Файл: Прогрессивные стальные конструкции [сборник]..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

О )

Т а б л и ц а 15

 

Фрагмент фермы Ф-4

Элемент

Стер­

фрагмен­

жень

та фермы

(усилие)

 

первое загружение

 

 

повторное загружение

 

35 тс

 

 

50 тс

 

 

46 тс

 

55 тс

усилия

 

усилия

 

усилия

усилия

расчет­

изме­

К

расчет­

изме-

К

расчет­

изме­

К рас­

изме­ К

рен­

 

рен-

 

рен­

чет­

рен­

ные

ные

 

ные

ные

 

ные

ные

ные

ные

 

 

 

 

 

Верхний

2—9

34.2

36,81

0,785

54,4

43,32

0,797

70,00

55,78

0,797

82,6

63,05

0,764

пояс (—)

4—10

34,2

23,24

0,68

54,4

43,36

0,798

70,0

54,60

0,78

82,6

62,70

0,759

Нижний

11—7

30,46

23,41

.0,77

46,5

36,79

0,791

67,6

51,25

0,889

68,8

59,75

0,869

пояс (+ )

7—12

30,45

22,58

•0,741

46,5

35,79

0,77

57,6

49,40

0,858

68,8

59,68

0,867

Опорный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раскос

12— 13

38,8

32,21

0,831

59,8

55,38

0,926

73,7

60,47

0,820

88,2

72,89

0,827

Опорная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

стойка

13—6

11,08

9,78

0,878

12,04

11,57

0,961

___

1,08

___

___

1,82

___

Р.аскосы

Ю- I 1>(+)

4,5

4,36

0,97

9,9

9,37

0,946

15,5

13,38

0,863

17,3

14,89

0,861

 

8—9(—)

4,0

3,41

0,858

8,5

8,75

1,03

13,8

11,34

0,822

15,2

12,91

0,850

 

1—2

36,8

29,15

0,792

59,8

49,2

0,823

79,2

63,42

0,800

92,8

71,81

0,774

 

2—3

5,82

5,11

0,878

11,02

10,59

0,961

16,55

13,69

0,827

18,98

15,54

0,820

/

3—4

(6,2)

(11,77)

(11,41)

0,827

(13,84)

4—5

18,10

15,88

0,878

26,94

25,89

0,961

29,45

24,37

36,02

29,66

0,823

 

5—6

11,68

9,78

0,878

12,04

11,157

0,961

 

/Сер'=0,829 .>

— 0,895

jccps=0,83Q

Мер0.825_____________^


в то же время в ребре жесткости (сталь ВСт. 3 кп) фиб­ ровая текучесть появилась при повторном загружении с усилием на домкрате 46 тс, что дало нагрузку на узел 2—11,41 тс (судя по усилиям в тяге 1).

Сравнивая полученную предельную узловую нагруз­ ку для узла 2, с возможными узловыми нагрузками в ре­

альных фермах с таким же сечением верхнего пояса, ви­ дим, что узел, укрепленный ребром жесткости, обладает достаточной несущей способностью.

В узле 3 фибровая текучесть баковых стенок профиля

верхнего пояса появилась при первом загружении с уси­ лием на домкрате 50 тс (рис. 17), что дало нагрузку на

узел

3 — 18,1 тс, (нагрузка

передается

через

тягу

2

10,0

тс и распределяется со

смежных

узлов),

в то

же

•время в ребре жесткости фибровая текучесть появилась при повторном загружении с усилием «а домкрате 46 тс, что дало нагрузку на узел — 24,37 тс (нагрузка переда­ ется через тягу 2 — 14,7 тс и распределяется со смежно­ го узла 2).

Сравнивая полученную предельную узловую нагруз­ ку для узла 3 с возможными узловыми нагрузками в ре­

альных фермах, видим, что узел, укрепленный ребрами

жесткости,

обладает большим запасом прочности.

В табл.

15 приведены усилия в стержнях фрагмента

Ф-4, вычисленные по измеренным фибровым деформаци­ ям, а также расчетные (при распределении внешних уси­ лий по узлам фрагмента фермы) по зависимости, полу­ ченной для этих же усилий при испытании.

Конструктивные поправки в среднем при первом за­ гружении составляют 0,86, а при .повторном — 0,828.

Сравнивая конструктивные поправки для фрагментов Ф-3 и Ф-4, видим, что в последнем, с более жестким верхним поясом, запас прочности больший.

Моменты, вычисленные для сечений, расположенных у узлов и по верхнему поясу фрагмента Ф-4, показывают (табл. 16 и рис. 16), что сопряжение стержней в узлах и верхний пояс обладают большой жесткостью, что спо­ собствует перераспределению узловых нагрузок, увели­ чению фибровых деформаций в узлах фермы и умень­ шению продольных усилий в стержнях.

•Прогибы фрагмента при первом загружении нара­ стают линейно, т. е. влияние текучести в узлах еще не сказывается на прогибах (рис. 14), при повторном за-

s. 234

65


о

СП

>>

Наиме-

Сечение

нование

к

элемента

 

0)

 

 

ГО

 

 

Т а б л и ц а Ifr

 

Моменты

кгс-см при нагрузках

 

 

 

 

первое загружение

 

повторное загружение

35

тс

 

50 тс

 

46 тс

 

55 тс

Мх

•Л^срх

Г Aix

А^срх

м х

Л^срх

Мх

Afcpx

Нижний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пояс

23—23

28300

28300

39500

39500

28300

28300

71100

7110»

Верх­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ний

12—12 —500000

—549250

—747000

—775500

—1003000

—1034500

—1118000

—1138500.

пояс

—598500

—377600

—804000

—505350

—1066000

—77725

—1159000

—809000

 

15—15 —486000

—676000

—934000

—993000

Верх­

—269200

 

—334700

 

—611500

 

—625000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ний

16—16

216000

117830

392000

270550

523500

274850

613000

361450-

П О Я С

19—19

19660

346900

149100

660300

262200

620500

109900

701500-

 

665000

994000

797000

1043000

Опор­

 

128800

 

326600

 

224000

 

360000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный

30—30 —222000

—202000

—181600

—191800

—562000

—493500

—30400

—38200

раскос

—182000

— 10515

—202000

— 26500

—425000

—37800

—46000

46750

Раскос

28—28 —

12700

— 31400

—41900

—51800

Опор­

3330

 

— 21660

 

—33700

 

—41700

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный

31—31

45300

82160

252000

248250

173500

216250

94200

218100'

раскос

 

119000

 

244500

 

258000

 

3 4 2 0 0 0

 


П р о д о л ж е н и е т аблиц ы 16'

1 Узел

Наимено­ вание элемента

Сечение

 

 

Моменты кгс-см при нагрузках

 

 

 

 

первое загружение

 

 

повторное

загружение

35

тс

50 тс

 

 

55 тс

46

тс

Мх

•Мсрх

Мх

■^срх

М х

-Мсрх

Мх

■Мсрх

5

Верх­

11—11 —850000

J

—1060000

—711000

—1160000

-т884250 —1310000

—981000

 

ний

' —476300

 

П О Я С

25—25

—102600

760

—362000

3360

—608500

7800

—652000

11640-

 

Раскос

1520

3760

4240

7120

6

Верх­

 

0

 

2960

 

11360

 

16160

 

20—20 —821000

—947000

—1435000

—2117500

111400

—7600

190800

25900-

 

ний

 

пояс

 

—1073000

 

—2800000

 

—126600

 

— 139000

 

 

Верх­

1—1

—297300

—485400

—‘556000

-786500

—869000 —993000 —979000 —1070000-

 

ний

 

П О Я С

 

—673600

 

—857000

 

—1117000

 

—1161000

 

 

Верх­

2—2

—143400

—144500

— 47350

—137675

—317700

—364500

—272200

—364100-

 

ний

 

пояс

 

—145600

 

—228000

 

—411300

 

—456000

 


Рис. 16. Изгибающие моменты в верхнем поясе фрагмента фермы Ф-4

груженнп 'прогибы нарастают нелинейно при второй ступени -нагрузки. Таким образом, прогибы фрагментов фермы из гнутых профилей очень сильно зависят от по­ явления текучести в узлах.

Проведенные испытания узлов фрагментов ферм Ф-3

иФ-4 позволяют-сделать такие выводы.

1.Несущая способность узлов ферм из замкнутых гнутых профилей без местной нагрузки обеспечивается

даже в том случае, если ширина стержней, сходящихся в узле, неодинакова и не поставлено дополнительных ре­ бер жесткости.

2. Несущая способность узлов ферм из замкнутых гнутых профилей с местной нагрузкой, равной по вели­ чине узловым нагрузкам реальных ферм при разной ши­ рине элементов, сходящихся в узле, и при отсутствии ре­ бер жесткости не обеспечивается.

3. Несущая способность профиля с гофрами, под­ крепленного ребрами жесткости в месте приложения внеузловой нагрузки, сравнимой по величине е узловы­ ми нагрузками реальных ферм, достаточна.

4. Узлы с местной нагрузкой, подкрепленные ребра­ ми жесткости, обладают более чем достаточной несущей способностью по сравнению с узловыми нагрузками ре­ альных ферм.

68

Результаты испытания фрагмента фермы Ф-5

Фрагмент Ф-5 был запроектирован с целью выявле­ ния работы узлов фермы из открытых гнутых; профилей. Его проектирование и методика испытания были приня­ ты аналогичными с фрагментами Ф-3 и Ф-4. Характери­ стика сечений элементов фрагмента Ф-5 приведена в табл. 17.

 

 

 

 

Т а б л и ца ! 7

Элемент

Усилия

на домкрате 75 тс, в тягах 25 (12,5 тс)

 

 

 

максималь­

фрагмен­

марка

 

площадь,

та

сечение, см

ные напря­

фермы

стали

 

см-

жения, тс

Верхний

ВМСт. Зкп 280X280X5X6

55,5 '

2100

пояс

Нижний

ВМСт. Зкп 265X265X50x6

52,15

2160 .

пояс

Опорный

ВМСт. Зкп 265X265X50X6

52,15

1870

раскос

Прочие

ВМСт. Зкп 265ХЮ0Х50Х6

33,15

318

раскосы

Стойки

ВМСт. Зкп 265X100X6

27,15

1820

ВМСт. Зкп 265ХЮ0Х50Х6

33,15

638

Схемы размещения датчиков сопротивления показа­ ны на рис. 10, апрогибомеров— на рис. 16.

При испытании фрагмента фермы Ф-5 нагрузка бы­ ла доведена до 53 тс. Потеря несущей способности про­ изошла за счет смятия верхнего пояса у узла 5. На ос­

новании фибровых напряжений, полученных по отдель­ ным датчикам, были вычислены усилия в стержнях (табл. 18) и изгибающие моменты у узлов (табл. 19).

При первой ступени загружения (21 тс) максималь­ ные фибровые напряжения отмечены в узле 5 (сечение

25). В этом узле максимальное значение имеет изги­ бающий момент, при котором произошло небольшое смятие сжатого элемента пояса. Верхний пояс под тя­ гой 3 деформировался (появился хлопун); при дальней­

шем увеличении нагрузки деформации возрастали, в-ре­ зультате чего стенка профиля прогибалась до соприкос­ новения с торцом опорной стойки. Полки профиля, де­ формируясь дальше, разрушили сварной шов, соединяю-

69