АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Расчетные усилия в стержнях ферм, кН

Читайте также:
  1. БЛОК Б. Решите ситуационные и расчетные задачи.
  2. В соответствии с российским законодательством банк -это ... организация, которая выполняет депозитные, расчетные и ссудные операции.
  3. Главные вербовочные усилия мунитов направлены на молодежь
  4. Дипломатические усилия США
  5. Исходные данные и расчетные параметры внутреннего и наружного воздуха
  6. КАК НАСТРОИТЬ ПОДСОЗНАНИЕ НА ТВОРЧЕСКИЕ УСИЛИЯ
  7. Когда потребности человека близки к насыщению, он все в меньшей степени прилагает усилия к их удовлетворению
  8. Определение усилий в стержнях фермы
  9. Определить расчетные значения координат x и y характерных точек трека, т.е. точек начала и конца каждого прямолинейного и криволинейного участка трека.
  10. Основные расчетные формулы
  11. Основные расчетные характеристики слоевых топок
  12. Расчетные зависимости конвективного теплообмена
  Элемент     № стерж- ней Усилия Расчетные усилия  
    от F = 1 от постоян-ной нагрузки F = 62,3 кН от снеговой нагрузки FS = 43,2 кН от опорных моментов     № нагрузок     Величина, кН  
S 1 от M 1 = 1 S 2 от M 2 = 1 S 1 M 1 M 1= –1079кН·м (– 831,9) S 2 M 2 M 2=–311,2кН·м (– 64)  
Ψ =1 Ψ =0,9  
  2 а 2 в      
    Верхний пояс 1 – 1′    
В1 – 1         – 0,327   352,8     352,8  
В2 – 3 – 7,6 – 473,5 – 328,3 – 295,5 – 0,265 – 0,063 285,9 19,6 1; 2 а – 801,8  
В3 – 4 – 7,6 – 473,5 – 328,3 – 295,5 – 0,265 – 0,063 285,9 19,6 1; 2 а – 801,8  
В4 – 6 – 11,5 – 716,5 – 496,8 – 447,1 – 0,196 – 0,129 211,5 40,1 1; 2 а – 1213,3  
В5 – 7 – 11,5 – 716,5 – 496,8 – 447,1 – 0,196 – 0,129 211,5 40,1 1; 2 а – 1213,3  
  Нижний пояс Н – 2 4,1 255,4 177,1 159,4 0,296 0,03 – 319,1 (–246,2) – 9,3 (– 1,9) 1; 2 а 432,5  
Н – 5 10,0     388,8 0,229 0,096 – 247,1 (–190,5) – 29,9 (– 6,1) 1; 2 а    
Н – 8 12,0 747,6 518,4 466,6 0,162 0,162 – 174,8 (–134,8 – 50,4 (– 10,4) 1; 2 а    
    Раскосы 1 – 2 – 6,1 – 380 263,5 237,2 0,046 – 0,046 – 49,6 14,3 1; 2 а 1; 2 в; 3; 4 – 643,5 – 652,5  
2 – 3 4,9 305,3 211,7 190,5 – 0,048 0,048 51,8 – 14,9 1; 2 в; 3; 4 532,7  
4 – 5 – 3,5 – 218,1 – 151,2 – 136,1 0,048 – 0,048 – 51,8 14,9 1; 2 в; 3; 4 – 391,1  
5 – 6 2,1 130,8 90,7 81,6 – 0,048 0,048 51,8 – 14,9 1; 2 в; 3; 4 249,3  
7 – 8 – 0,7 – 473,5 – 328,3 – 295,5 0,048 – 0,048 – 51,8 14,9 1; 2 в; 3; 4 – 73,8  
  Стойки 3 – 4 – 1,0 – 62,3 – 43,2 – 38,9     1; 2 а – 105,5  
6 – 7 – 1,0 – 62,3 – 43,2 – 38,9     1; 2 а – 105,5  
8 – 8′                      

П р и м е ч а н и е. В скобках усилия, определенные по второй комбинации моментов (без учета снеговой нагрузки)


При определении расчетных усилий в стержнях ферм усилия от опорных моментов и нормальной силы в ригеле учитываются только в том случае, если они догружают стержень фермы или меняют знак усилия. Если усилия в рассматриваемом стержне от распора рамы, опорных моментов вертикальной нагрузки имеют одинаковые знаки, то принимают их сумму. Если знаки усилий разные и усилия от распора и моментов меньше по абсолютному значению, чем от вертикальной нагрузки, то за расчетное берут усилие только от вертикальной нагрузки. Если же усилия имеют разные знаки и усилия от распора и моментов больше усилий от вертикальной нагрузки, то стержень должен быть проверен на алгебраическую сумму этих усилий.

При учете усилий от опорных моментов усилия от снеговой нагрузки вводятся с коэффициентом сочетания 0,9, так как опорные моменты определены от нескольких кратковременных нагрузок (2-е основное сочетание).

Воздействие больших опорных отрицательных моментов и распора может поменять знак усилие в элементах нижнего пояса с «плюса» на «минус». В этом случае необходима проверка этих элементов на устойчивость. Усилие в первой панели нижнего пояса определится при сочетании постоянной нагрузки, воздействий от опорного момента с левой и правой сторон фермы, максимального распора. Снеговая временная нагрузка, дающая большое растягивающее усилие в элементах нижнего пояса не учитывается. Усилия от временных нагрузок принимаются с коэффициентом сочетания ψ = 0,9:

255,4+ (– 246,2) + (– 1,9) + (– 113,1) = – 105,8 кН.

При приложении нагрузок вне узлов фермы ее пояса рассчитываются на совместное действие продольных усилий и изгибающего момента как неразрезные балки, опирающиеся на узлы ферм. Значение изгибающего момента от сосредоточенной силы F приближенно определяется по формуле

М = 0,9 Fd /4,

где коэффициент 0,9 учитывает неразрезность пояса.

Если узел фермы имеет три стержня, из которых два лежат на одной прямой, а третий направлен к этой прямой под произвольным углом, и к узлу внешняя сила не приложена – усилия в первых двух стержнях равны, а третий не работает (стержень 1–1′ «нулевой»).

Определение усилий на ЭВМ* Алгоритм нахождения усилий в элементах фермы с помощью системы автоматизированного проектирования ‘SCAD office’:

1. Запустите SCAD.

2. В разворачивающемся списке <Проект> (находится в левом верхнем углу окна SCAD) выберите пункт <Новый проект>.

____________________________________________________________

* Выполнил студент Юшин А.В.

 

3. Чтобы задать расчетную схему фермы, выберите тип схемы – <Плоская шарнирно-стержневая система>, нажмите кнопку <Единицы измерения> и поменяйте единицы измерения сил с <Т> на <кН>, нажмите кнопку <ОК>, задайте имя файла и нажмите кнопку <Сохранить>.

4. В появившемся дереве проекта двумя щелчками левой кнопки мыши выберите ветвь <Расчетная схема>.

5. Перейдите на вкладку <Узлы и элементы> (в верхней части окна) и нажмите кнопку <Узлы>, затем появившуюся кнопку <Ввод узлов>.

6. Чтобы задать расчетную схему фермы, необходимо в первую очередь задать координаты ее узлов. Полагая начало координат в первом узле фермы (координата узла 1 (0;0), узла 2 (0;6) и т.д.), последовательно задайте все узлы фермы (размеры задаются в метрах, в случае плоской шарнирно-стержневой системы задаются только координаты x и z).

7. Чтобы задать стержни фермы, на вкладке <Узлы и элементы> выберите <Элементы>, затем <Добавление стержней>. Стержни вводятся путем указания мышью начального и конечного узлов стержня. Для удобства дальнейшего моделирования рекомендуется принять следующее правило задания стержней: горизонтальные стержни вводятся слева направо, вертикальные – снизу вверх. В случае разрезных поясов фермы, они задаются набором стержней: если на одной прямой лежат узлы 1,2,3, следует задавать 2 стержня: 1-2 и 2-3, но не 1-3, в случае неразрезных поясов, они задаются, минуя промежуточные узлы.

8. Для того чтобы шарнирно соединить заданные стержни, на вкладке <Назначения> выберите команду <Установка шарниров>, в диалоговом окне <Условия примыкания стержней> установите флажки соответствующие освобождению от угловых связей в направлении осей Х и Y (UX,

UY) в Узле 1 и Узле 2, нажмите <ОК>, выберите все стержни и нажмите клавишу <Enter>.

9. Далее необходимо удалить из каждого узла фермы по одному шарниру, т.е. число шарниров в узле должно быть на 1 меньше числа сходящихся в узле стержней. Это осуществляется посредством команды <Удаление шарниров>.

10. Для определения усилий в стержнях, необходимо предварительно задаться их сечением. На вкладке <Назначения> выбрать <Назначение жесткости стержням>, в появившемся диалоговом окне выбрать любое сечение для стержней фермы. Например, установите флажок <Профили металлопроката>, перейдите на вкладку <Профили металлопроката>, выберите из выпадающего списка <Материал> – <Специальная сталь>, установите флажок <Составное сечение>.

 


а)

б)

в)

Рис. 4. Усилия в элементах фермы:

а – от единичной узловой нагрузки; б – от единичного опорного момента; в – расчетные усилия


Измените значение расстояния между ветвями сечения g = 10, в списке профилей металлопроката справа выберите <Уголок равнополочный 35х4>. Нажмите <ОК>, выберите все стержни и нажмите клавишу <Enter>.

11. Для того чтобы назначить связи в опорных узлах фермы, на вкладке <Назначения> выберите кнопку <Установка связей в узлах>, для одного из узлов выберите направление связи только «Z», для второго «Z и X», поочередно задайте связи опорным узлам.

12. Для того чтобы задать загружение, перейдите на вкладку <Загружения>, выберите <Узловые нагрузки>. Задайте снеговую нагрузку, нажмите <Сохранить / добавить загружение>, на запросы диалоговых окон ответить <Да>. Задайте постоянную нагрузку, нажмите <Сохранить / добавить загружение>, аналогично задайте опорные моменты (парой сил, либо <Нагрузка на стержень> <Момент>), распор и т.д.

13. Перейдите на вкладку <Управление> нажмите на кнопку <Выход из SCAD>. Разверните в дереве проекта ветвь <Специальные исходные данные>, выберите <Комбинации загружений>, в появившемся диалоговом окне задайте требуемые сочетания нагрузок. Например, чтобы создать сочетание <Снеговая+постоянная> напротив соответствующих нагрузок проставьте по единице, нажмите <Запись комбинации>.

14. В дереве проекта на ветви <Расчет> выберите <Линейный>, нажмите <ОК>. При верном задании исходных данных, появится надпись <Задание выполнено> с зелёным индикатором, нажмите <Выход>.

15. Чтобы просмотреть результаты расчета (рис. 4), на ветви <Результаты> перейдите в раздел <Графический анализ>, в открывшемся рабочем пространстве перейдите на вкладку <Эпюры усилий>, нажмите кнопку <Эпюры усилий>. На панели <Фильтры отображения> нажмите кнопку <Оцифровка изополей>.В верхней части рабочего пространства можно выбрать отображаемое усилие (M, N или Q), нагрузку (группу нагрузок), которые вызвали это усилие, а также масштаб эпюр. По умолчанию оцифровка изополей производится в тоннах, для смены единиц измерения в строке меню нажмите <Опции>, выберите пункт <Единицы измерения>. Перейдите на вкладку <Выходные> и напротив строки <Усилия и напряжения> в раскрывающемся списке смените Т на кН.


РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

1. Металлические конструкции: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений / Ю.И. Кудишин, [и др.]; под ред. Ю.И. Кудишина. – 9-е изд., стер. – М.: «Академия», 2007. – 688 с.: ил.

2. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 2. Конструкции зданий: Учеб. для строит. вузов / В.В. Горев [и др.]; под ред. В.В. Горева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2002. – 528 с.: ил.

3. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2005. – 90 с.

4. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2003. – 44 с.

5. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Расчетно-теоретический.; под ред. А.А. Уманского. – М.: Госстройиздат, 1960. – 1040 с.

6. Темников В.Г. Элементы каркаса производственного здания: Учеб. пособие. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. – 118 с.

 


ПРИЛОЖЕНИЯ

__________________________________________________________

Приложение 1

Задание на выполнение курсового проекта

по металлическим конструкциям

 

1. Место строительства _______г. Иркутск.

2. Характеристика здания по тепловому режиму: отапливаемое или неотапливаемое (подчеркнуть).

3. Размеры здания: пролет ______ 30 м; длина ______216 м; (шаг поперечных рам принимается в результате сравнения вариантов) ______ 12 м.

4. Фонарная надстройка: (есть; нет) пролет ___–___м; высота ___–____м.

5. Класс бетона по прочности ________В 12,5.

6. Снеговая и ветровая нагрузки принимаются в зависимости от района строительства:

– расчетное значение веса снегового покрова __ ΙΙ _______ Sg = 1,2 кН/м2;

(район)

– нормативное значение ветрового давления __ ΙΙΙ _______ w0 = 0,38 кН/м2.

(район, тип местности)

7. Расчетная температура воздуха ________– 38°С.

8. Данные о крановом оборудовании:

грузоподъемность ___Q = 100/20 т; количество_____2; режим работы ___5К;

отметка головки подкранового рельса ______15,4 м.

9. Состав покрытия, обеспечивающего тепловой режим здания, набирается по табл. 3. Поверхностная распределенная нагрузка от покрытия подсчитывается в табличной форме.

10. Расчетную нагрузку от поверхностной массы стен принять условно:

– для отапливаемых зданий 2,5…3,3 кН/м2 (толщина панели 300…400 мм);

– для неотапливаемых зданий 1,5…2,0 кН/м2 (толщина панели 150…200 мм).

11. Дополнительные указания по выполнению курсовой работы:

________________________________нет__________________________________________


Приложение 2

Таблица 14


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.01 сек.)