Определение усилий в стержнях ферм

При расчете легких ферм предполагается, что в узлах системы - идеальные шарниры, оси всех стержней прямолинейны, расположе­ны в одной плоскости и пересекаются в узле в одной точке (в цен­тре узла, см. рис. 7.10, а). Стержни такой идеальной системы при узловой нагрузке работают только на осевые усилия: напряжения, найденные по этим усилиям, являются основными. В связи с факти­ческой жесткостью узловых соединений в стержнях фермы возни­кают дополнительные напряжения от узловых моментов, однако при отношении высоты сечения стержня и его длине h/l < 1/10 они малы и при расчете их обычно не учитывают. При большей жестко­сти стержня h/l >1/10 влиянием моментов уже нельзя пренебречь, поскольку они приводят к более раннему развитию пластических деформаций, что снижает хрупкую прочность стали. Момен­ты от жесткости узлов следует учи­тывать при отношении

h/l >1/15.

Если оси стержней фермы не пересекаются в одной точке, то при расчете следует учесть узловой момент M = (N₁-N₂)e (рис. 7.11, а).

Усилия в элементах фермы можно определить любым методом строительной механики. Для ферм с параллельными поясами это проще всего сделать методом сече­ний; для треугольных и трапецеи­дальных ферм - методом вырезания узлов или графически путем построения диаграммы. Если на ферму дейст­вует подвижная нагрузка, то для определения максимальных усилий в элементах фермы следует воспользоваться линиями влияния. Если на ферму действует внеузловая нагрузка (например, при подвеске к поясу фермы трубопровода или при смещении прогона с узла фермы), то напряжения от этого момента являются основными и ими нельзя пренебрегать. Пояс фермы в этом случае можно рас­сматривать как неразрезную балку, опирающуюся на узлы фермы. Значения моментов в поясах приближенно можно определить по формулам:

- при сосредоточенной нагрузке

К-т 0,9 учитывает неразрезность пояса.

- при равномерно распределенной нагрузке

Пролетный момент в крайней панели

Пролетный момент промежуточных панелей

Опорный момент

Для подбора сечении элементов ферм необходимо получить для каждого элемента максимальное возможное усилие, т.е. найти наи­более невыгодное сочетание. Для разных элементов это могут быть разные комбинации временных нагрузок. Поэтому определение уси­лий следует выполнять для каждой нагрузки отдельно, а затем выби­рать такое сочетание (основное или особое), при котором усилие в элементе будет максимальным.

Дата добавления: 2015-09-06