Vad är en truss beam?

Inom konstruktionsteknik är en fackverksbalk en balk gjord av ett fackverk. En truss är ett nätverk av stänger som bara upplever spänning eller kompression. Detta möjliggörs eftersom stängerna är förbundna med varandra med enbart stiftförband, som låter stängerna svänga. En balk är en typ av strukturellt element utformat för att motstå böjning. Fackverksbalken är en populär komponent i broar på grund av dess effektiva materialanvändning.

En fackverk kan ses som ett skelett av raka stänger som har en viss typ av koppling till varandra. Varje stång är ansluten med en stiftförband, vilket gör att den kan svänga i vilken riktning som helst. Effekten av att endast använda stiftförband är att varje stång endast kan vara i spänning eller kompression. De kan inte böjas, eftersom en stång i böjning helt enkelt kommer att slappna av om dess ände tillåts svänga. När de är anslutna till trianglar bildar dessa stänger en styv fackverksstruktur som fungerar som en solid bit.

Fördelen med en fackverk är dess styrka-till-vikt-förhållande. Vanligtvis är det mesta av utrymmet inom en fackverk tomt; det är skelettet av stänger som utgör strukturen. Den relativt höga hållfastheten hos ett fackverk kan bibehållas eftersom stängerna endast utsätts för drag- eller tryckpåkänningar.

En balk används specifikt för att motstå böjning genom att deformeras till en cirkulär bågeform. Den inre omkretsen av en balk vid böjning komprimeras till en mindre storlek än längden på balken. Den yttre omkretsen är däremot utsträckt till en större storlek än balkens ursprungliga längd. Båda dessa deformationer tjänar till att motstå den applicerade böjningen. Om den inte skadas permanent, tenderar strålen att återgå till sitt ”naturliga” tillstånd.

En fackverksbalk kan användas på samma sätt som en solid balk. Om en fackverk byggs med samma yttermått som en balk kan den utsättas för samma böjbelastningar. Fackverksbalken, som skulle bestå av trianglar av stänger med stiftförband i ändarna av dem, skulle likna samma cirkulära bågeform som den solida balken. Även här skulle stängerna nära den inre omkretsen komprimeras. I kombination med stängernas spänning nära den yttre omkretsen skulle fackverksbalken kunna motstå böjning.

Ingenjörer kan välja att använda en fackverksbalk i en bro eftersom det är mer ekonomiskt och lättare att konstruera än andra konstruktioner. Som med alla takstolar är en takstolsbalk ett mycket effektivt sätt att använda material. Kostnaden för råvaror, tillverkning och transport kan vara mycket lägre med en fackverksbalk än med en solid balk. Det kan också vara mer genomförbart att bygga vissa konstruktioner, såsom broar, med fackverksbalkar.