🌉 Analiza konstrukcji mostu

To macierzowa odmiana metody elementów skończonych stosowana dla konstrukcji szkieletowych. Każdemu prętowi przypisuje się macierz sztywności 4x4 wynikającą z jego sztywności osiowej EA/L i kąta nachylenia, a następnie sumuje się je w jedną macierz globalną K. Rozwiązanie równania K·u = F daje przemieszczenia węzłów, z których wynikają siły w prętach.

Pręt rozciągany jest wydłużany i ściąga swoje węzły do siebie; pręt ściskany jest skracany i odpycha swoje węzły od siebie. Symulacja oblicza siłę osiową każdego pręta na podstawie zmiany jego długości i koloruje go na niebiesko przy rozciąganiu lub na czerwono przy ściskaniu, z intensywnością proporcjonalną do największej występującej siły.

Różnią się układem ukośników. Ukośniki Pratta biegną w kierunku środka i pracują na rozciąganie pod obciążeniem, ukośniki Howe'a biegną w przeciwną stronę i pracują na ściskanie, a kratownica Warrena wykorzystuje na przemian ułożone ukośniki tworzące trójkąty bez słupków pionowych. Zmiana typu przebudowuje geometrię i ponownie rozwiązuje model.

Rzeczywiste ugięcia sprężyste sztywnej stalowej kratownicy są znikome w porównaniu z jej rozpiętością — często zaledwie milimetrowe — więc w rzeczywistej skali byłyby niewidoczne. Suwak Skala mnoży rysowane przemieszczenia od 5x do 200x, aby wyraźnie pokazać odkształcony kształt. Podawana wartość ugięcia pozostaje prawdziwą, nieskalowaną wartością w milimetrach.

To wierny liniowo-sprężysty model kratownicy: pręty przegubowe przenoszące wyłącznie siłę osiową, małe przemieszczenia oraz podpory w postaci jednego przegubu i jednej podpory przesuwnej. Model odzwierciedla realistyczne rozkłady sił oraz ich zależność od obciążenia, materiału i geometrii. Nie uwzględnia wyboczenia prętów, ciężaru własnego, sztywności węzłów ani dużych przemieszczeń, więc należy traktować go jako narzędzie dydaktyczne, a nie normę projektową.