Расчётные комбинации внутренних усилий в ригеле рамы
| Нагрузка | Усилия от нагрузок | ||||
| Распор рамы, кН | Рамные моменты*, кН×м | ||||
| сечение слева | сечение справа | сечение слева | сечение справа | ||
| Н1 | Н2 | М1 | М2 | ||
| Постоянная | – 1,91 | – 102,84 | |||
| Снеговая | – 10,11 | – 102,23 | |||
| Ветровая справа | – 3,50 | + 75,95 | – 84,61 | ||
| Ветровая слева | – 3,50 | – 84,61 | + 75,95 | ||
| Крановая вертикальная, max на правую колонну | – 78,66 | – 37,83 | – 142,65 | – 118,28 | |
| Крановая вертикальная, max на левую колонну | – 37,83 | – 78,66 | – 118,28 | – 142,65 | |
| Крановая горизонтальная, max на правую колонну | – 27,94 | – 7,42 | – 62,52 | – 33,45 | |
| Крановая горизонтальная, max на левую колонну | – 7,42 | – 27,94 | – 33,45 | – 65,52 | |
| Комбинация нагрузок | 1+(2+4+5+7)×(y = 0,9) | 1+(2+4+5+7)×(y = 0,9) | |||
| Расчётное значение | – 97,85 | – 54,88 | – 455,65 | – 263,05 |
* – только при жёстком сопряжении ригеля с колонной.
Статический расчёт фермы
Общие соображения
· Статический расчет заключается в определении усилий, действующих в стержнях ферм.
4 Работу фермы под нагрузкой можно объяснить с помощью балочной аналогии. Рассмотрим однопролётные балку и ферму с параллельными поясами, загруженные равномерно распределённой нагрузкой по всему пролёту (рис. 5.4, а и б).
4 Пояса фермы, как и полки балки, воспринимают изгибающий момент, поэтому усилия в поясах к середине пролёта возрастают. Элементы решетки фермы, как и стенка балки, воспринимают поперечные усилия, поэтому наибольшие усилия в решетке возникают в опорных раскосах.
4 Верхний пояс фермы сжат, нижний – растянут. В восходящем (с левой стороны) опорном раскосе фермы действуют сжимающие усилия, в нисходящем – растягивающие (рис. 5.4,б). Такое же направление имеют главные напряжения в балке (рис. 5.4,а).
4 При пролётах до 18 м включительно более эффективными являются сплошностенчатые конструкции (балки), а при пролётах 18 м и более рациональными оказываются сквозные (решетчатые) конструкции – фермы, так как они лучше соответствуют принципу концентрации материала.
4 Несущая способность гибких металлических элементов при растяжении выше, чем при сжатии, поэтому из двух ферм с раскосной решеткой, показанных на рис. 5.4, в и г, выгоднее оказывается вариант с наибольшей суммарной длиной растягивающих элементов (рис. 5.4,г).
4 При выборе типа решетки фермы следует избегать внеузловой передачи усилий (рис. 5.4,д). С этой целью в фермах устанавливают дополнительные элементы – стойки, работающие на сжатие, и подвески, работающие на растяжение (рис. 5.4,е).
|
|
Рис. 5.4. Работа балок и ферм под нагрузкой.
· Способы расчета ферм:
4 Аналитический – с помощью метода сечений и метода выреза узлов;
4 Графический – путём построения диаграммы Кремоны;
4 Машинный (автоматизированный, численный) – с помощью программных средств.
· В курсовом проекте можно вести расчёт любым из этих способов.
4 В условиях широкого применения численных методов расчёта роль приближенных (ручных) методов сводится к проверке и анализу (экспертной оценке) результатов, полученных автоматизированными средствами.
· Усилия в стержнях ферм определяются отдельно для каждого вида воздействия. Затем составляются расчётные комбинации усилий.