Строительная механика: Расчет ферм и рам - Краткое изложение

Строительной механикой в широком смысле называется наука о методах расчета сооружений на прочность, жесткость и устойчивость. К ней относятся следующие дисциплины: сопротивление материалов, строительная механика стержневых систем, строительная механика пластин и оболочки, теория упругости, теория пластичности и теория ползучести. Строительная механика стержневых систем занимается преимущественно расчетом систем стержней и, кроме того, расчетом балок на действие подвижной нагрузки, расчетом стержней с криволинейной осью (например, арок) и некоторыми другими вопросами.Для определения опорной реакции составляем уравнение моментов относительной точки : ;Определяем усилие в стержнях и , для чего проводим сечение I - I (см. рис. Составляем уравнение моментов относительно точки (рис.3): ; Определяем усилия в стержнях и , для чего проводим сечение II - II (см. рис.Диаграмма Максвелла - Кремоны начинается с построения веревочного многоугольника внешних сил. Внешние поля ограничены линиями действия внешних нагрузок, опорных реакций и стержнями, помещенными на внешнем контуре фермы. Внутри поля ограничиваются только стержнями фермы и лежат внутри контура фермы (рис.6).Линия влияния представляет собой диаграмму, при построении которой функцией является изучаемая величина усилия, а независимой переменной - абсцисса груза Р=1 (его местоположение на оси абсцисс). Поставив груз в произвольное положение, определяемое абсциссой , и применяя условие равновесия, даем аналитическое выражение данного усилия, затем, изменяя, даем это выражение в графической форме. Строим линии влияния для реакций опор: Рис. Для реакции опоры составляем уравнение моментов относительно точки : ; Аналогично для реакции опоры составляем уравнение моментов относительно точки А: ;Для реакции опоры : ; см. рис. см. рис. Для усилия в стержне : ;Для подбора поперечного сечения стержней фермы выбираем максимальное по величине растягивающее усилие из 4-х расчетных стержней, и рассчитываем площадь поперечного сечения стержня из условия прочности при проектировании фермы. Допускаемое напряжение для материала стержня: ; где - растягивающее усилие () или нормальная сила; - площадь поперечного сечения стержня, ; Выбираем из сортамента сталь прокатную равнополочную ГОСТ 8509-93 высокой точности прокатки [1, с.136] (рис.14): Уголок ;В зависимости от толщины фасонки выбираем стальной горячекатаный лист по ГОСТ 19903-74 повышенной точности прокатки [1, стр.134-135]: В соответствии с заданной схемой фермы (см. рис.1) выбираем трапециевидную фасонку (рис.Для расчета сварного соединения фасонки (рис.16) и стержней в узле фермы, находим суммарную длину фланговых и лобового швов в соединении, для чего исходя из условия прочности сварного соединения, находим допускаемое напряжение среза: ; где ; - коэффициент, принимаемый в зависимости от вида сварки (для автоматической сварки , принимаем): - высота шва, мм; ; - суммарная длина фланговых и лобового швов в соединении, см;В зависимости от расположения, по отклонению к направлению воспринимаемых усилий, болты работают на срез и смятия или растяжения. В большинстве случаев болтовые соединения в ферме работают на срез и смятие. Для расчета болтового соединения фасонки и стержней в узле фермы, находим количество болтов исходя из условия прочности болтового соединения на срез; напряжение среза (допускаемое): ; где ; - количество плоскостей среза; ; - диаметр болтов, принимается конструктивно, ; - количество болтов, ; Принимаем Болт М8 35 ГОСТ 7798-70 (стандартный) с , [1, стр.

Содержание

Введение

1. Построение фермы и определение опорных реакций

2. Определение усилий в стержнях фермы методом сечений

3. Построение диаграммы Максвелла-Кремоны

4. Построение линий влияния усилий в стержнях фермы

5. Определение усилий в стержнях фермы по линиям влияния

6. Подбор поперечных сечений стержней фермы

7. Выбор толщины и очертаний фасонок

8. Расчет сварного соединения фасонки и стержней в узле фермы

9. Расчет болтового и заклепочного соединения

Список используемой литературы