ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 237
Скачиваний: 6
Эти значения наибольших ординат с учетом соответствующего знака, определяющего направление усилия, отложены на отдель
ных |
участках |
линий |
влияния |
раскосов |
Н 0— В г\ |
В г — # 2; |
Н 2 |
В з и В3 |
//4. |
|
влияния |
подвески |
Я х — ß x |
Наибольшая |
ордината линии |
равна единице и расположена в узле Я,. В этом можно убедиться, применяя метод вырезки узла. При положении подвижного еди ничного груза в других узлах усилия в подвеске будут равны ■нулю.
Все остальные подвески находятся в одинаковых условиях нагружения и имеют такие же линии влияния.
Усилия S k , возникающие в стержнях форм от подвижной на грузки, для однопутного пролетного строения (когда эквивалент ная нагрузка распределяется поровну между двумя главными фермами) определяются по следующей формуле:
Sk — ~у ОКд. |
(8-7) |
Здесь k — эквивалентная нагрузка от подвижного состава; £2 — |
|
площадь линии влияния (или ее отдельного |
участка); Кя — дина |
мический коэффициент (для данного случая |
Кл = 1,3). |
Приведенные значения эквивалентных нагрузок путем линей ной интерполяции могут быть пересчитаны и для других отдель ных конкретных данных.
Так, например, для линии влияния длиной / = 6 6 м, на осно вании интерполяции данных, приведенных для двух смежных значений — длины / = 60 м и I = 70 м, будем иметь:
1 в м |
а = 0 |
а = 0,5 |
60 |
15,41 |
14,00 |
70 |
14,95 |
14,00 |
66 |
15,14 |
14,00 |
Аналогично, применяя линейную интерполяцию для пересчета эквивалентных нагрузок для иных значений а, получим для ли
нии влияния длиной |
/ = |
6 6 м следующие значения: |
||
( в м |
а = |
0,125 |
а = 0,25 |
а = 0,375 |
66 |
|
14,86 |
14,57 |
14,29 |
Эти значения относятся к однозначным линиям влияния для поясов и опорных раскосов заданной фермы.
Подобным же образом могут быть получены значения эквива лентных нагрузок для отдельных участков линии влияния рас косов, имеющих разные знаки:
/ в м |
а = 0,125 |
а = 0,25 |
9,43 |
24,48 |
23,70 |
18,85 |
20,76 |
20,11 |
28,85 |
18,48 |
17,89 |
33,75 |
16,92 |
16,38 |
47,15 |
15,83 |
15,35 |
56,57 |
14,85 |
14,57 |
Для подвески при / = 16,5 м и а — 0,5, аналогично предыду щему, получим k = 19,41.
Данные для расчета площадей линий влияния и эквивалент ных нагрузок приведены в табл. 8 .6 .
Т а б л и ц а 8.6. Расчет площадей линий влияния и эквивалентной нагрузки
Обозначение
элемента
І І 0- Н ,
Н 2 н
В , - в .
Ba- B t
/ / o - ß i
+
В-іи —
—
і и - В з д1_
V
Длина линии влияния 1 в м |
|
Наибольшая о р дината линии влияния |
|
Площадь линии влияния Q в м |
66 |
|
0,60 |
|
19,87 |
66 |
|
1,29 |
|
42,57 |
66 |
— |
1,03 |
—34,0 |
|
66 |
—1,38 |
—45,5 |
||
66 |
— |
1,06 |
—35,0 |
|
56,57 |
|
0,91 |
|
25,8 |
9,43 |
—0,15 |
—0,71 |
||
66 |
|
— |
|
25,09 |
47,15 |
—0,76 |
— |
17,9 |
|
18,85 |
|
0,30 |
|
2,83 |
66 |
|
— |
— |
15,07 |
|
+ |
37,75 |
0,61 |
11,5 |
В з - Н , |
— |
28,25 |
—0,45 |
-6,37 |
|
2 |
66 |
__ |
5,13 |
; Расстояние вер шины / , в м
8,25
24,75
16,5
33
8,25
7,07
1,18
8,25
5,9
2,35
8,25
4,75
3,5
8,25
а = і г
0,125
0,375
0,25
0,5
0,125
0,125
0,118
—
0,125
0,124
—
0,123
0,124
—
в |
тс/м (Ю2МН/м) |
Эквивалентная нагрузка k |
14,86
14,29
14,57
14,00
14,86
14,85
24,48
—
15,83
20,76
—
16,92
18,48
—
Ві в j |
16,5 |
1,0 |
8,25 |
8,25 |
0,5 |
19,41 |
Для определения усилий в элементах фермы по формуле (8.7) воспользуемся данными табл. 8 .6 .
Так, например, для усилия от подвижной нагрузки в раскосе
В3 — # |
4 будем иметь: |
|
|
|
|
|
для |
участка длиной I — 37,75 м при а = 0,125 |
|
||||
Sk = 0,5k |
= 0,5 |
16,92 11,5 • 1,3 = |
127 тс = |
1,27 МН; |
||
для |
участка |
длиной |
I = 28,25 |
м при |
а = 0,125 |
|
Sk = 0,5Ш КЛ = —0,5 ■18,48 6,37 |
1,3 = |
— 6 6 тс = |
—0,66 МН. |
252
Линии влияния могут быть использованы также и для расчета усилий от постоянной нагрузки. При этом усилие в элементе фермы в зависимости от интенсивности постоянной нагрузки q и площади линии влияния Q будет определяться по формуле
Sq = qQ.
Для усилия в раскосе В3— Я4 будем иметь
S q = 2 (11,5— 6,37) = 10,3 тс = 10,3 ІО' 2 МН.
Определяя возможную наихудшую комбинацию нагрузок при расчете на прочность с учетом коэффициента перегрузки п, будем иметь
п S 5 = п (Sq+ Sk) = 1,1 (Sg -f- Sk).
Для раскоса B 3— H4 получим
« S S max= 1,1 (10,3+ 127)= 151тс = 1,51 МН.
При расчете на выносливость коэффициент перегрузки не учи тывается. В этом случае для раскоса В3— Я4 будем иметь:
£ S max = 10,3+ 127= 137,3 т с = 137,3-10-2 МН.
£ S mln= 10,3 — 76,5 = —66,2 тс = —6 6 ,2-ІО' 2 МН.
Характеристика цикла переменной нагрузки будет при этом равна
г
66,2
137,3
Полученные подобным же путем данные по расчету усилий для всех остальных элементов фермы приведены в табл. 8.7.
|
|
|
Т а б л и ц а |
8.7. Усилия |
в стержнях фермы |
|
|||
|
|
|
|
‘ Усилия |
в тс (Ю2 МН) |
|
|
||
Наимено |
|
|
|
I 5 |
|
|
|||
вание |
|
s k |
+ |
|
|
|
|||
элементов |
шах |
min |
|
Г |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
192,0 |
39,7 |
231,7 |
39,7 |
254 |
0,17 |
|
Ht- H t |
396,0 |
85,1 |
481,1 |
85,1 |
530 |
0,17 |
|||
Bl- B a |
—320,5 |
—68,0 |
- 6 8 |
—388,5 |
-427 |
— |
|||
B 3~ |
- B |
b |
—415,0 |
—91,0 |
-9 1 |
—506 |
—557 |
— |
|
|
|
|
—338,0 |
—70,0 |
—70 |
—408 |
—449 |
— |
|
S i |
н |
% |
250 (—11,3) |
50,2 |
300,2 |
38,9 |
330 |
0,13 |
|
|
|
|
—184,5 (38,0) |
—30,1 |
7,9 |
—214,6 |
—236 |
— |
|
Вя-Яд |
127,0 (—76,5) |
10,3 |
137,3 |
—66,2 |
151 |
—0,48 |
|||
|
|
|
104,0 |
16,5 |
|
120,5 |
16,5 |
133 |
0,14 |
Пример 2. Определить размеры фасонки и проверить прочность узла сварной фермы, представленного на рис. 8.5.
Усилия в стержнях принять равными: ЛД = 254 тс = 2,54 МН; Ni = 530 тс = 5,3 MH; S i — 330 тс = 3,3 МН. Характеристику цикла переменной нагрузки принять г = 0,13.
Поперечные сечения стержней имеют форму сварного двутавра, составленного из стенки и полок, имеющих следующие размеры (в мм):
|
Панели |
Раскосы |
|
пояса |
|
С тен к а ...................................................................... |
420X20 |
420X10 |
П о л к а ...................................................................... |
400x30 |
420X20 |
С целью снижения местных напряжений толщину фасонки s выбирают несколько большей, чем толщина прикрепляемых к ней элементов sn.
При этом обычно принято следующее соотношение: s = 1,2 sn, из которого при sn = 2 см будем иметь s = 1,2-2 = 2,4 см.
Для определения габаритных размеров фасонки h и В большое значение имеют размеры сечения у конца прикрепляемого раскоса (сечение 4— 4 на рис. 8.5).
Для наиболее нагруженного растянутого раскоса условие проч ности в этом сечении, в соответствии с формулой (8.4), будет иметь вид
Sx — SY (2/к£?ср + lnR).
Коэффициент снижения расчетных сопротивлений при вибра ционной нагрузке у определяется по формуле (4.22)
, _ |
1 |
0,9ß + |
0,3 — (0г ß — 0,3) г • |
Принимая, с некоторым округлением, в соответствии с дан ными табл. 8.4, эффективный коэффициент концентрации напря жений ß = 1,3, после подстановки получим
V = -7^ — =---------- |
s— j ------------------------------------------- |
= о 74 |
' 0,9-1,3 + |
0.3 — (Р.9-1,3 — 0,3)0,13 |
’ |
Длина лобового участка рассматриваемого сечения опреде ляется общей высотой прикрепляемого двутавра и в данном слу чае равна /л = 46 см.
Тогда длина косого участка этого сечения определится из вы ражения
. |
Si |
|
l„R |
330 000 |
46-2100 |
|
2syRcp |
2/?ср |
2-2,4 0,74 1300 |
2-1300 ~ |
|
|
|
= |
71,5 — 37,1 = 34,4 см. |
|
|
Округляя, |
примем |
/к = |
35 см. |
|
Высота фасонки h может быть определена по найденным раз мерам Іл и /к и по размеру а, которым ограничивается допустимое приближение отдельных элементов, сходящихся в узле.
Принимая, в соответствии с рекомендациями технических ус
ловий, |
а = 8 см, будем |
иметь |
h = |
а -f- /л cos а г -f |
/к = 8 + 46-0,58 + 35 = 70,7 см. |
Округляя, примем h = 72 см.
Из подобных же условий может быть определена и длина фа сонки.
Опуская для сокращения все вычисления, связанные с этим, отметим, что для данного случая исходя из условий обеспечения
прочности сечения 4—4 длина фасонки получается |
= 194 см. |
Принятые таким способом размеры фасонки h |
и В 1 должны |
быть проверены по условиям обеспечения прочности в сечении по основанию фасонки и в срединном сечении узла.
Нормальные |
напряжения |
в |
сечении |
по |
основанию |
фасонки |
|||
с учетом коэффициента перегрузки п = 1 |
,1 , в соответствии с фор |
||||||||
мулой (8 . 1 ), равны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AN = N2— Nt = 530 — 254 = 276 тс = 2,76 MH; |
|
||||||||
|
|
|
zx = |
23 см; |
|
|
|
||
|
s |
B i |
2 , 4 - 1 9 4 2 |
= 15 100 см3. |
|
||||
|
W — |
|
|
||||||
После подстановки |
получим |
|
|
|
|
|
|||
|
l , l - 2 7 6 0 0 0 - 2 3 |
= |
460 кгс/см2 = |
46 МПа. |
|
||||
|
1 5 |
1 0 0 |
|
|
|
|
|
|
|
Касательные |
напряжения |
в |
сечении |
по |
основанию |
фасонки, |
|||
в соответствии с формулой (8 .2 ), |
|
|
|
|
|||||
т = п ДіѴ |
|
|
= 6 5 3 |
|
м 2 = |
6 5 > 3 МПа. |
|
||
F |
'іэГІѴ 0 |
к г с / с |
|
||||||
Суммарные |
напряжения |
|
в |
сечении |
по |
основанию |
фасонки, |
всоответствии с формулой (8.3),
а= У а2-f т2 = Y 4602 -f- 6532 = 800 кгс/см2 = 80 МПа.
Сечение 2— 2 расположено от оси пояса на расстоянии г2 = = 31 см и имеет меньшую ширину В г = 188 см, поэтому напряже ния в нем будут несколько большими, чем в сечении 1—1 . Значе ние их может быть получено путем соответствующего пересчета.