Файл: Прогрессивные стальные конструкции [сборник]..pdf

I

S

о.

ф

■&

*32

о

Я

о

о

Я

C4J

I

я

я

я

4

5 g

G. р;

о га

ч ага*

«о >» с

к о

я

я

>>

Си

О

Проект испытания

Целью испытания фермы было изучение действитель­ ной работы конструкции фермы: определение общей не­ сущей способности, действительной картины напряжен­ ного состояния в узлах и панелях, действительной жест­ кости.

Ферма устанавливалась вертикально в перевернутом

74

[

виде (нагрузка домкратами снизу вверх). Опорами фер­ мы служили траверсы, закрепленные в ручьях силового пола с помощью двух тяг. Загружение фермы произво­ дилось гидравлическими домкратами. Нагрузка переда­ валась на каждый узел. 'Величина узловой нагрузки контролировалась динамометрами. Для обеспечения ус­ тойчивости фермы из ее плоскости через 6 м устанавли­ вались обоймы из двух вертикальных швеллеров № 12, с

обеих сторон закрепленных так, что расстояние между поясом фермы н стенкой швеллера составляло около 3 мм. Конструкция узлов показана на рис. 18.

Для определения вертикальных перемещений в пяти точках сечениях верхнего (при испытании — нижнего) пояса фермы устанавливались прогибомеры системы Максимова по два в каждой.

Действительное распределение напряжений в узлах и элементах фермы определялось методом электротензо-

стоянии, несколько большем высоты сечения профиля от узлов (сечения 1—1, 2—2, 9—9, 19—19, 20—20, 22-—22,

нормальной силы и момента; в узлах датчики наклеивались параллельно оси эле­

мента и согласовано по кольцу (для определения деформативности контура гнутых профилей от приложения со­ средоточенных сил), которые располагались в одном или нескольких околоузловых сечениях на расстоянии, рав­ ном высоте профиля (сечения 10 — 10, 12 — 12, 18 — 18, 21—21, 24—24, 25—25)\

в нескольких узлах (узлы У-1, У-2, У-3, У-4) и в одной стойке (у узла У-2); с целью определения по­ ложения линий одинаковых главных напряжений тензо­ датчики были наклеены в виде прямоугольных розеток (0, 45 и 90°) во многих точках боковых стенок профиля поясов.

75

они по габаритным размерам не отличались от поясов и стоек, расположенных ближе к опорам; на этом этапе испытания фермы исчерпание несущей способности про­ изошло за счет местной деформации среднего узла с узловой нагрузкой при нагрузке, равной нормативной.

3) наиболее тонкостенные узлы с узловой нагрузкой были усилены наружными ребрами жесткости: исчерпа­ ние несущей способности в этом случае произошло за счет разрушения сварных швов, прикрепляющих наибо­ лее натруженные стойки к поясам.

76

sT T S i

Все варианты усиления конструкции фермы, соответ­ ствующие этапам испытания, хорошо видны на примере узла У-4 (рис. 18).

Общая несущая способность безраскосной фермы была обеспечена только на третьем этапе, когда были про-

77

■ведены необходимые мероприятия: увеличена ширину стоек, с тем чтобы она отличалась от.ширины пояса не| более чем на 40 мм, тонкостенные профили в узлах с ме­

стной нагрузкой усилены ребрами жесткости. На первых двух этапах испытания общая несущая способность безраскосной фермы не обеспечивалась из-за того, что в узлах с местной нагрузкой происходила деформация! гнутого профиля: в одном направлении он сплющивался,} в другом выпучивался, а при наличии сравнительно! больших моментов в стойках происходило сплющива­ ние и выпучивание одновременно на одной стороне про­ филя.

Изучение действительной работы узлов безраскосной фермы производилось по двум направлениям: а) дефор- ■матявность профиля определялась по кольцевым напря­ жениям; б) картина напряженного состояния стеной профиля в узле определялась по линиям равных глав­ ных напряжений, определенных по датчикам, установ­ ленным в виде розеток в каждой рассматриваемой точке.

За три этапа испытаний были испытаны безраскосные узлы различной конструкции (рис. 18): без дополнитель­ ного усиления при значительно отличающейся ширине примыкающих элементов с местной (узловой) нагрузкой и без нее; без дополнительных усилений при незначитель­ ном отличии ширины примыкающих элементов с узловой нагрузкой и без нее; усиленные наружными ребрами же­ сткости с узловой нагрузкой; опорный узел, усиленный внутренними ребрами жесткости.

Узел У-4 (I вариант) без дополнительного усиления при значительно отличающейся ширине примыкающих элементов с узловой нагрузкой получает значительные деформации и выходит из строя при нагрузках, значи­ тельно меньших расчетных, вычисленных но несущей способности стержней. Поэтому узел такого типа не мо­ жет быть рекомендован к применению. Такой же узел, но без узловой нагрузки, получает большие деформации при достижении нагрузкой величины, близкой к норма­ тивной-нагрузке. Таким образом, и без узловой нагрузки данный тип узла не рационален.

Узлы без дополнительного усиления при незначитель­ ном отличии ширины примыкающих элементов (при

78

к300 = 75 с

узловой нагрузкой,

н а п р и м е р , у з е л

У-4 (II вариант) рис. 20, получают

значительные дефор­ мации при нагрузке 4 тс, приближающей­

ся к нормативной, а аналогичные узлы, но

h300

с-т-= '8 = 37,5

выдерживают и рас­

ки такие узлы сопря-

Рис. 21. Линии главных напряжений в узле У-3 при нагрузке 4 тс иа узел

79