Mikä on ristikkoanalyysi?

Usein siltoissa, sähkötorneissa ja tietyntyyppisissä katoissa käytettävät ristikot koostuvat yleensä tankoista, jotka on yhdistetty toisiinsa. Palkkikomponentit on tyypillisesti yhdistetty nastoilla. Ristikkoanalyysillä voidaan määrittää koko rakenteeseen vaikuttavat puristus- ja vetovoimat. Ristikon rakenteellinen eheys voidaan laskea käyttämällä matemaattisia kaavoja ja tieteellistä arviointia. Ristikkotekniikassa tärkeimmät analyysimenetelmät keskittyvät usein liitoksiin, osiin tai rakenteen graafiseen esitykseen.

Ristikkoanalyysiä varten säännöt määräävät yleensä, että tangot on yhdistetty tapilla ja että liitoksissa ei ole kitkaa. Tyypillisesti oletetaan, että jokainen komponentti rasittuu saman verran koko pituudeltaan, kun taas rakenteelliset kuormitukset vaikuttavat vain ristikon liitoksiin. Analyytikot katsovat yleensä eri voimien reaktioita eri osiin. Ristikkoanalyysi suoritetaan tyypillisesti käyttämällä tasapainoyhtälöitä.

Liitosmenetelmä on yksi tapa analysoida ristikon rakennetta. Yleensä olettaen, että jokainen kappale on jännittyneenä, eli tangon molempiin päihin kohdistuu vetovoimia, analyysi suoritetaan vapaan kehon kaaviossa esitetyllä ristikon osalla. Jokaisessa liitoksessa käytetään usein kahta yhtälöä; laskelmien lukumäärä on kaksinkertainen rakenteessa olevien liitosten määrään verrattuna. Eri vaiheet johtavat sen määrittämiseen, ovatko jokainen osa jännittynyt vai puristunut. Tämä lähestymistapa ristikkoanalyysiin sisältää usein trigonometristen funktioiden käytön myös kulman mittauksissa.

Leikkausmenetelmää käytettäessä tarvitaan tyypillisesti se ristikon muotoilun osa, joka vaikuttaa siihen eniten. Laskelmat suoritetaan ristikon läpi kulkevan jakorajan kummallakin puolella käyttäen tasapainoa laskelmien ohjaamiseen. Tämä linja voi kulkea jopa kolmen ristikon palkin läpi. Kunkin liitoksen jännitys ja puristus lasketaan myös tällä ristikkoanalyysimenetelmällä. Osia, kuten elementtejä, jotka eivät kanna kuormaa, komponentteja, jotka välittävät voimia vastakkaiselle puolelle, ja kaarevia osia on joskus tarkasteltava toisin tarkan analyysin saamiseksi.

Graafinen ristikkoanalyysi käyttää usein vähimmäismäärää viivoja käyttämällä voimapolygonia. Tuloksena voi olla yksinkertaistettu piirustus nimeltä Maxwellin kaavio, joka näyttää kolmikulmalta, jolla voimat ja kulmat voidaan mitata. Laskut suoritetaan yleensä myötäpäivään piirustuksen ympärillä. Ristikkoanalyysiä käytetään usein tällaisten järjestelmien mekaniikan mittaamiseen ennen niiden rakentamista. Rakenteen monimutkaisuus on joskus rajoitus, jolloin saumojen huomioon ottaminen laskelmissa on tyypillisesti tehokkaampaa.