Тема 7-5. Особенности расчета ферм.ppt
- Количество слайдов: 11
ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ФЕРМ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ Вся нагрузка, действующая на ферму, прикладывается к узлам фермы, к которым прикрепляются элементы поперечной конструкции (например, прогоны кровли или подвесного потолка), передающие нагрузку на ферму. Если нагрузка приложена непосредственно в панели, то в основной расчетной схеме она также распределяется между ближайшими узлами, но дополнительно учитывается местный изгиб пояса от расположенной на нем нагрузки. Пояс фермы при этом рассматривается как неразрезная балка с опорами в узлах.
Расчетная постоянная нагрузка, действующая на любой узел стропильной фермы, зависит от грузовой площади, с которой она собирается (заштрихована на рис. ), и определяется по формуле
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В СТЕРЖНЯХ ФЕРМЫ При расчете ферм со стержнями из уголков или тавров предполагается, что в узлах системы - идеальные шарниры - оси всех стержней прямолинейны, расположены в одной плоскости и пересекаются в центрах узлов Стержни такой идеальной системы работают только на осевые усилия: напряжения, найденные по этим усилиям, являются основными В связи с фактической жесткостью узловых соединений в стержнях фермы возникают дополнительные напряжения, которые при отношении высоты сечения стержня к его длине h/l<1/15 расчетом не учитываются, так как они мало влияют на несущую способность конструкции
Расчет ферм следует выполнять на ЭВМ, что позволяет рассчитать любую схему фермы на статические и динамические нагрузки с учетом, если надо, моментов от жесткости узлов и смещения осей стержней Существующие программы расчета позволяют получать расчетные усилия в стержнях с учетом требуемых сочетаний нагрузок и выполнять подбор сечений стержней из наиболее распространенных сварных и прокатных профилей Использование ЭВМ позволяет оптимизировать конструкцию, т. е. найти оптимальные схему фермы, материал стержней, тип сечений и т. п. , что позволяет получить наиболее экономичное проектное решение При отсутствии ЭВМ усилия в стержнях ферм удобнее всего определить графическим методом, т. е. построением диаграмм Максвелла – Кремоны, причем для каждого вида нагрузки (постоянной или временной) строят свою диаграмму Для ферм с несложными схемами (например, для ферм с параллельными поясами) и небольшим числом стержней более простым может оказаться аналитическое определение усилий Если фермы работают на подвижную нагрузку, то максимальные усилия в стержнях фермы от подвижной нагрузки определяют по линиям влияния
ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ МАКСВЕЛЛА - КРЕМОНЫ 1. Приведение внешней нагрузки к эквивалентной системе сосредоточенных сил в узлах фермы Последовательность построения: 2. Определение опорных реакций 30 к. Н в г 30 к. Н б 3 1 30 к. Н 3* 2 3. Обозначение внутренних и внешних полей (контуров) 4. Выбор масштаба сил (в 1 см – 10 к. Н) д 2* 1* 3* a VA 1* 2* 2 3 5. Построение внешнего многоугольника сил 6. Построение диаграммы внутренних усилий, действующих в элементах фермы 7. Определение внутренних усилий (сжатие -, растяжение +) в a 1 VB б г д
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ДЛИНЫ СТЕРЖНЕЙ В момент потери устойчивости сжатый стержень выпучивается, поворачивается вокруг центров соответствующих узлов и вследствие жесткости фасонок заставляет поворачиваться и изгибаться в плоскости фермы остальные стержни, примыкающие к этим узлам (см. рис. ) Поэтому в качестве степени защемления сжатого стержня в узлах принимается соотношение
где l – расстояние между центрами узлов - коэффициент приведения длины, зависящий от степени защемления стержня;
К сжатым узлам решетки в верхнем узле примыкает растянутый раскос, а в нижнем узле – растянутые панели нижнего пояса и раскос Здесь степень защемления значительно больше и отношение получается небольшим, близким к 0. 5, что дает значение коэффициента
Тема 7-5. Особенности расчета ферм.ppt