Struktur Baja Ringan

Sebuah truss atau baja ringan adalah struktur yang terdiri dari anggota batang diatur untuk membentuk satu atau lebih segitiga. Sendi yang terjepit (bukan moment saat) sehingga para anggota harus membentuk segitiga. Sebuah kerangka atau frame, di sisi lain, adalah struktur yang terdiri dari anggota berkas berorientasi secara terukur yang terhubung secara kaku atau dengan pin di sendi. Anggota dapat mendukung bending atau membelok juga beban aksial.

Aspek baru yang penting untuk mempelajari struktur rangka atap baja ringan ini adalah pertimbangan dari unsur kekakuan dari anggota yang berorientasi secara terukur. Sejak berbeda berorientasi anggota harus dipertimbangkan secara bersamaan, mereka harus telah umum atau global sumbu referensi. Hubungan antara global dan sumbu lokal ditetapkan melalui 3-D rotasi matriks.
Kami pertama-tama akan mengembangkan analisis struktur untuk plane sebagai langkah antara untuk memperkenalkan kasus umum ruang frame. Referensi [3, 45] adalah sumber yang sangat baik untuk rincian tambahan pada 3.D pemodelan struktur.
Asumsi mendasar dalam perkembangan berikut ini adalah bahwa prinsip super posisi berlaku. Dengan cara ini, kita dapat mengumpulkan bingkai umum dengan menggabungkan tindakan terpisah dari kasus-kasus sederhana yang dikembangkan dalam hal ini dan bab-bab sebelumnya.

Analisa Struktur Baja Ringan
Kekakuan matriks adalah berkenaan dengan koordinat lokal, yaitu, satu set koordinat sejajar dengan anggota. Akibatnya, dalam sebuah gugusan yang terdiri dari anggota dengan orientasi yang berbeda ada banyak coordinat lokal tersebut. Esensi dari pendekatan kekakuan langsung adalah bahwa kekakuan dari berbagai anggota dirujuk ke sistem koordinat global umum sebelum assemblage. Untuk itu, kita harus terlebih dahulu mendapatkan matriks kekakuan dari elemen yang berorientasi secara utuh dimaksud sistem koordinat global.

Pertimbangkan sebuah elemen truss yang membujur sumbu membuat sudut 0 derajat relatif terhadap sumbu x global yang ditunjukkan Matriks kekakuan dari elemen truss.

Kekuatan dan pemindahan dimaksud koordinat lokal busur sekarang dilambangkan dengan notasi yang berjeruji. Kami ingin memberikan tambahan anggota truss derajat kebebasan yang memungkinkan untuk bergerak dalam pesawat. Yaitu, kita ingin menambahkan derajat kebebasan dan O. kekakuan hubungan yang berkaitan diperoleh dengan peningkatan di atas nol persamaan dengan menambahkan kekuatan dalam i-arah, dan Lh perpindahan nodal i, dan 6, di arah ke-i pada Node Node I dan 2, masing-masing.

Konektivitas
Untuk menggunakan bentuk umum dari matriks kekakuan elemen, kita harus konsisten dalam penunjukan orientasi. Sebagai contoh, anggota yang tegak dapat dikatakan memiliki orientasi baik U = 90 ° atau 0 = _900 tergantung pada akhir yang dianggap sebagai 'pertama' node. Kita akan menyatakan informasi ini dalam bentuk sebuah connecUvity. Jelasnya, kita akan menyatakan (sebagai milik anggota) dua node yang menghubungkan. Perhatikan bahwa sebenarnya urutan penomoran simpul tidak penting, hanya yang kedua adalah dianggap simpul pertama.
Pertimbangkan penomoran dari frame. Penomoran anggota cukup bebas tetapi, seperti akan kita lihat nanti, penomoran dari simpul dapat sangat penting bagi efisiensi komputasi.

Sumber dari Static and Dynamic Analysis of Structures: With an Emphasis on Mechanics and Computer Matrix Oleh James F. Doyle.