מסבך

מִסְבָּך הוא אלמנט הנדסי שמשמש בבניות קלות, גשרים, עגורנים וכלים הנדסיים.

הוא בנוי ממוטות וחיבורים פרקיים שנקראים "צמתים". המוטות יוצרים משולשים מרחביים יציבים. המשולשים מקנים קשיחות ומאפשרים לבנות קורות, עמודים או שלדים מרחביים קלים.

הרעיון הוא להשיג גובה וקשיחות ללא מילוי מלא של החומר. מסבך בעובי נתון יכול להיות קל יותר מקורה מסיבית ואפשרי למפתחים ארוכים יותר.

כאשר קורה נושאת עומס פועלת בה גם מומנט, כוח שגורם לכיפוף (כיפוף = bending). במוטי המסבך, אם הכוחות עוברים רק בצמתים, יתפתחו רק מאמצי לחיצה (דחיסה) או מתיחה (מתיחה) ולא מאמצי כפיפה.

השימוש במסבכים קיים כבר בבנייה עתיקה, בעיקר מעץ לגשרים, בתי מגורים ופיגומים. השימוש המשמעותי החל עם פיתוח פלדה בתחילת המאה ה-19, עם בניית גשרים ממסבכי פלדה.

דוגמאות בולטות במאה ה-19 כוללות את ארמון הבדולח והמגדל אייפל, שהדגימו שלדים קלים במיוחד. בבנייה מודרנית משתמשים במסבכים גם בשלדי מבנים גבוהים ובמשרדים גדולים.

הבחירה במסבכים נבעה משיקול טכני ראשון: חיבור מונוליטי קשיח היה מסובך והחיבורים הפכו לעתים למפרקים. שיקול שני: תכנון מבנים לא מסוימים סטטית דרש חישובים מורכבים והכרה של התנהגות החומר, למשל מודול יאנג, מדד לנוקשות החומר.

שימושים מודרניים נוספים: גשרים קשתיים, שלדי מגדלים גדולים וטלסקופים שבהם מחליפים שפופרות סגורות במוטות מסבך מאלומיניום, פלדה או סיבי פחם.

מִסְבָּך הוא מבנה של מוטות שמחוברים זה לזה.

המוטות נפגשים בצמתים. צומת זהו מקום חיבור בין המוטות.

המוטות יוצרים משולשים חזקים. המשולשים נותנים כוח וקשיחות בלי הרבה חומר.

מסבכים משמשים בגשרים, במנופים, במגדלים ובטלסקופים.

אנשים בנו מסבכים מעץ כבר בעת העתיקה. במאה ה-19 התחילו להשתמש בפלדה. זה סייע לבנות גשרים ומבנים קלים.

במסבך המוטות עובדים בדחיסה (כאשר דוחסים) או במתיחה (כאשר מושכים). כשהכוחות עוברים בצמתים בלבד, המוטות לא מתעקמים.

דוגמה מפורסמת היא מגדל אייפל. בטלסקופים גדולים מחליפים שפופרות במוטות מסבך כדי לחסוך בחומר.