ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2024
Просмотров: 87
Скачиваний: 0
П р и м е ч а н и е : Т е о р е ти ч е с к и е С елич ин ы нормальны х
си п и и з г и б а ю щ и х м о м е н т о в В з я т ы В р а м к у (н а п р и м е р |/.5Л| ),,и зм е р е н н ы е -
без р а м к и .
Рис. 23. Эпюры терретических и экспериментальных нормальных сил и изгибающих моментов S' безраскосной треугольной ферме
Рис. 24. Линии главных напряжений в узле верхнего пояса безраскосной треугольной фермы при нагрузке в узле
5,46 тс (через 3 м)
а) в узле верхнего пояса У-1, подкрепленного реб
рами жесткости с боковых сторон профиля пояса, при расчетной нагрузке напряжения в отдельных точках приближаются к пределу текучести, т. е. несущая спо собность узла соответствует несущей способности стерж ней фермы;
б) в узле нижнего пояса (при испытании — верхнего) У-2, из-за наличия вмятин на боковой стенке профиля,
перелома пояса и максимального прогиба произошло выпучивание профиля у линии гнба, но поскольку ннж-' ний пояс работает на растяжение, это не повлияло на несущую способность фермы.
Изменение формы сечения профиля в кольцевом от правлении определялось по кольцевым напряжениям, за меренным в одном из симметричных сечений индикато рами часового типа; а в продольном направлении — по продольным напряжениям вдоль линий, пересекаю щих ряд сечений и расположенных у линий гиба профи ля и посередине боковой стороны (параллельно осп стержня).
Значительные деформации поперечного сечения в ви де вмятин и выпучиваний стенок профилей наблюдают ся в основном около узлов и мест приложения сосредо точенных сил; в некоторых сечениях наблюдаются де формации сдвига; в сечениях же, достаточно удаленных от узлов и мест приложения сосредоточенных сил, де формации сечений почти отсутствуют. Кольцевые на пряжения, вычисленные по деформациям контура про филя, измеренным с помощью часовых индикаторов, по лучились одного порядка с напряжениями, измеренны ми в симметричном сечении.
Продольные напряжения показывают, что в некото рых сечениях появляются значительная неравномер ность передачи изгибающих моментов вертикальными стенками профиля и моменты, действующие из плоско сти фермы.
Деформация профиля в продольном направлении по казывает, что наибольшие деформации наблюдаются в местах приложения нагрузки и около узлов фермы; в других сечениях деформации профиля небольшие, за ис ключением отдельных точек.
Из отмеченных результатов видно, что фибровые на пряжения по сечениям распределяются очень неравно
мерно, и их величина часто зависит от местных деформа ций профиля.
Для определения жесткости безраскосной фермы бы ли определены прогибы в трех точках по длине фермы. В каждом сечении, где замерялись перемещения, было установлено по два прогнбомера, чтобы учесть возмож ный поворот сечения.
Максимальные значения относительных прогибов
(-£-) от нормативной нагрузки приведены в табл. 23.
|
|
Т а б л и ц а 23 |
Относительные прогибы, |
мм |
|
Загружения |
измеренный |
нормативный |
расчетный |
||
I |
23,2 |
|
1 |
13,2 |
|
1 |
|
12000 |
" |
618 |
12000 |
~ |
909 |
I I |
26,1 |
|
1 |
14,75 |
|
1 |
|
12000 |
" |
460 |
12000 |
~ |
814 |
1
сл о о
1
500
По результатам испытания безраскосной фермы тре угольного очертания с пониженным нижним поясом можно сделать следующие выводы:
1. Фактическая несущая способность фермы выше расчетной (при нагрузке Р = 1,2 Р расч ферма не разру
шалась и продолжала нести нагрузку).
2. Деформации узлов фермы, не имевших дефектов в
виде вмятин н выпуклостей, незначительны. Это объяс няется применением относительно толстостенных про
филей (-|- =39—45), подкреплением боковых стенок
профилей поясов в местах приложения сосредоточенных сил ребрами жесткости и постановкой подкладок, под сосредоточенными силами, а также небольшим отличи ем профилей поясов и стоек по ширине (20—30 мм). Та
ким образом, узлы фермы, законструированные по ре комендациям предыдущих исследований, подтвердили
их правильность.
3. Фактическая жесткость испытываемой фермы вы ше расчетной и нормативной,
89
§ 10. Р аб о та рамных узлов
Максимальная выгода от использования особенно стей замкнутых гнутых профилей может быть получена при использовании пх в конструкциях рамного типа. Применение такого рода конструкций из замкнутых гнутых профилей сдерживается из-за недостаточной изученности рамных узлов и элементов гнутых про филей.
Проведенный обзор исследований [18, 27], связан ных с работой узлов из замкнутых гнутых профилей, по казывает, что выполненные исследования узлов в основ ном относятся к узлам с элементами двутаврового сече ния или к узлам с элементами замкнутого сечения, но работающими на продольное усилие.
В связи с этим представляется необходимым иссле довать действительную работу рамных узлов, выполнен ных из замкнутых гнутых профилей, па поперечный из гиб, уточнить характер концентрации напряжений в узлах различной конструктивной формы, распростране ние зон пластичности в элементах узла, выявить проч ностные свойства узлов в зависимости от пх конструк тивных особенностей, разработать методику оценки прочности и деформативности узлов, изучить работу ре бер, гофров и пластинок, исследовать различные попе речные сечения стержней узлов, дать рекомендации по конструированию узлов, разработать методики расчета Г- п Т-образных узлов.
Методика экспериментального исследования
Работа по исследованию рамных узлов из замкнутых профилей была ^выполнена в 1969—1971 гг. ВНИИМонтажспецстроем и Донецким политехническим инсти
тутом. |
' 1 |
Все экспериментальные узлы были изготовлены на Донецком заводе металлоконструкций и испытаны в ис пытательном зале ВНИИМонтажспецстроя. Всего было изготовлено и исследовано 22 узла (рис. 25), у которых варьировались:
1) |
поперечное сечение — прямоугольное |
(узлы |
1, 1 |
2, 2а, |
13, 14, 14а), шестигранное (узлы 10, 11, |
11а, |
22, |
90
а |
S |
йП| он
I t m Н i Ш tj
оовТ
Рис. 25. Рамные узлы из замк нутых гнутых профилей:
а — Г-образные |
узлы |
прямоуголь |
|
ного сечения; |
б — Г-образные уз |
||
лы |
прямоугольного |
гофрированно |
|
го |
сечения; в — Г-образные узлы |
||
шестигранного сечения; г—Т-образ ные узлы прямоугольного гофри рованного сечения; д — Т-образные узлы шестигранного сечения
9-1
23, 23а), прямоугольное гофрированное (узлы 5, 5а, 6, 16,17,17а)-,
2) схема узла — Г-образная |
(узлы 1, 1а, |
2, 2а, 3 |
(2 шт.), За, 5, 5а, 6, 10, 11, 11а) |
и Т-образная |
(узлы 13, |
14, 14а, 16, 17, 17а, 22, 23, 23а) ; |
|
|
3)металл, из которого были выполнены гнутые про фили (сталь 09Г2 дл1я прямоугольного гофрированного сечения и Ст. 3 для остальных типов сечения);
4)конструкция примыкания ригеля к стойке в узле: непосредственное примыкание ригеля к стойке (узлы 1, 10), непосредственное примыкание стойки к ригелю (узел 1а), соединение стойки и ригеля «на ус» (узлы 2, 2а, 5, 11), соединение стойки и ригеля «на ус» с усиле нием подкосом (узлы 3, За, 6), непосредственное при
мыкание ригеля к стойке с усилением двумя подкосами (узлы 14, 14а, 17, 17а, 23), примыкание ригеля к стойке через пластинку (узлы 13, 16, 22), соединение ригеля со
стойкой «на ус» с вваренной диафрагмой под углом 45° к осям ригеля и стойки (узлы 5а, На), непосредствен
ное примыкание ригеля к стойке с усилением с одной стороны подкосом, а с другой — диафрагмой, вваренной перпендикулярно к осп стойки (узел 23а).
Исследования узлов проводились на 1000-тонном прес се ИПС-1000, причем узлы закреплялись на передвиж ной тележке пресса с помощью специально запроектиро ванной опорной конструкции, а нагрузка на консольную часть ригеля передавалась через фланцы — от верх ней траверсы пресса при испытании Г-образных узлов и от 50-тонного домкрата при испытании Т-образных узлов (в этом случае пресс создавал сжатие стойки узла).
При проведении эксперимента использовались датчи ки с базой 10 и 20 мм, наклеивавшиеся в основном в ви
де розеток (примерно по 300 шт. на узел), а также прогибомеры Максимова (по 4— 6 шт. на узел).
Полученные в результате испытаний данные переда вались в табличной форме на электронно-вычислитель ную машину «Напри», которая выдавала значения на пряжений и деформаций, направленных по координат ным осям, и главных напряжений и деформаций, а так же некоторые промежуточные величины, необходимые для контроля правильности вычислений.
92