Инженерные конструкции стр.72

Расчет на ЭВМ позволяет получить на распечатке или дисплее величины усилий в стержнях после введения данных о координатах узлов фермы и величинах узловых нагрузок. Геометрическая схема фермы должна соответствовать схеме, заложенной в память ЭВМ.

Аналитические способы основаны на приеме рассечения ферм («вырезание узлов» или «сквозное сечение») с последующим составлением и решением уравнений равновесия. Они достаточно подробно описаны в [27]. Аналитические способы позволяют определять усилия только в интересующих конструктора стержнях, в чем усматривается определенное их достоинство. Они особенно удобны для расчета ферм с параллельными поясами. Наглядностью и простотой отличается графический метод — построение диаграммы Максвелла—Кремоны. Техника ее построения описана в приложении 14.

Отчетливое представление о работе фермы необходимо для правильного решения ряда задач архитектоники.

Сжатые элементы фермы имеют

Инженерные конструкцииИнженерные конструкции

большие поперечные размеры, нежели растянутые. Их сечение с целью снижения эффекта продольного изгиба стараются развпгь, порой даже за счет использования менее прочного материала (например, древесины, бетона), чем основной (например, сталь). Растянутые элементы, наоборот, могут быть предельно тонкими, порой стру-нообразными. Этот тектонический мотив часто используют в проектах конструкций, открытых для обозрения на фасаде и особенно в интерьере, где они физически ближе к человеку и поэтому ощутимее. Примерно те же соображения лежат в основе отражения сред-- ствами архитектуры нарастания или убывания мощности стержневой системы от опор к центру или наоборот.

Для предварительных расчетов могут быть использованы формулы мак-, симальных усилий в основных элементах некоторых распространенных типов ферм (на схемах показаны жирными линиями) при равномерно распределенной нагрузке ц (рис. 5.8).

Пояса ферм испытывают сложное напряжение, когда кроме продольных усилий панели поясов подвергаются изгибу. Местного изгиба, вызываемого поперечной нагрузкой, главным образом от внеузлового расположения кровельных и потолочных прогонов или подвесного транспорта, стараются избежать, используя при необходимости дополнительные элементы типа шпрен-гелей или подвесок (рис. 5.9). Изгиб панели может быть также вызван вне-центренным приложением продольных сил (рис. 5.10). Как правило, изгиб неизбежен в верхнем поясе сегментных ферм, ось которого отклоняется от направления сжимающих усилий, действующих вдоль хорды, стягивающей соседние узлы. В панелях возникает изгибающий момент отрицательного знака. Этот момент может быть нейтрализован положительным моментом, который создают, располагая кровельные прогоны между узлами (рис. 5.10,в).

Подбор сечений элементов ферм выполняется в соответствии с методиками расчета центрально и внецентрен-но растянутых или сжатых стержневых элементов с учетом особенностей каж-

Инженерные конструкции

дого конструктивного материала, изложенными в гл. 2—4.

Теория ферм предполагает наличие в каждом узле идеального шарнира, что дает формальное право считать расчетной длиной 4/ каждого элемента фермы расстояние / между узлами. Однако учет неразрезности поясов и фактической жесткости узловых соединений позволяет несколько уменьшить по сравнению с геометрической расчетную длину некоторых сжатых стержней, рассчитываемых на устойчивость в плоскости фермы (табл. 5.1). При проверке устойчивости сжатых стержней из плоскости фермы расчетная длина элемента считается равной расстоянию между узлами, закрепленными от бокового смещения.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒