트러스는 축 변형만을 견딜 수 있는 특별한 빔 요소입니다. 아래 구조를 고려해 봅니다.
이 구조 클래스의 결합은 여기에서 모멘트가 발생하지 않도록 되어 있습니다. 각 멤버에서 발생하는 유일한 주요 하중은 축력입니다. 축력은 각 멤버의 전체 부분에 일정하게 작용하며 단면 전반에 걸쳐 균일한 축 응력을 발생합니다. 이러한 멤버는 트러스 요소로 모델링됩니다. 트러스는 주로 교량, 지붕, 발전탑 등과 같은 건축 및 구조물 응용에 사용됩니다.
트러스 요소는 두 개의 절점으로 정의됩니다. 각 절점은 세 정사형 방향 변위인 3개의 자유도를 가집니다. 아래 나와 있는 빔 요소는 왼쪽 절점에서 고정되고 오른쪽 절점에 축력 P가 부가되었습니다. 축 방향은 빔이나 트러스의 길이를 따라 있으며, 단면 방향과는 다릅니다.
축 응력(Sx) = P/A, 오른쪽 절점의 축 변위(Ux) =PL/AE
여기에서,
P = 트러스 요소의 길이를 따라 작용하는 축력
A = 트러스의 단면 영역
L = 트러스의 길이
E = 탄성계수
위 수식은 Ux=P/(AE/L)= P/K로 나타낼 수 있습니다. 여기에서 K=AE/L은 트러스 요소가 축 스프링 강성 k=AE/L에 해당함을 나타냅니다.
재질 속성
항상 탄성 계수가 필요합니다.
밀도는 중력 하중이 고려될 경우에만 필요합니다.
구속조건
평행이동 구속을 트러스 조인트에만 부가할 수 있습니다. 각 절점(결합)에 3개의 평행 이동 자유도가 있습니다. 고정 및 고정(평행 이동량 없음) 구속조건은 회전이 고려되지 않으므로 트러스 결합과 유사합니다. 0 또는 0 이외의 지정 이동을 부가할 수 있습니다. 트러스와 빔이 조인트에서 만나는 경우, 회전을 부가할 수 있으나 빔에만 적용됩니다.
하중 조건
조인트와 참조점에서 집중하중을 부가할 수 있습니다. 중력을 부가할 수도 있습니다. 프로그램은 지정된 가속도와 밀도를 사용하여 중력하중을 계산합니다. 각 요소에서 발생한 축력만 고려됩니다. 트러스가 수직으로 적용된 하중을 무시합니다.
메시
메서는 기본 요소 수를 사용하여 빔 및 트러스를 메시합니다. 메시 컨트롤을 적용하여 선택한 빔이나 트러스에 대한 메시 변수(요소 수 또는 메시 요소 크기)를 변경할 수 있습니다.
빔과 트러스 멤버는 그 실제 단면 모양과는 상관 없이 솔리드 원통형이나 실제 빔 형상으로 표시됩니다. 이 기본 메시 옵션을 설정하려면 을 클릭합니다. 기본 옵션 탭에서 메시를 클릭하고 빔 프로파일 렌더링을 선택하거나 선택 취소합니다.
트러스로 인식된 직선형 구조용 멤버는 한 개의 트러스 요소로 표현됩니다. 축 변형의 변화는 선형이며 축 응력은 단면과 트러스 전반에 일정합니다.
결과
축 응력과 하중, 변위, 변형 형상 플롯을 볼 수 있습니다. 트러스 멤버의 하중과 응력은 단면과 트러스 전반에 걸쳐 일정합니다. 끝 사이의 선형 변위가 다릅니다. 축 방향을 제외한 방향의 하중, 변형, 응력은 0으로 설정되어 있습니다. 응력 플롯에서 각 트러스 요소는 한 가지 색으로 나타납니다. 트러스 멤버의 하중은 축 응력과 단면 면적을 곱한 값입니다.