Файл: Прогрессивные стальные конструкции [сборник]..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 65

Скачиваний: 0

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

фермы типовые серин ПК-01-.125 — тип I;

фермы типа «арка с затяжкой» с параллельными поя­ сами с. уклоном 1/8 и отношением h!L= 1/10—1/12 —

тип II;

фермы типа «арка с затяжкой» с уклоном поясов ’Д, высотой на опоре 2,2 м и с отношением посередине про­

лета /i/L=4/8—1/10 — тип III;

фермы по серин ПК/ОЫЗО с уклоном 1/3, 1/5 под кровлю из асбестоцементных листов — тип IV.

При исследовании выявлены следующие закономер­ ности изменения характеристик в зависимости от проле­ та и геометрии фермы:

в фермах тина I и III t увеличением пролета харак­

теристика поясов увеличивается, решетки—уменьшается; в фермах типа IV характеристика поясов возрастает, а характеристика решетки остается почти неизменной;

в фермах типа II (как в напряженных, так и в нена­ пряженных) характеристики поясов и решетки с измене­ нием пролета фактически не изменяются, что объясняется подобнем геометрических схем;

характеристика затяжки для ферм всех типов растет

с увеличением пролета;

:

при одних и тех-же пролетах при увеличении высоты

фермы характеристика поясов уменьшается,

а решет­

ки — увеличивается при снижении общей характеристи­ ки фермы-

увеличение высоты фермы ведет не только к сниже­ нию общей характеристики ферм, но и, в частности, сни­ жает характеристику затяжки;

. увеличение уклона верхнего пояса в фермах типа «арка с затяжкой», ведет к незначительному снижению характеристик.

Теоретические характеристики ненапряженных ферм' типа II-и III выше характеристик типовых ферм I и IV. Но в последних при предварительном напряжении сни­

жается только

теоретическая

характеристика поясов

(на 25—35%),

а характеристика решетки остается-по-

стоянной, т. е. в этом случае снижение

массы ферм от

предварительного напряжения -

может

быть

получено

только за счет уменьшения сечения нижнего

пояса/ В

фермах типа II

и III снижаются и характеристики поя­

сов (на 40—55%), и характеристики решетки (на 25— 60%). Это значит, что в этих фермах предварительное

26


стикам.

 

 

 

 

 

 

 

Теорети ч е с к а я

50

 

 

экономия

 

металла

«

 

 

для

 

ферм

типов

hO

 

ш ’ Т т 7в

I—IV

 

колеблется от

35

 

 

10

до

50%

(рис. 3,

 

 

30

 

 

4). Увеличение отно­

 

 

35

 

 

шения

 

hIL увеличи--

 

 

 

го

 

 

вает

экономию

ме­

 

 

талла

 

на

6 —

10%.

15

 

 

Увеличение

расстоя­

10

 

 

IS 24 33

33

42 48

ния от оси

затяжки

 

Пролет, м

до оси фермы

(уве­

 

 

 

личение уклона с 1/8

Рис. 4.

Зависимость

до

1/4)

не приводит

теоретической экономии массы

разрезных ферм под легкую

к

значительной эко­

кровлю от пролета.

номии металла. Уве­

 

 

 

личение

уклона в

 

 

(тип I и IV)

фермах- с прямолинейным нижним поясом

дает

некоторое

повышение

эффективности предвари­

тельного

напряжения (по

сравнению

с

ненапряжен­

ными).

 

 

теоретических характеристик

массы раз­

 

'Значения

резных .ферм, предварительно напряженных затяжками

из высокопрочной стали,

рассмотренных выше типов,

приведены в табл. 4.

- .

27


 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

1

Тип

Пролет

 

 

Характеристики

 

 

h/L

 

 

 

общая

 

фер­

фермы,

П О Я ­

решетки]

затяжки

 

 

 

мы

м

 

С О В

ХРТ

Х3Т

 

 

 

 

I

24

1/8

0,830

0,449

0,099

1,378

 

30

1,005

0,433

0,116

1,564

'

 

36

 

1,200

0,441

0,129

1,770

 

24

1/12

1,113

0,453

0,120

1,686

 

 

24

1/10

0,945

0,444

0,104

1,493

 

11

30

1/12

0,856

0,441

0,132

1,428

 

30

1/10

0,880

0,417

0,110

1,407

 

 

36

1/12

1,054

0,426

0,088

1,568

 

 

36

1/10

0,934

0,463

0,077

1,474

 

 

24

1/10

0,754

0,441

0,104

4,299

 

 

24

1/18

0,672

0,412

0,106

1,190

 

III

30

I./I0

1,050

0,507

0,085

1,642

 

30

1/8

0,857

0,369

0,104

1,390

 

 

36

1/10

0,995

0,389’

0,134

1,518

 

 

36

1/8

0,902

0,386

0,121

1,409

 

IV

24

 

1,255

0,447

0,125

1,827

 

30

 

1,406

0,386

0,137

1,929

 

 

36

 

1,400

0,416

0,143

1,962

 

 

Экономию металла по отношению к эталону

можно

определить по формуле

 

 

э = - (р— - т % ,

(34)

где

Оэ — фактическая масса эталона;

 

О— фактическая масса предварительно .напря­ женной фермы.

Фактическая экономия металла от 'применения пред­ варительного напряжения в фермах типа I и II (под тя­ желые кровли) при различных пролетах и нагрузках по­ казана на рис. 5, а для ферм типа IV — на рис 6.

Как видно из графика (рис. 5.), для ферм типа-II оптимальным является соотношение h/L=>lllO. Примене­

ние таких ферм дает значительный эффект. С увеличе­ нием пролета ферм экономия металла при применении предварительного напряжения во всех случаях возра-

28


Рис. 5.

Зависимость фактической экономии массы ферм типов

I и II при

применении предварительного напряжения от пролета

Рис. 6. Зависимость фактической экономии массы ферм типа IV при применении предварительного напряжения от пролета

,9,0

8,0

<«»оо 10

5а. е.в

3

С 5,0

о

ь io

ОС<3 5,0

§2,0 ho

& 0

,4-гто

^4 * 3 0 0

ч230

^210

Пропет,м

стает и достигает в фермах типа I из стали СтЗ 13%, а

типа II — '17%.

Обращает «а себя внимание тот факт, что фермы ти­ па II малых и средних пролетов дают большую эконо­ мию при меньших нагрузках. Это объясняется тем, что

29


конструктивный коэффициент этих ферм при различных нагрузках изменяется в небольших пределах, © то время как в фермах типа I наблюдается значительное увеличе­ ние его при уменьшении внешней нагрузки. При малых пролетах и нагрузках в фермах «арка .с затяжкой» кон­ структивный коэффициент оказывается ниже, .чем у обычных, и поэтому экономия металла в них увеличива­ ется.

Применение сталей повышенной’ прочности ведет к ■снижению эффекта от предварительного напряжения. Так, если лри пролете 42 м предварительное напряже­

ние в фермах с поясами из стали СтЗ типа I дает эко­ номию металла 9,5—11%, то в фермах с поясами из низ­ колегированной стали — 5,5—8%.

В фермах под легкую кровлю (рис. 6) при нагрузках 230—270 кг/м2 наблюдается понижение экономии метал­

ла

с увеличением пролета и лишь

при нагрузке

'370

кг/м2 наблюдается нормальный закон

экономии —

при увеличении пролета увеличивается экономия метал­ ла. Это явление объясняется тем, что при малых нагруз­ ках и пролетах сечения поясов ферм подбираются не по прочности, а по предельной гибкости. При введении за­ тяжки расчетная длина нижнего пояса уменьшается, конструктивный коэффициент фермы резко сокращается и экономия металла получается максимальной. При уве­ личении пролета конструктивный коэффициент ненапря­ женных ферм снижается быстрее, чем напряженных, и экономия уменьшается.

Затяжка занимает в общей массе предварительно на­ пряженной разрезной фермы 2,5—6,5%• В фермах с поя­ сами из низколегированной! стали наблюдается увеличе­ ние доли затяжки. Доля затяжки в фермах типа II ока­ зывается ниже на 2—3% от общей массы ферм, чем в фермах типа I. Масса затяжки при увеличении высоты фермы уменьшается. Процент расхода металла на за - тяжку в фермах под легкие кровли такой же, как и под тяжелые.

Показатели массы неразрезных двухпролетных ферм

спараллельными поясами

Внеразрезной конструкции усилие в стержне фермы ■уменьшается за счет эффекта разгрузки. Следователь-

30