Презентация Сквозные плоскостные конструкции онлайн

Содержание слайда: Лекция 11 7. Сквозные плоскостные конструкции

Содержание слайда: Сквозными называются конструкции у которых пояса соединены друг с другом не сплошной стенкой, а решеткой. Сквозными называются конструкции у которых пояса соединены друг с другом не сплошной стенкой, а решеткой. Решетка состоит из отдельных стержней – раскосов и стоек. Применение решетки уменьшает расход материала. Большое количество узлов в местах соединения решетки с поясами значительно усложняет изготовление.

Содержание слайда: Сквозные конструкции подразделяются: Сквозные конструкции подразделяются: балочные ( фермы); распорные (арки и рамы); решетчатые стойки. Основной вид сквозных конструкций - фермы.

Содержание слайда: Классификация ферм. Классификация ферм. 1) По очертанию поясов фермы подразделяются на: треугольные; прямоугольные; трапециевидные; многоугольные; сегментные.

Содержание слайда:

Содержание слайда: 2) Решетка ферм может быть: 2) Решетка ферм может быть: раскосная, треугольная, крестовая.

Содержание слайда: 3) Направление раскосов имеет большое значение: 3) Направление раскосов имеет большое значение: Сжатые раскосы, растянутые стойки Растянутые раскосы, сжатые стойки

Содержание слайда: Опорные раскосы могут быть: Опорные раскосы могут быть: сжатыми (восходящий) растянутыми (нисходящий):

Содержание слайда: Наиболее ответственные элементы в ДК – растянутые. Наиболее ответственные элементы в ДК – растянутые. Особое внимание должно уделяться растянутым поясам. Часто (но не всегда) растянутые элементы ДК выполняют из металла.

Содержание слайда: Усилия в элементах ферм определяют методами строительной механики: Усилия в элементах ферм определяют методами строительной механики: вырезание узлов, моментная точка, силовой многоугольник – построение диаграммы Максвелла-Кремоны.

Содержание слайда: При «ручном» статическом расчете узлы ферм принимают шарнирными. При «ручном» статическом расчете узлы ферм принимают шарнирными. Изгибающие моменты в стержнях, возникающие при неузловом приложении нагрузки или в неразрезных поясах ферм добавляют к полученному «ручным» счетом напряженно-деформированному состоянию.

Содержание слайда: Современные программные комплексы позволяют определять НДС ферм более точно. Современные программные комплексы позволяют определять НДС ферм более точно. При статических расчетах деревянных ферм с помощью ЭВМ требуется задавать узловые сопряжения близко к конструктивному решению. В отличие от металлических и железобетонных ферм – где все узлы жесткие.

Содержание слайда: Две расчетные схемы треугольной фермы: Две расчетные схемы треугольной фермы:

Содержание слайда: Две расчетные схемы сегментной фермы: Две расчетные схемы сегментной фермы:

Содержание слайда: Различают фермы: Различают фермы: индустриальные – заводского изготовления; фермы построечного изготовления.

Содержание слайда: 7.1.1 Деревянные фермы заводского изготовления Это прежде всего фермы с криволинейными дощатоклееными поясами (или только верхним поясом):

Содержание слайда: Предназначены для покрытий с рулонной кровлей. Предназначены для покрытий с рулонной кровлей. Пояса из клеедеревянных элементов прямоугольного сечения, изогнутых по дуге окружности. Если пояс по длине состоит из нескольких стержней: стержни одинаковой длины; соединяются центрировано по осям.

Содержание слайда: Благодаря изогнутой форме в сечениях поясов усилие N – примерно одинаково по всей длине и изгибающие моменты небольшие знакопеременные : Благодаря изогнутой форме в сечениях поясов усилие N – примерно одинаково по всей длине и изгибающие моменты небольшие знакопеременные : (+) от неузловой нагрузки, (–) от действия продольных сил. Поэтому сечения стержней имеют небольшие размеры.

Содержание слайда: 1) Сегментная ферма В сечениях поясов усилие N – примерно одинаково по всей длине, изгибающие моменты небольшие знакопеременные. Сечение верхнего пояса, как правило, прямоугольное дощатоклееное. Растянутый нижний пояс выполняют из металла – двойных стальных уголков или круглой стали. В раскосах решетки действуют незначительные знакопеременные продольные силы. Раскосы выполняют клеедеревянными прямоугольного сечения, шириной, равной ширине сечения верхнего пояса.

Содержание слайда: При наличии подвесного потолка ферма имеет стойки, которые работают на растяжение и выполняются из стальной арматуры. При наличии подвесного потолка ферма имеет стойки, которые работают на растяжение и выполняются из стальной арматуры. При отсутствии подвесных нагрузок ферма имеет тонкие арматурные подвески для предотвращения провисания нижнего пояса.

Содержание слайда: Расчет сегментной фермы состоит из: Расчет сегментной фермы состоит из: геометрического расчета; статического расчета; подбора сечений элементов; проектирования узловых сопряжений.

Содержание слайда: Геометрический расчет выполняют как для круговых арок. Геометрический расчет выполняют как для круговых арок.

Содержание слайда: Усилия в элементах фермы находят из статического расчета. Усилия в элементах фермы находят из статического расчета. Расчетную схему строят в соответствии с реальной конструкцией узлов – шарнирные или жесткие. Нагрузка по верхнему поясу фермы – равномерно распределенная. Нагрузка по нижнему поясу прикладывается в узлы пояса.

Содержание слайда: Конструирование фермы начинают с подбора сечения раскосов: Конструирование фермы начинают с подбора сечения раскосов: по устойчивости как центрально сжатый элемент на максимальное сжимающее усилие в раскосах фермы; подобранное в соответствии с сортаментом сечение проверяют по предельной гибкости. Все раскосы принимают одинакового сечения. Принимают ширину сечения верхнего пояса равной ширине сечения раскоса. Определяют высоту сечения верхнего пояса по правилам расчета сжато-изгибаемого элемента. Сечение нижнего пояса назначают по прочности на максимальное растягивающие усилие в нижнем поясе.

Содержание слайда: Конструирование узлов сегментной фермы Конструирование и расчет опорного узла (нижний пояс из двойных стальных уголков).

Содержание слайда:

Содержание слайда: Опорный лист В.П. рассчитывают на прочность при изгибе: Опорный лист В.П. рассчитывают на прочность при изгибе:

Содержание слайда: Рассчитывают сварные швы крепления Н.П. к фасонке. Рассчитывают сварные швы крепления Н.П. к фасонке.

Содержание слайда: 3. Назначают размеры опорной плиты узла из условия смятия при опирании на стойку и проверяют её прочность на изгиб. 3. Назначают размеры опорной плиты узла из условия смятия при опирании на стойку и проверяют её прочность на изгиб.

Содержание слайда: 4. Рассчитывают нагельное соединение, препятствующее выходу из проектного положения от действия поперечной силы Q. 4. Рассчитывают нагельное соединение, препятствующее выходу из проектного положения от действия поперечной силы Q.

Содержание слайда: Узлы крепления раскосов к верхнему поясу решаются в зависимости от: Узлы крепления раскосов к верхнему поясу решаются в зависимости от: разрезной пояс неразрезной пояс

Содержание слайда: Узел верхнего пояса сегментной фермы с металлическим вкладышем Узел верхнего пояса сегментной фермы с металлическим вкладышем

Содержание слайда: Узел неразрезного верхнего пояса сегментной фермы Узел неразрезного верхнего пояса сегментной фермы

Содержание слайда: Варианты решения узла нижнего пояса сегментной фермы Варианты решения узла нижнего пояса сегментной фермы

Содержание слайда: Крепления элементов решетки к поясам рассчитывается на максимальное усилие в раскосах. Крепления элементов решетки к поясам рассчитывается на максимальное усилие в раскосах. Определяют диаметр и количество болтов нагельного соединения крепления раскоса к планке. Рассчитывают стальные планки, крепящие раскосы к поясам: на растяжение по ослабленному болтами сечению; на устойчивость из плоскости планки (на участке Lр); на смятие под нагелями.

Содержание слайда: 2) Линзообразные фермы на вклеенных стержнях Перекрывают пролеты 18…60 м. Усилия в поясах по длине пролета практически одинаковы. Усилия в элементах решетки незначительны. Симметричные узлы для обоих поясов.

Содержание слайда: Опирают на стены или колонны через клееные деревянные подушки. Опирают на стены или колонны через клееные деревянные подушки.

Содержание слайда: Опорный узел воспринимает усилия: Опорный узел воспринимает усилия: сжимающее – от В.П.; растягивающее – от Н.П.; сдвигающее – горизонтальная равнодействующая поясов; опорное давление. Значения усилий получают из статического расчета. Вклеенные стержни работают в двух направлениях: вдоль стержня – растяжение; перпендикулярно оси – изгиб.

Содержание слайда: Прочность наиболее нагруженного стержня проверяют по формуле: Прочность наиболее нагруженного стержня проверяют по формуле: N – усилие растяжения в поясе; d – диаметр стержня; R – расчетное сопротивление стали. Длина вклеиваемой части: В целях унификации все вклеенные стержни принимают одного диаметра.

Содержание слайда: Стальные стержни вклеивают на эпоксидном клее. Стальные стержни вклеивают на эпоксидном клее.

Содержание слайда: 3) Четырехпанельные металлодеревянные фермы Возможные варианты схем:

Содержание слайда: Перекрывают пролеты 12…24 м. Перекрывают пролеты 12…24 м. Нагрузка неузловая – равномерно распределенная, прикладывается к верхнему поясу. Верхний пояс работает на сжатие с изгибом. Сечение в.п. может быть брусчатым, составным клееным из пакета досок или из брусьев на пластинчатых нагеля. Растянутые элементы выполняют из металла.

Содержание слайда: Для уменьшения изгибающего момента узлы верхнего пояса выполняют с эксцентриситетом (как в треугольных арках): Для уменьшения изгибающего момента узлы верхнего пояса выполняют с эксцентриситетом (как в треугольных арках):

Содержание слайда: Коньковый узел при опирании двух растянутых раскосов. Коньковый узел при опирании двух растянутых раскосов.

Содержание слайда: Из-за расцентровки узлов верхнего пояса возникают скалывающие усилия в узлах. Из-за расцентровки узлов верхнего пояса возникают скалывающие усилия в узлах. Верхний пояс проверяют на скалывание с учетом коэффициента скалывания, зависящего от отношения высоты площадки опирания к высоте сечения пояса

Содержание слайда: Усилия в элементах определяют статическим расчетом. Усилия в элементах определяют статическим расчетом. Прочность верхнего пояса проверяют на действие максимального изгибающего момента и продольной силы – как сжато-изгибаемый элемент. Элементы решетки рассчитывают как центрально растянутые или центрально сжатые элементы.

Содержание слайда: Коньковый узел при опирании растянутой средней подвески: Коньковый узел при опирании растянутой средней подвески: а) через шайбу непосредственно на В.П.; б) на стальной вкладыш.

Содержание слайда: Узел крепления сжатой стойки к верхнему поясу. Узел крепления сжатой стойки к верхнему поясу.

Содержание слайда: Узел крепления раскоса к верхнему поясу: Узел крепления раскоса к верхнему поясу: а) при разрезном поясе; б) при неразрезном поясе.

Содержание слайда: Ферма с разрезным верхним поясом и клееными раскосами

Содержание слайда: Ферма с неразрезным верхним поясом и клееными стойками

Содержание слайда: Ферма с неразрезным в.п. и нисходящим опорным раскосом

Содержание слайда: Ферма из фанерных швеллеров со шпренгельной решеткой

Содержание слайда: 7.1.2 Фермы построечного изготовления

Содержание слайда: Это фермы из цельных брусьев, бревен или досок, изготавливаемые на строительной площадке. Длины панелей верхнего пояса небольшие ( 3 м). Нагрузка прикладывается в узлы.

Содержание слайда: 1) Треугольная ферма из брусьев или бревен Пояса и сжатые раскосы фермы – из брусьев или бревен. Растянутые стойки (подвески) выполняют из металла.

Содержание слайда: Расчетная схема фермы: Расчетная схема фермы:

Содержание слайда: Усилия в элементах определяют из статического расчета. Усилия в элементах определяют из статического расчета. При ручном счете узлы принимают шарнирными. При машинном счете учитывают возможную неразрезность поясов:

Содержание слайда: Конструирование начинают с опорного узла. Конструирование начинают с опорного узла. При усилии в верхнем поясе до 15 тс возможно применение лобовой врубки:

Содержание слайда: Конструирование лобовой врубки: Конструирование лобовой врубки:

Содержание слайда: Усилия, действующие в узле: Усилия, действующие в узле:

Содержание слайда: Проверяемые сечения: Проверяемые сечения:

Содержание слайда: Опорный узел с лобовым упором на тяжах выдерживает N до 30 тс: Опорный узел с лобовым упором на тяжах выдерживает N до 30 тс:

Содержание слайда: Узлы по нижнему поясу: Узлы по нижнему поясу: а) опирание раскоса через лобовую врубку; б) через врубку и вкладыш.

Содержание слайда: Узлы по верхнему поясу: Узлы по верхнему поясу:

Содержание слайда: Стыки нижнего пояса: Стыки нижнего пояса: а) в середине панели пояса; б) совпадающий с узлом.

Содержание слайда: При конструировании ферм из круглого леса учитывается конусообразность бревен: При конструировании ферм из круглого леса учитывается конусообразность бревен:

Содержание слайда: Узлы ферм с нижним поясом из уголковой стали: Узлы ферм с нижним поясом из уголковой стали: Рассчитывают: древесину на прочность по смятию; металлические пластины на изгиб; тяжи на растяжение; сварные соединения.

Содержание слайда: 2) Треугольная ферма из досок Незначительные растягивающие усилия в раскосах позволяют конструировать узловые соединения на кольцевых шпонках или металлических зубчатых пластинах.

Содержание слайда: Сборка узла: Сборка узла:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: 4) Многоугольная ферма из брусьев Верхний пояс брусчатый разрезной. Элементы решетки из бруса. Нижний пояс из металла.

Содержание слайда: Геометрический и статический расчеты выполняются как для сегментной фермы. Геометрический и статический расчеты выполняются как для сегментной фермы. Конструкция узлов аналогична узлам сегментной фермы.

Содержание слайда: 5) Ферма с параллельными поясами Гау-Журавского Пояса рассчитывают на продольные силы при изгибе N=Mo/ho: Mo – изгибающий момент относительно точки Риттера; ho – расстояние между осями поясов ферм.

Содержание слайда: Решетка – из перекрестных раскосов. Решетка – из перекрестных раскосов. Знак усилия в восходящем к середине фермы раскосе может меняться. По конструкции узлов раскосы воспринимают только сжимающее усилие N=Q/Sin Q – поперечная балочная сила в точке примыкания раскоса к нижнему поясу. – угол наклона раскоса;

Содержание слайда: