Раскос на сжатие или растяжение

10.08.2020
0
Главная › Растяжение › Раскос на сжатие или растяжение
Раскос на сжатие или растяжение thumbnail

Стропильные фермы имеют самые разнообразные очертания, которые принимаются с учетом архитектурной необходимости, типа кровли и функциональных требований объекта. От очертания ферм зависит распределение усилий в их элементах. Чем ближе оно к очертанию эпюры моментов, тем меньше усилия отличаются друг от друга по длине поясов. Основные типы очертания ферм приведены на рис. 7.3.

Фермы сегментного (параболического) и полигонального очертания (рис. 7.3а, б) являются наиболее рациональными по расходу материала, так как их очертание наиболее близко соответствует параболическому очертанию эпюры изгибающих моментов, что дает значительную экономию металла. Высота ферм сегментного и полигонального очертания назначается в пределах
Раскос на сжатие или растяжениеперекрываемого

пролета.

Фермы с параллельными поясами (рис. 7.3г) наиболее просты в изготовлении. Эти фермы имеют сравнительно небольшую строительную высоту по сравнению с фермами других очертаний и используются при рулонной кровле. Фермы с параллельными поясами имеют равные длины стержней поясов и решетки, минимальное количество стыков и одинаковую схему узлов. Высота таких ферм принимается из условия меньшей массы и требуемой жесткости в пределах
Раскос на сжатие или растяжениепролета.

Уклон в ферме с параллельными поясами создается за счет строительного подъема, т. е. обратного выгиба фермы.

Фермы трапецеидального очертания (рис. 7.3в) занимают промежуточное место между треугольными и фермами с параллельными поясами, они больше соответствуют эпюре изгибающих моментов, имеют конструктивные преимущества перед треугольными фермами за счет упрощения узлов. При небольших уклонах верхнего пояса
Раскос на сжатие или растяжение они не имеют длинных раскосов в середине пролета, однако длины их различны, что усложняет изготовление

Треугольные фермы (рис. 7.3д — и) среди ферм имеют наибольшую строительную высоту, которая принимается от величины пролета и уклона кровли. Рекомендуется принимать уклон верхнего пояса 1:3,5 (не менее 16°), высоту фермы на опоре — 450 мм и в середине пролета — Vs—1/? пролета. Фермы треугольного очертания рациональны для консольных систем, при сосредоточенной нагрузке в середине пролета, для создания архитектурной выразительности зданию.

Очертания поясов ферм

Рис. 7.3. Очертания поясов ферм:

а) сегментное; б) полигональное; в) трапецеидальное; г) с параллельными поясами; д—и) треугольное

Решетка фермы обеспечивает совместную работу поясов при изгибе фермы и воспринимает поперечную силу. При проектировании решетки необходимо стремиться к тому, чтобы путь прохождения усилия по элементам решетки к опоре был кратчайшим, а число узлов и элементов решетки — минимальным. Этим условиям наиболее полно отвечают треугольная и раскосная системы решеток (рис. 7.4).

При ее проектировании нужно стремиться, чтобы наиболее длинные раскосы работали на растяжение, а стойки — на сжатие. Рациональный угол наклона раскосной решетки к нижнему поясу составляет 30—40°. Оптимальный угол наклона раскосов к нижнему поясу в раскосной решетке ос = 35° (обычно 30—40°).

При выборе типа решетки фермы следует обеспечивать передачу нагрузки в узлах, чтобы исключить появление дополнительных напряжений. При необходимости устанавливают дополнительные стойки, работающие на сжатие, подвески, работающие на растяжение (рис. 7.5), также специальные системы решеток (рис. 7.6). Установка этих дополнительных элементов уменьшают длину стержня между узлами и обеспечивают только осевую передачу усилия.

Типы решеток ферм

Рис. 7.4. Типы решеток ферм:

слева — треугольная; справа — раскосная

Треугольная решетка

Рис. 7.5. Треугольная решетка:

а) с внеузловой передачей нагрузки; б) с подвесками и стойками

Шпренгельная система (рис. 7.6а, б, в) позволяет сократить размер панели верхнего пояса при сохранении оптимального угла наклона раскосов и уменьшить свободную длину раскосов в плоскости фермы. Поэтому особенно целесообразно шпренгельные системы устанавливать при высоте ферм более 4 м. Крестовую решетку (рис. 7.6г) целесообразно использовать в ферме, работающей на воздействие горизонтальной знакопеременной нагрузки. Раскосы в этой решетке всегда будут работать только растяжение.

Читайте также:  Снять отек после растяжения стопы

Ромбическая (рис. 7.6д) и полураскосная (рис. 7.6е) решетки обладают высокой жесткостью и способностью сопротивляться большим поперечным силам.

Специальные системы решеток

Рис. 7.6. Специальные системы решеток:

а, б) шпренгельная; в) крестовая; д) ромбическая; е) полураскосная

Знак усилия в элементах решетки зависит от направления расположения раскоса. Для всех ферм раскосы, которые направлены от опорного узла нижнего пояса к сжатому поясу, являются восходящими. Раскосы, которые направлены относительно опорного узла от верхнего пояса к нижнему, являются нисходящими. В практике проектирования зданий для стропильных ферм чаще применяется восходящий опорный раскос. Такое решение позволяет надежнее обеспечить горизонтальную жесткость рамы здания при работе фермы как ригеля, конструктивно лучше решить опорный узел и расположение связей. Стержни решеток, кроме треугольных ферм, работают так: восходящие раскосы к середине фермы — на сжатие, нисходящие — на растяжение (рис. 7.7). В треугольных фермах: нисходящие раскосы сжаты, восходящие растянуты. Стойки испытывают сжатие, подвески — растяжение.

Соединение элементов в узлах осуществляется путем непосредственного примыкания элементов друг к другу или с помощью узловых фасонок (рис. 7.8). Для снижения узловых моментов, чтобы избежать дополнительных напряжений в узлах и стержнях фермы и обеспечить работу стержней только на осевые усилия, элементы фермы необходимо центрировать по осям центров тяжести сечений сходящихся элементов. Из конструктивных соображений — рационального очертания фасонки в узле и удобства крепления соединяемых стержней угол наклона раскосов желательно принимать близкий к 45°.

Расстояние между узлами по верхнему и нижнему поясам называется панелью фермы, размер которой назначается условиями узловой передачи нагрузки. В основном размер панели верхнего пояса принимается равным 3 м.

Схема усилий в балке а) ив элементах фермы

Рис. 7.7. Схема усилий в балке а) ив элементах фермы:

б) треугольная с восходящими раскосами и стойками; в) в раскосной с восходящими раскосами; г) то же с нисходящими (знак «+» растяжение; « — » сжатие)

Сопряжение элементов фермы в узлах

Рис. 7.8. Сопряжение элементов фермы в узлах

Источник

  1. Алексей Тая

    Регистрация:
    05.07.14
    Сообщения:

    228

    Благодарности:
    86

    Алексей Тая

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.07.14
    Сообщения:
    228
    Благодарности:
    86
    Адрес:

    Москва

    Как лучше пустить диагональ-на сжатие или растяжение?

    Ворота из уголка, под зашивку профлистом.

    Створки каждая! по 2,5 м, в высоту — 2 м, если интересно

    Но, думаю, надо поставить точку в вопросе, как пускать диагональ (жесткость), если диагональ одна (не две) — от верхних петель или к нижним петлями.

  2. dgusepe

    Регистрация:
    05.03.11
    Сообщения:

    13.148

    Благодарности:
    34.308

    dgusepe

    Модератор

    Регистрация:
    05.03.11
    Сообщения:
    13.148
    Благодарности:
    34.308
    Адрес:

    Пермь

    А у вас лично какое мнение?

  3. Хазад

    Регистрация:
    28.08.08
    Сообщения:

    1.830

    Благодарности:
    603

    Хазад

    Живу здесь

    Регистрация:
    28.08.08
    Сообщения:
    1.830
    Благодарности:
    603
    Адрес:

    Рига — Москва

  4. Binar

    Регистрация:
    08.07.14
    Сообщения:

    2.179

    Благодарности:
    1.484

    Binar

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.07.14
    Сообщения:
    2.179
    Благодарности:
    1.484
    Адрес:

    Самара

    Почему?
    В таком виде сварка и вся диагональ работает на растяжение.
    Мне кажется на сжатие будет логичнее, швы не нагружены.

  5. Хазад

    Регистрация:
    28.08.08
    Сообщения:

    1.830

    Благодарности:
    603

    Хазад

    Живу здесь

    Регистрация:
    28.08.08
    Сообщения:
    1.830
    Благодарности:
    603
    Адрес:

    Рига — Москва

    А вы представляете разрывное усилие для стали?

  6. Binar

    Регистрация:
    08.07.14
    Сообщения:

    2.179

    Благодарности:
    1.484

    Binar

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.07.14
    Сообщения:
    2.179
    Благодарности:
    1.484
    Адрес:

    Самара

    Да дело в принципе, зачем делать на разрыв когда можно на сжатие.
    Ваши доводы за диагональ от верхних петель?

  7. 1971

    Регистрация:
    09.04.10
    Сообщения:

    2.702

    Благодарности:
    1.548

    1971


    ВоротаАвтоматикаСервис

    1971

    ВоротаАвтоматикаСервис

    Регистрация:
    09.04.10
    Сообщения:
    2.702
    Благодарности:
    1.548
    Адрес:

    Санкт-Петербург

  8. Алексей Тая

    Регистрация:
    05.07.14
    Сообщения:

    228

    Благодарности:
    86

    Алексей Тая

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.07.14
    Сообщения:
    228
    Благодарности:
    86
    Адрес:

    Москва

    Если между створками ворот нет столба, то мне видится, что диагональ на сжатие !/!! будет способствовать большей жесткости, меньше будет ветер качать, я не ошибаюсь?

    Ведь возле земли ветер заведомо меньше, чем вверху

  9. Алексей Тая

    Регистрация:
    05.07.14
    Сообщения:

    228

    Благодарности:
    86

    Алексей Тая

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.07.14
    Сообщения:
    228
    Благодарности:
    86
    Адрес:

    Москва

    Дело в расходе материала, на растяжение можно и арматуру пустить

  10. Binar

    Регистрация:
    08.07.14
    Сообщения:

    2.179

    Благодарности:
    1.484

    Binar

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.07.14
    Сообщения:
    2.179
    Благодарности:
    1.484
    Адрес:

    Самара

    @Алексей Тая, Да, тут резон есть, однако это не везде эстетически приемлемо.

  11. dgusepe

    Регистрация:
    05.03.11
    Сообщения:

    13.148

    Благодарности:
    34.308

    dgusepe

    Модератор

    Регистрация:
    05.03.11
    Сообщения:
    13.148
    Благодарности:
    34.308
    Адрес:

    Пермь

    Возле земли, иногда встречается не очищенный снег, лёд. И нижний угол может деформироваться.

  12. Binar

    Регистрация:
    08.07.14
    Сообщения:

    2.179

    Благодарности:
    1.484

    Binar

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.07.14
    Сообщения:
    2.179
    Благодарности:
    1.484
    Адрес:

    Самара

    Мне кажется диагональ никак не влияет на ветровую стойкость

  13. Алексей Тая

    Регистрация:
    05.07.14
    Сообщения:

    228

    Благодарности:
    86

    Алексей Тая

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.07.14
    Сообщения:
    228
    Благодарности:
    86
    Адрес:

    Москва

    В моём случае это чисто летние ворота
    Но вы правильно мою мысль уловили, что пустой угол более хлипкий, чем с диагональю.
    Снизу ветер пофиг, там будет стержень-затвор в землю, а вот сверху, если перемычки нет, то хлипкие ворота будут ляпать на ветру — створки то сверху только друг за дружка держатся.

Источник

Повышенная жесткость деталей, работаю­щих на растяжение-сжатие, в конечном итоге обусловлена лучшим использованием мате­риала при этом виде нагружения. В случае из­гиба и кручения нагружены преимущественно крайние волокна сечения. Предел нагружения наступает, когда напряжения в них достигают опасных значений, тогда как сердцевина остается недогруженной. При растяжении-сжа­тии напряжения одинаковы по всему сечению; материал используется полностью. Предел на­гружения наступает, когда напряжения во всех точках сечения теоретически одновременно до­стигают опасного значения. Кроме того, при растяжении-сжатии деформации детали про­порциональны первой степени ее длины. В случае же изгиба действие нагрузки зависит от расстояния между плоскостью действия изгибающей силы и опасным сечением; дефор­мации здесь пропорциональны третьей сте­пени длины.

Читайте также:  Индовазин при растяжении мышцы

В качестве примера конструктивного увеличения жесткости рассмотрим литой кронштейн (рис. 7). Жесткость узлов соедине­ния стержней в раскосном кронштейне видоиз­меняет условия их работы по сравнению с чи­стой фермой, в которой стержни соединены шарнирами; все же в случае раскосного кронштейна (рис. 7,б) стержни работают пре­имущественно на растяжение-сжатие, тогда как балочный кронштейн (рис. 7, а) подвер­гается изгибу. Конструкция становится еще более прочной и жесткой, если стержни кронштейна соединить сплошной перемычкой, связывающей их в жесткую систему (рис. 7, в).

Кронштейн ферменного типа с вертикальным стержнем (рис. 7, г) значительно менее жесткий, чем кронштейн на рис. 7, б, так как конец вертикального стержня под нагрузкой перемещается приблизительно по направле­нию действия силы и для ограничения дефор­маций его жесткость не используется.

Рис. 7. Конструкции литых кронштейнов

В тонкостенном цилиндрическом отсеке, не­сущем поперечную нагрузку Р (рис. 8, а), все участки, расположенные по образующим, под­вергаются изгибу. Нагрузку воспринимают преимущественно боковые стенки (рис. 8, б), параллельные плоскости действия изгибаю­щего момента (зачернены на рисунке), так как их жесткость в этом направлении во много раз больше жесткости стенок, расположенных перпендикулярно плоскости действия момента.

При конической форме (рис. 8, в, г), при­ближающей конструкцию к ферменной, стенки конуса, расположенные в пло­скости действия изгибающего момента, рабо­тают: верхние на растяжение, а нижние подоб­но раскосу – на сжатие. Боковые стенки испы­тывают преимущественно изгиб; их жесткость соизмерима с жесткостью верхних и нижних стенок. Следовательно, при конической форме стенки отсека полностью включаются в рабо­ту; прочность и жесткость конструкции увели­чиваются.

Связь между растянутыми и сжатыми стен­ками осуществляют кольца жесткости т, п, ко­торые помимо силового замыкания предот­вращают овализацию конуса под действием нагрузки. Такие кольца являются непре­менным условием правильной работы тонко­стенных отсеков.

Читайте также:  Массаж при растяжении связок локтя

Близки к конусам по жесткости тюльпанные (рис. 8, д), сферические (рис. 8, е), тороидные (рис. 8, ж) и аналогичные формы.

Рис. 8. Консольные тонкостенные системы

Пример устранения напряжений изгиба по­казан также на рис. 9. Здесь двухопорная балка, подвергающаяся изгибу (рис. 9, а), за­менена более выгодной стержневой системой (рис. 9,б), наклонные стержни которой работают на сжатие, а горизонтальные – на растя­жение. Близка к этому случаю арочная балка (рис. 9, в), работающая преимущественно на сжатие.

Рис. 9. Схемы свободно опертой балки (а), стержневой системы (б) и арочной балки (в)

На рис. 10, а показан случай нагружения цилиндра осевой силой. Нагрузка вызывает прогиб днища цилиндра, передающийся обе­чайке через пояс сопряжения обечайки с дни­щем (деформации показаны штриховой ли­нией). Система является нежесткой. При за­мене цилиндра конусом (рис. 10,б) система по основной схеме восприятия сил приближает­ся к стержневой ферме. Стенки конуса работают преимущест­венно на сжатие.

Повышенную жесткость имеют сфериче­ская, яйцевидная и тому подобные формы (рис. 10, в и г).

На рис. 10, д-з также приведены примеры жест­ких конструкций. Существенное условие повышения жесткости и прочности здесь состоит в придании деталям кольцевых поясов жесткости, из которых верхний т рабо­тает на сжатие, а нижний п – на растяжение.

В усиленных конструкциях (рис. 10, и—м) введены элементы, непосредственно воспри­нимающие силу сжатия: ребра, цилиндры и конусы.

Рис. 10. Конструкции, работающие на сжатие

Блокирование деформаций

В общей постановке вопроса задача увели­чения жесткости заключается в том, чтобы найти точки наибольших перемещений си­стемы, деформируемой под действием нагруз­ки, и предотвратить эти перемещения введе­нием элементов растяжения-сжатия, располо­женных по направлению перемещений. Классическим примером решения этой задачи является увеличение жесткости рам и фер­менных конструкций раскосами.

Жесткость стержневой рамы, подвергающей­ся действию сдвигающих сил Р (рис. 11, а), крайне незначительна и определяется только сопротивлением вертикальных стержней изги­бу и жесткостью узлов соединения стержней. Введение косынок (рис. 11,б) приближает схе­му нагружения стержней к схеме работы заде­ланных балок и несколько уменьшает дефор­мации.

Наиболее эффективно введение диаго­нальных связей (раскосов), подвергаю­щихся растяжению или сжатию. Раскос растя­жения (рис. 11, в) должен при перекосе рамы удлиниться. Так как жесткость растягиваемого стержня во много раз больше изгибной жесткости вертикальных стержней, то общая жесткость системы резко возра­стает. Аналогично действует раскос сжатия (рис. 11, г). Но в этом случае необходимо счи­таться с возможностью продольного изгиба (потери устойчивости) сжатого стержня, что делает систему менее желательной.

Если нагрузка действует попеременно в обо­их направлениях, то применяют раскосы пере­крестные или чередующегося направления (рис. 11, д и е).

Рис. 11. Схемы действия диагональных связей



Источник

Предыдущая статья
Чем обрабатывать при ожоге 2 степени
Следующая статья
Врожденный вывих головки лучевой кости
© Блог доктора Ленского