Устойчивость и напряженно-деформированное состояние предварительно напряженных двускатных балок с затяжками

• Автор: Краюшкин, Олег Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 296 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЕ КОМБИНИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ В

НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЯХ ПОКРЫТИЙ.О

1.1. Конструктивные решения комбинированных систем

1.2. Предварительное напряжение комбинированных систем.

1.3. Краткий обзор исследований по расчету сжатых и сжатоизогнутых стержней и стержневых систем.

1.4. Цели и задачи исследования.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМ

2.1. Методика определения расчетных длин в балках жесткости комбинированных систем

2.1.1. Определение расчетных длин в двускатных балках с прямолинейной затяжкой

2.1.2. Определение расчетных длин в двускатных балках с одной промежуточной стойкой в пролете.
2.2. Исследование устойчивости предварительно напряженных двускатных балок с затяжками
2.2.1. Определение усилий в затяжках
2.2.2. Предельная поперечная нагрузка в комбинированных системах
2.2.2.I. Предельная поперечная нагрузка
в двускатных балках с прямолинейной затяжкой.
Стр.
2.2.2.2. Предельная поперечная нагрузка
в двускатных балках со стойкой
2.2.3. Графический и табличный способы определения коэффициентов расчетных длин в комбинированных системах
2.2.4. Практический способ расчета предварительно напряженных двускатных балок с затяжками на общую устойчивость
Глава 3. КОМПОНОВОЧНЫЕ СХЕМЫ И АНАЛИЗ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПОКРЫТИЙ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫМИ ДВУСКАТНЫМИ БАЛКАМИ С ЗАТЯЖКАМИ
3.1. Компоновочные схемы покрытий с двускатными предварительно напряженными балками
3.2. Численный анализ конструктивных параметров комбинированных систем на основе искусственного регулирования усилий
3.2.1. Максимальный опорный эксцентриситет затяжек в комбинированных системах
3.2.2. Численный анализ факторов, обуславливающих выбор стержневых затяжек для двускатных балок без промежуточных стоек
3.2.3. Анализ конструктивных параметров двускатных балок с промежуточной стойкой в пролете
3.3. Примеры конструкций узлов двускатных балок с затяжками.
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ДВУСКАТНЫХ БАЛОК С ЗАТЯЖКАМИ
4.1. Пели и задачи исследования.
4.2. Содержание экспериментального исследования.
4.3. Исследование расчетных длин на основе планирования полного двухфакторного эксперимента
4.3.1. Выбор факторов и функции отклика
4.3.2. Методика экспериментального определения коэффициентов расчетной длины
4.3.3. Определение функции отклика при равномерном дублировании опытов.
4.4. Основные результаты экспериментального исследования двускатных балок с затяжками и их анализ.
4.4.1. Определение внутренних усилий и расчетных длин в балках при физическом и численном экспериментах
4.4.2. Напряженнодеформированное состояние моделей двускатных балок с прямолинейными затяжками.
4.4.2.1. Нормальные напряжения в сечениях двускатных балок с затяжками.
4.4.2.2. Прогибы балок.
4.4.2.3. Углы поворота сечений на опорах и в приопорной зоне
4.4.3. Испытание модели блока до потери несущей способности
4.4.3.I. Напряженнодеформированное состояние балок за пределом упругости
4.4.3.2. Причины и характер разрушения блока из алюминиевых балок е затяжками
4.4.3.3. Сравнение экспериментальных значений разрушающей грузки и прогибов с расчетнотеоретическими
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРА ТУ РА.
Приложение I
Приложение 2.
Приложение 3.
Приложение 4.
ВВЕДЕНИЕ


Впервые термины приведенная длина и коэффициент приведения длины были введены Ф. С.Ясинским в конпе XIX в. В расчетах элементов инженерных конструкций на устойчивость по методике СНиП Стальные конструкции. Нормы проектирования наиболее распространены термины расчетная длина и коэффициент расчетной длины. Этими терминами будем пользоваться при дальнейшем изложении обзора и результатов теоретического и экспериментального исследований в настоящей работе. С помощью расчетной длины различные случаи опирания и нагружения сжатых стержней приводятся к основному случаю, т. Однако, полезно заметить, что расчетная длина представляет собой расстояние между двумя смежными точками перегиба упругой кривой стержня . Такая трактовка расчетной длины удобна для тех случаев, когда не ставится целью определение критической нагрузки, а на основании исследования дифференциального уравнения упругой линии стержня устанавливается его расчетная длина и гибкость. В настоящее время понятие о гибкости стержня положено в основу расчетной методики для всех без исключения случаев. Известно, что на практике расчетные схемы, как и условия загружения сжатых стержней, редко встречаются в чистом классическом виде. Наиболее часто встречается частичное защемление или упругое закрепление концов стрежня. В работе дан анализ влияния на коэффициент расчетной длины жесткости упругой опоры для сжатого сосредоточенными силами стержня, имеющего жесткую заделку на одном конце и упругую опору на другом. При изменении жесткости упругой опоры от 0 до коэффициент изменяется от 2,0 до 0,7. Оригинальный способ определения критической силы для упруго заделанного по концам сжатого призматического стержня изложен в работе . Предлагается использовать для определения критической силы график, построенный с использованием не коэфипиента упругой заделки стержня, как это принято при решении подобных задач, а коэффициента опорной пары. Более сложные случаи нагружения сжимающими силами шарнирно опертого по концам стержня рассмотрены в работе С. П.Тимошенкоб8. Влияние вида нагрузки на коэффициенты установлено при решении задач о нахождении критических нагрузок энергетическим методом. Для схемы нагружения стержня осевыми силами по концам и силой в среднем сечении стержня ,стр. Такой же результат был ранее получен Ф. С.Ясинским путем интегрирования соответствующих дифференциальных уравнений, т. В этой же работе С. П.Тимошенко решил энергетическим методом еще одну задачу Ф. С.Ясинского. Полученный для этого случая загружения коэффициент расчетной длины 0,4 полностью совпадал по величине с коэффициентом , вычисленным Ф. С.Ясинским. Рассматривая продольный изгиб стержня с шарнирно опертыми концами в упругой среде ,стр. С.П. Тимошенко анализирует возможные виды первой формы равновесия стержня в зависимости от жесткости среды. По мнению автора в зависимости от жесткости среды первая форма равновесия стержня может иметь несколько точек перегиба. При малой сопротивляемости среды первая искривленная форма равновесия не имеет точек перегиба и представляет из себя одну полуволну синусоиды. По мере увеличения жесткости среды стержню выгоднее изогнуться по кривой с двумя, тремя и т. Очевидно, точками перегиба С. П.Тимошенко называет точки, разделяющие полные полуволны синусоиды, укладывающиеся по длине стержня. В полученных решениях для рассматриваемого стержня, искривляющегося по одной полуволне синусоиды, коэффициенты расчетной длины в зависимости от жесткости среды изменялись в пределахуг 1,0,8. Следовательно, имеется промежуточное значение коэффициента 0,5, отражающего в классической задаче на устойчивость характер выпучивания сжатого осевыми силами защемленного по концам стержня. Но в таком стержне, как известно,тоже укладывается одна полная полуволна синусоиды, занимающая среднюю часть стержня длиной 0,5 и отделенная от двух крайних половинок полуволны точками перегиба. Из этого можно заключить, что в общепринятом понимании точек перегиба такие точки в стержне, рассмотренном в задаче С. П.Тимошенко, шлели место при значениях 1,0.