercano a 0 (cero) significa más seguro.
Triángulo: los miembros de compresión fallan con una relación de 4.5 y los miembros de la web están en 0.55.
Manteniendo el mismo tramo, carga, tamaños de miembros y longitudes de miembros inferiores, reorganicé el truss para que se pareciera un poco más a un arco:
Truss: los miembros de compresión fallan con una relación de 1.53 y los miembros de la web están en 0.56.
Entonces, una disposición más igual que antes pero que se parece un poco más a un arco:
Segunda armadura: los miembros de compresión fallan con una proporción baja de 1.04 y los miembros de la web están en 0.27 o menos.
Aquí está la tendencia: a medida que la forma general del puente se aproxima al An Arch, la relación de tensión de los miembros individuales se minimizará.
¿Porque es esto importante?
Al aproximarnos al arco, pudimos reducir la relación de tensión de los miembros de compresión de 4.5 a casi 1.0. Mientras que los miembros de la web se redujeron de 0,55 a 0,27. Esto significa que podríamos reducir significativamente los tamaños de los miembros al alterar la geometría, lo que daría como resultado enormes ahorros en los costos de material.
Para los lectores extra de curiosidades:
- Todos los miembros son de 4 pulgadas x 4 en tubos, excepto los miembros centrales inferiores, que es un w18x35 y experimenta cizallamiento.
- Las longitudes de los miembros inferiores de izquierda a derecha son de 10 pies, 8 pies y 10 pies.
- Los soportes están anclados
- La carga es de 45 kips Muerto, el peso del miembro se incluye en el análisis.
- El diagrama inferior todavía tiene miembros defectuosos porque todavía no es un arco. Tengo una idea de que si lo llevamos unos pasos más allá podríamos hacerlo funcionar. Estoy tratando de mostrar una tendencia.
