Файл: Прогрессивные стальные конструкции [сборник]..pdf

женин выдерживают расчетную нагрузку без заметных

деформаций.

Узлы, усиленные наружными ребрами жесткости из уголков, например узел У-4 (III вариант), с узловой

нагрузкой выдержали расчетную нагрузку без заметных деформаций.

Опорный узел У-1, усиленный внутренними ребрами

жесткости, показал надежную работу и выдержал рас­ четную нагрузку без заметных деформаций.

При нагрузке выше расчетной примерно на 10% на­ ступило исчерпание несущей способности фермы из-за появления трещин в сварных швах, присоединяющих 'вторую стойку к поясу в узле с узловой нагрузкой, а за-1

тем и в других стойках. Следовательно, для повышения надежности работы фермы необходимо обращать боль­ шее внимание на качество сварных швов, не допускать концентрации напряжений, особенно по углам стоек.

■Оценивая работу узлов безраскосной фермы, можно сделать следующие выводы и рекомендации:-

1. Несущая способность узлов в безраскосной фер может быть доведена до несущей способности стержней; для этого необходимо в узлах с узловой нагрузкой при­ нимать ширину стойки, незначительно отличающуюся от ширины пояса (до 30—40 мм), боковые стенки пояса ук­

реплять ребрами жесткости, а место приложения нагруз­ ки усиливать подкладкой; в узлах без узловой нагрузки достаточно обеспечить только первое условие.

•2. При примыкании стойки к поясу нет необходимо­ сти ставить прокладку между ними.

3. Узлы, в которых стойки по ширине значительно личаются от поясов, не обеспечивают требуемой несущей способности и не рекомендуются к применению даже в узлах без узловой нагрузки.

Для определения жесткости безраскосной фермы бы­ ли установлены прогибомеры Максимова в пяти сечени­ ях: 2 на опорах и 3 в пролете. Измеренные прогибы

(табл. 21) оказались сравнительно большими. Для пер­ вого варианта при нагрузке, несколько меньшей норма­

тивной, относительный прогиб составляет примерно 1

150’

80

Сравнивая измеренные значения прогибов с расчет­ ными, видим, что измеренные значения значительно боль­ ше расчетных. Это вызвано тем, что в узлах, при на­ грузках, меньших нормативных,ч уже частично появля­ ются пластические деформации и поперечная деформа­ ция профиля. Поэтому при определении прогибов безраскосных ферм с параллельными поясами, необходи­ мо вводить конструктивный коэффициент, учитывающий пластические деформации в узлах ферм.

§ 9. Испытание безраскосной фермы треугольного очертания

с пониженным (ломаным) нижним поясом

Расчет и конструирование

Из рассмотрения технико-экономических показателей треугольных ферм раскосных типовых и безраскосных с различным очертанием и количеством стоек было уста­ новлено, что лучшими являются безраскосные фермы с пониженным (ломаным) нижним поясом. Поэтому для исследования работы узлов и фермы в целом была вы­ брана именно такая ферма. По условиям испытания фермы были приняты такие генеральные размеры: про­ лет 12 м, высота и коньке 2 м.

Для расчета безраскосной треугольной фермы была использована ЭВМ «Минск-22». По весу опытная безраскосная ферма получилась 'примерно такой же, как ти­

= 3 мм, гнутые профили для фермы были изготовлены из листов толщиной 8 = 4 мм. В связи с этим был произ­

веден перерасчет опытной фермы и определены возмож­ ные величины расчетных нагрузок при расстояниях меж­ ду узловыми нагрузками 1,5 и 3 м.

При расстоянии между узловыми нагрузками d ,5 м расчетная нагрузка на узел составила 2,2 тс, что -соот­ ветствует 244 кгс/м2 при -шаге ферм 6 м, а нормативная (при среднем коэффициенте -перегрузки п = '1,2 ) — 1,83 тс, что соответствует 204 кгс/м2.

При расстоянии между узловыми -нагрузками 3 м рас­ четная нагрузка на узел составила 5,28 тс, что соответ­ ствует 293 кгс/м2 при шаге безра-скосных ферм 6 м, а нормативная нагрузка — 4,4 тс, что соответствует

244 кгс/м2.

Результаты проверки прочности и устойчивости эле­ ментов безраскосной треугольной фермы для новых рас-, четных нагрузок -приведены в табл. 22.

Проект испытания опытной фермы

Общая схема установки для проведения испытаний безраскосной треугольной фермы показана на рис. 22.

Загруженне фермы производилось -ступенями: л-о пер­ вой схеме (через П,5 м) 0,7, 1,4, 1,93 (нормативная на­ грузка 1,83 плюс 0,1 тс) и 2,3 тс (расчетная нагрузка): по второй схеме (через 3 м) 1,5, 3, 4,57 тс (нормативная нагрузка), 5,48 тс (расчетная нагрузка) и 6,57 тс ( 1.2

расчетной). Нормативная и расчетная нагрузки вычисля­ лись с учетом собственного веса фермы п оснастки.

Целью испытания безраскосной фермы треугольного очертания с пониженным поясом было определение ее действительной работы в целом, а также отдельных ее элементов. Для этого необходимо было определить об­ щую несущую способность фермы, действительную кар-

82

•тину напряженного состояния в узлах и стержнях фер­ мы н ее жесткость.

При испытании использовалась датчики сопротивле­ ния с базой 15 мм, часовые индикаторы и прогибомеры

системы Максимова. Испытания проводились при темпе­ ратуре (+15-f20°)C.

84

Результаты испытания опытной фермы

При испытании безраскосной фермы измерялись фи­ бровые относительные деформации в различных точках элементов фермы и в различных направлениях в одной «точке», деформации контура 'профиля и перемещения точек фермы в вертикальном направлении. По получен­ ным данным затем вычислялись: силовые факторы в стержнях фермы (N, МХ1 и -Му), главные нормальные на­

пряжения в узлах верхнего и нижнего поясов, деформа­ ции поперечного сечения профилей на различных участ­ ках в кольцевом и продольном направлениях, жесткость 'фермы.

Для вычисления силовых факторов в стержнях фер­ мы в каждом рассматриваемом сечении использовалось по четыре датчика сопротивления, расположенных по боковым стенкам профиля у его линий гиба (на расстоя­ нии 25 мм от горизонтальной стенки профиля). Сравни­ вая экспериментальные и теоретические значения N п Мх

(рис. 23), видим, что по"характеру распределения нор­ мальных сил и изгибающих моментов по длине стерж­ ней отклонения небольшие, а по величине нормальные силы и изгибающие моменты, вычисленные по экспе­ риментальным данным, несколько больше, чем расчет­ ные значения. Это объясняется, в основном, наличи­ ем деформаций поперечного сечения профиля, что осо­ бенно заметно на величинах нормальных сил вблизи

ном их направлении были наклеены датчики сопротив­ ления в виде прямоугольных розеток, .; расположенные под углами 0,45 и 90°. Розетки наклеивались на эле­ ментах поясов вблизи узлов примыкания етоек. По экс­ периментальным данным в каждой «точке» были опре­ делены главные нормальные напряжения^' по которым можно судить о характере поперечных деформаций стен­ ки профиля. Наглядное представление о работе элемен­ тов поясов в узлах верхнего пояса дают линии равных главных напряжений ошж и омакс (рис. 24), построен­ ные для случая узловой нагрузки 5,48 тс (II загруже-

ние).

85