Понятие о ферме. Узловая нагрузка

Ферма представляет собой геометрич неизмен стержневую конструкцию прямоуг стержней в стержнях

(1)

Отличит особенностью явл то что она остается геометрич неизм. При замене жестких узлов шарнирами.

(2)

У рам и др. реал. стержни не имеют таких способностей. Получ. при замене жестких узлов шарнирные система явл. расчетной схемой фермы. Ферму будем наз. геометричски неизм. шарнирная система все стержни которой соединены шарнирами по концам.

В случае не соблюдения условия когда соединение с консолью промежуточных шарниров нет, такая система не наз. фермой

Узловая нагрузка:

При работе ферм возможно узловое(5) и внеузловое ( 6) приложение для грузов.

Терминалогия. Элементы фермы, расположены по ее внешнему контуру, образ. пояса. Различают верхний и нижний пояса, их нумерую латинскими буквами слева направо. Участок пояса между смежными узлами наз. панели пояса. Элементы распол. внутри контура и соедин пояса, обазуют решетку пояса.Д1, Д2 –это раскосы, различают низсходящие и восходящие раскосы. Вертикальне элементы стойки обозн. V1, V2. Различают основные, вспом, и опорные стойки. Характерными размерами фермы явл - пролет, высота и длины пролетов. Пролет- расст. по горизонтали между осями ее высот. Высотой наз. Расстояние по вертикали между центрами наиб удаленности друг от друга узлов верхнего и низшего узлов. Длиной наз. Расстояние по горизонтали между смежными узлами этого пояса.
34) Классификация ферм. Определение внутренних усилий в простых и сложных фермах от неподвижной нагрузки.

По коструктивному признаку фермы делятся на легкие и тяжелые. К тяжелым фермам относятся решетчатые конструкции, работающие в тяжелых и особых условиях, например: фермы мостов, ангаров, кранов. Часто эти сооружения воспринимают динамические нагрузки, поэтому их проектируют клепаными или с узлами на высокопрочных болтах.
Наиболее распространенными в строительстве являются легкие фермы, конструкцию которых будем рассматривать ниже.

По очертанию поясов фермы делятся на трапециевидные, треугольные, параболические или сегментные, полигональные, фермы с параллельными поясами.

По типу решетки фермы подразделяются на треугольные, треугольные с дополнительными стойками, треугольные со шпрен-гелями, ромбические, крестовые.

Расчетная схема ферм может быть статически определимой и статически неопределимой, что обусловливает выбор конструкции опорного узла, которые бывают шарнирными и жесткими.

По типу поперечных сечений различают фермы из одиночных или двух симметрично расположенных уголков, труб, гнутосварных профилей, двутавров, тавров, швеллеров.
Фермы разделяются также на стропильные и подстропильные.

При расчетах используется аналитичекая и матричная форма определ. внутренних усилий. Аналитич. Определение внутренних усилии при узловой агрузке:

1) метод вырезания узлов

2) метод рассечения на крупные части

3) комбинированный метод.

1. В основе метода лежит использование уравнения равновесия сходящихся сил и применение ее к узлам фыермы мысленно вырезания и нее сквозными сечениями. Для каждого узла фермы можно составить два уравнения равновеия. Если при расчете какая-ниб продольная сила получила отриц значение, то значит ее направление было выбрано неверно и он сжат. Методика:

1) определение реакции опор,

2) записываем уравнения

3) рассекаем.

2. В основе метода лежит исп-е равновесия системы произвольно распол в плоскости. Оси таких стержней не должны пересек. в одной точке. Для каждой отсеченной части фермы можно составить три независимых уравнения статики. Если рассечение фермы осуществляется через три стержня, два из которых параллельны, то здесь моментная точка для продольной силы третьего стержня принадл. бесконечности.

Определение усилий

Усилия в стержнях ферм могут быть определены аналитическим или графическим способом. Аналитический метод удобнее применять при определении усилий в отдельных стержнях. Если же требуется определить усилия во всех стержнях, то лучше построить диаграмму усилий.

Порядок построения диаграммы:

1) Все действующие на ферму нагрузки, включая ее собственный вес, прикладываются снаружи фермы, в соответствующих узлах верхнего и нижнего поясов. При наличии нагрузки лишь в узлах верхнего пояса нагрузку от собственного веса можно целиком передать на узлы данного пояса, т. е. считать узлы нижнего пояса ненагруженными.

2) Определяются опорные реакции фермы. Опорные реакции определяются точно так же, как и в простой балке, т. е. реакция на данной опоре фермы получается делением на длину пролета суммы моментов от действующих на ферму сил относительно другой опоры (см. п. 8 настоящей главы).

3) Обозначаются поля фермы путем нумерации всех промежутков между внешними нагрузками (включая опорные реакции) и внутренние треугольники, образованные стержнями самой фермы (напр., 7, 8, 9 и т. п., 7).

4) Строится силовой многоугольник внешних сил, в том числе и опорных реакций, отложенных в той последовательности, в какой они встречаются на ферме при обходе схемы в круговом порядке по часовой стрелке.

5) Определение внутренних усилий начинают с опорного узла, где в простых фермах имеются лишь два неизвестных усилия (напр., усилия в поясах 1—7 и 4—7) и далее переходят к узлам, где сходятся не более чем два стержня, для которых усилия еще не определены. Усилия в неизвестных двух стержнях рассматриваемого узла получаются путем построения лучей диаграммы, параллельных указанным стержням и проведенных, один луч от начала первой известной силы (узловой нагрузки или уже определенного усилия в стержне) при обходе данного узла по часовой стрелке, а другой луч от последней известной силы в том же узле.
35)Понятие о ферме. Метод вырезания узлов. Метод рассечения на крупные части. Комбинированный метод. Понятие и признаки нулевых стержней.

Ферма представляет собой геометрич неизмен стержневую конструкцию прямоуг стержней в стержнях

(1)

Отличит особенностью явл то что она остается геометрич неизм. При замене жестких узлов шарнирами.

(2)

1) метод вырезания узлов

2) метод рассечения на крупные части

3) комбинированный метод.

1. В основе метода лежит использование уравнения равновесия сходящихся сил и применение ее к узлам фыермы мысленно вырезания и нее сквозными сечениями. Для каждого узла фермы можно составить два уравнения равновесия. Если при расчете какая-ниб продольная сила получила отриц значение, то значит ее направление было выбрано неверно и он сжат. Методика:

1) определение реакции опор,

2) записываем уравнения

3) рассекаем.

3. Совместное использование нескольких уравнений применяется только если составление самостоятельного уравнения (по п.п. 3 и 4) невозможно.

Выделение нулевых стержней

1. Напомним признаки для выделения нулевых стержней, вытекающие из условий равновесия узлов:

а) если в узле сходятся два стержня с усилиями , и нагрузка не приложена, то , ;

б) если к такому же узлу приложена нагрузка по направлению , то ;

в) если в узле сходятся три стержня с усилиями _{, ,}, причем и лежат на одной прямой и нагрузка не приложена, то .

Если при рассмотрении одного узла доказано, что, то это усилие при рассмотрении другого узла уже во внимание не принимается.

2. Если значение определяется не по перечисленным признакам, а в ходе аналитического расчета, то такой стержень тоже надо внести в перечень нулевых стержней, сделав при этом ссылку на последующий расчет.

3. Если среди шести стержней, подлежащих подробному расчету, есть нулевые, то в работе (4, г) для них надо вычислить значение на общих основаниях, составив и решив соответствующие уравнения равновесия.

⇐ Предыдущая 1 2 34