Напряженно-деформированное состояние узлов ферм из замкнутых гнутосварных профилей

• Автор: Мухин, Анатолий Викторович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 214 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА ПЕРВАЯ. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА УЗЛОВ ИЗ ЗАгЖНУТЫХ ГНУТОСВАРНЫХ ПРОФИЛЕЙ .

1.1.Узлы с примыканием к грани профиля одного стержневого элемента .

1.2.Кобразные узлы .

1.3.Методы расчета узлов .

1.4. Выводы.

ГЛАВА ВТОРАЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯШМОДШРЖРОВАННОГО

СОСТОЯНИЯ ЗАМКНУТОГО ПРОШЛЯ ПРИ ПРИЛОЖЕНИИ К ГРАНИ ЛОКАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ

2.1.Выбор расчетной схемы заглкнутого профиля . .

2.2.Напряженнодеформированное состояние профиля при действии на грань сосредоточенной
2.2.1.Основные уравнения и гранпчнке условия . .
2.2.2.Определение перемещений
2.2.3.Определение моментов и перерезывающих
2.3. Обобщение и реализация решения для локального нагружения грани профиля
2.3.1.Алгоритм расчета .
2.3.2.3агружение профиля локальной нагрузкой
равномерно распределенной по площадке . .
2.3.3.Анализ влияния геометрических параметров расчетной схемы
2.4. Выводы
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЗШйЮДЕЯОРГМРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ УЗЛОВ ИЗ ЗАЖНУТЫХ ГНУГОСВАРНЫХ ПРОШЛЕЙ.
3.1. Методы исследования.
3.2. Напряженнодеформированное состояние узлов сопряжения замкнутых гнутосварных профилей
с ребрами.
3.2.1.Напряженнодеформированное состояние узлов
с поперечными ребрами .
3.2.2.Напряженнодеформированное состояние узлов сопряжения продольных ребер с замкнутым гнутосварным проймем.
3.3. Напряженнодеформированное состояние узлов
ферм из замкнутых гнутосварных профилей .
3.3.1.Описание исследуемых узлов .
3.3.2.Напряженнодеформированное состояние элементов решетки .
3.3.3.Распределение контактной нагрузки в узлах
из замкнутых гнутосварных профилей . . .
3.3.4.Напряженнодеформированное состояние пояса в узлах ферм из замкнутых гнутосЕар
ных профилей .
3.4. Узел подстропильной фермы
3.5. Узел связи .
3.5.1.Напряженнодеформированное состояние пояса фермы в зоне крепления связи 7
3.5.2.Напряженнодеформированное состояние соединения фланца с гнутосварным профилем
связи 9
3.6. Вывода.7
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. ЭКСПЕШЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ .
4.1. Деформированное состояние профиля при загруяении грани локальной нагрузкой 9
4.2. Исследование напряженнодеформированного . состояния узлов фермы под прогонное покрытие .
4.2.1. Описание эксперимента и исследованной конструкции . 1
4.2.2. Узел оппранля прогона 4
4.2.3. Узел крепления монорельсовых путей . . 7
4.3. Исследование узлов типовой фермы Молодечненского завода легких металлических конструкций.
4.3.1. Особенности исследования ферм в составе
блока покрытия 5
4.3.2. Анализ результатов исследования узлов . 8
, 4.4. Вывода.
ГЛАВА ПЯТАЯ. ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕТОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО
РАСЧЕТУ.
5.1. Несущая способность узлов с ребрами . . 9
5.2. Несущая способность соединения элемента
решетки с поясом фермы . 2
5.3. Жесткость узлов ферм . 8
5.4. Выводы .
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 7
ЛИТЕРАТУРА


Целью исследований являлось создание методики расчета узлов определяющей их прочность в зависимости от геометрических параметров. Э.Ф. Гарф /8/ предложил определить несущую способность узла тремя видами предельных состояний: деформированным состоянием стенок пояса под элементами решетки,местной устойчивостью стенок пояса в зоне узла, прочностью раскоса. При исследовании узлов, имеющих зазор между "носками" раскосов,было, установлено, что основную часть усилия на пояс передают "щеки" раскосов, причем уровень напряжений в "щеках" возрастает к "пяткам" раскосов. При исследовании узлов с нахлестом носков на 6 мм установлено, что часть усилия на пояс передают поперечные стенки раскосов в зоне "носка", а"пятки" раскосов передают незначительную долю усилия. Было установлено, что при однозначных продольных силах в раскосах поперечные стенки раскосов усилий на пояс не передают, а играют роль ребер жесткости расположенных поперек грани пояса. Несущая способность узла, в основном,определяется усилием в сжатом раскосе. Отмечалось, что несущая способность узла от знака продольного усилия в поясе не зависит, если нормальные напряжения от него меньше, чем расчетные сопротивления материала пояса. По их мнению,эта зона является наиболее опасной вследствии действия в ней нормальных напряжений от местного изгиба и мембранных напряжений. Кроме того, это расстояние сильно влияет на деформации грани пояса. В целях ограничения относительной деформации пояса 0, пролета грани рекомендуется выдерживать при JS = 0,* 0,- расстояние между"носками" С = (0,* 0,)й (рис. Там же указывается, что при увеличении усилий в раскосах,линия между "носками",имеющая перемещения,равные нулю, смещается от центра между "носками" к "носку" растянутого раскоса. То есть,нет какой-то постоянной схемы деформированного состояния пластинки пояса, а она все время изменяется. G. Davis , C. Q.Rop ert /,/ отмечают, что резкое падение несущей способности узла наблюдается в интервале J5 = 0,4* 0,6. При меньших значениях его несущая способность изменяется незначительно. При зазоре между "носками" С > 0,(1 наблюдается резкое снижение несущей способности К-образного узла. В отношении зависимости несущей способности К-образных узлов от J5 следует отметить, что при J5 < 0, наблюдается сильный разброс значений усилий в раскосах, вызывающих С№ = 0,& //. Monty // ссылаясь на экспериментальные исследования, выполненные во Франции, Англии, Германии, Голландии,констатирует, что разрушение узла от чрезмерных деформаций возможно, если пояс выполнен из стали с <&и < 0 МПа. Причем, если расстояние между "носками" раскосов шло или узел выполнен с нахлестом концов раскосов, то деформация пластинки пояса, в основном, определяется поворотом раскосов. При большом расстоянии между "носками" деформация грани пояса определяется вертикальным перемещением концов раскосов. Рис. Конкретных величин зазора не указывается. Но/mann /,/ отмечают, что при расстоянии между "носками" менее, чем 3,5t пояса перемещение определяется только поворотом раскосов. При большом зазоре мезду "носками" макси -мальное перемещение в пластинке пояса определяется геометрическими соотношениями размеров раскосов и пояса. При J> = 0, деформации,соответствующие предельной нагрузке,равны 0, пролета грани пояса. Для несимметричных сечений К-образных узлов эти перемещения в несколько раз больше //. J. Mou. В этой зе работе сообщается о сильном разбросе величины нагрузки соответствующей данному перемещению : при ? При р = 0, она меняется в пределах 0,*1, от величины расчетной нагрузки, также определенной по методике предельного равновесия. J. Mou. Данные о напряженно-деформированном состоянии К-образных узлов приводятся в работе // выполненной в ЦНЯИПСКа. Для узлов с углом наклона раскосов о(. Ю, от разрушающей. Авторами // отмечено, что при довольно большом зазоре между "носками", равном мм,наблюдается больная неравномерность распределения напряжений по контуру раскосов. Причем в "пятке" растянутого и сжатого раскоса наблюдаются малые значения нормальных напряжений. В "носках" и "щеках" отмечаются близкие по величинам значения напряжений.