Metalne krovne konstrukcije

Uslovi za racionalno projektovanje rešetkastih čvorova su sledeći: geometrijske osi šipki koje treba povezati moraju se ukrštati u jednoj tački, u centru čvora; treba imati mogućnost šivanja, čvrsto pričvršćivanje proteza i postolje na pojaseve u položaju pogodnom za zavarivanje, ne bi trebalo biti gužve šavova.

Potrebna dužina ugaonih šavova koji učvršćuju šipku u čvoru izračunava se po formuli

gdje je N uzdužna sila u šipki; [t] 1 - dozvoljeno smično naprezanje vara.

Ako je element koji se pričvršćuje ugao, proračun zavara se izvodi kao što je navedeno u § 3.3. Rezultati odabira sekcija elemenata su u obliku tabele:

Čvorovi se često koriste šalovi, koji imaju oblik produžetaka, umetaka, brtvi, obloga.

Čvorovi bez maramica su najjednostavniji za proizvodnju. Treba ih koristiti ako se mogu uočiti sva pravila za racionalno projektovanje čvorišta.

Primjer konstrukcije sklopa rešetke bez ušica s profilom s jednim zidom prikazan je na sl. 12.5, a. Na sl. 12.5, b prikazuje konstrukciju, u kojoj donji pojas i naramenice imaju sekcije u dva preseka, što omogućava da se veoma kompaktno spoje elementi u čvoru.

Primeri struktura čvorova sa ekstenzijama prikazani su na sl. 12.6, a, b. Priključci za produžetke - stražnji ili T-oblik. Proračun čvrstoće šavova koji pričvršćuju učvršćenje na produžetke vrši se na uobičajeni način. Potrebna dužina pričvršćivanja šava veznika određuje se formulom (12.6). Približan proračun šavova

kladiti se na remen, može se dobiti uzimanjem u obzir sljedećih razmatranja. U čvoru, zbroj projekcija sila na vertikalnoj osi, stoga, napori u zagradama trebaju biti

različitih znakova. Pretpostavimo da je element A rastegnut, a element N komprimiran (RNC. 12.6, o). Od sume projekcija na

horizontalna osa dolazi do zaključka da se gori

jastučići za šivanje koji pričvršćuju produžetak se odsijecaju silom

G = N, cos a, + N, cos a,. (12.7) \\ t

gde je I dužina produžetka.

Po pravilu, napon t je mali.

Primjer čvora s umetcima prikazan je na sl. 12.7. Vertikalni listovi traka se obrađuju i umesto njih se ubacuju listovi, čije dimenzije omogućavaju snažno pričvršćivanje proteza i potpornja. Umetak na vertikalnom listu može se pričvrstiti kao ravan,

i kose šavove stražnjice. Čvorovi sa umetcima se koriste na farmama koje rade pod promenljivim opterećenjima.

Čvorovi sa zaptivkama se koriste kada se sekcije nosećih šipki sastoje od uparenih elemenata - uglova, razmaka

očvrsnuta sa razmakom jedan od drugog (slika 12.8, a). Čvrstoća šavova koji zavaruju zaptivke na kaiševe se određuje na isti način kao i čvrstoća šavova koji pričvršćuju produžetke.

Sila pomicanja brtve u odnosu na traku određena je formulom (12.7), gdje su Ni i Nt napori u zagradama; at i a su uglovi dijagonala (slika 12.8, c).

Utvrđujući Ti i Ti, nalazimo napetost u šavovima.

U slučajevima kada se farma u fabrici ne proizvodi u potpunosti, već u odvojenim dijelovima (sl. 12.8, b), čvorovi s brtvama se ponekad koriste za povezivanje elemenata rešetke, kao što se može vidjeti na sl. 12.8, c.

Primjer čvora s preklapanjem prikazan je na sl. 12.9. Čvorovi sa prekrivačima su trenutno rijetko dizajnirani. U većini slučajeva, oni mogu biti samo na farmama svjetlosti.

Ako tražite kvalitetne i jeftine metal-plastične konstrukcije, možete ih naručiti na Windows Proektu, sajtu koji sadrži sve detaljne i korisne informacije. Konkretno, kod nas možete ...

Najčešće se pojavljuju pukotine u legiranim čelicima u slučajevima kada se metal podvrgava gašenju pod djelovanjem termalnog ciklusa zavarivanja. U tim slučajevima, pojavljuju se hladne pukotine tokom zavarivanja.


Jedinice farme su zavarene elektrodama obloženim rukom ili mehaničkim elektrolučnim zavarivanjem u CO2 sredini koristeći čvrstu ili punjenu žicu. Zavarivanje odvoda u donjem položaju od ruba marame do centra preseka osi elemenata farme.


Izrezali smo čvorove u takvom nizu da broj nepoznatih sila u čvoru koji se razmatra ne prelazi tri. Kao i kod određivanja napora u šipkama ravnih rešetki, sve šipke rešetke će se smatrati rastegnutim; minus znak izračunatog odgovora šipke će pokazati da je štap komprimiran.

Čvorovi farme su u ravnoteži. Za svaki čvor A, B, F sastavljamo dvije jednadžbe ravnoteže u projekcijama na odabrane osi. Od šest jednačina nalazimo šest željenih napora.

Čvorovi farme su u ravnoteži. Izrežemo čvorove, zamjenjujući djelovanje štapova njihovim reakcijama. Reakcija istovarenog štapa usmjerena je duž njegove osi. Koristeći pravilo znakova, prema kojem se sila rastegnute šipke smatra pozitivnom, odziv svake šipke je usmjeren od šarke u smjeru vanjske normale šipke. Kalkulaciju počinjemo od čvora u koji se uklapaju tri štapa sa nepoznatim silama.

Trussovi čvorovi se smatraju zglobnim, pa je statička neodređenost određena prisustvom viška (redundantnih; šipki. Stupanj statičke neodređenosti može se izračunati kao razlika između postojećeg broja šipki i minimalnog broja šipki potrebnih da se formira geometrijski nepromjenljiva rešetka ove sheme.

Konstrukcijski čvorovi, koji spajaju elemente rešetkastih rešetkastih šipki i trake opterećene aksijalnim silama različitih znakova, najkritičnija su mesta za celu strukturu i karakterišu ih prilično složeno naponsko stanje.

Čvorovi farmi su sekvencijalno zavareni od sredine do nosača koji su u fleksibilnijem stanju od sredine farme.

Truss jedinice su ojačane sa 12 šper ploča debljine 6 mm i trakama od trakastog čelika. Čelična cipela povezuje gornji i donji dio farme.


Farm Nodes from Open zakrivljeni profili  u mnogim slučajevima, oni se mogu obaviti i bez guseta.

Čvorovi farmi se često grade sa zaptivkama. Takve konstrukcije čvorova treba koristiti kada se sekcije nosećih elemenata sastoje od uparenih elemenata - uglova, razmaknutih s razmakom jedan od drugog, dovoljnog za postavljanje brtve u čvor. Primeri konstrukcija sklopova sa zaptivkama prikazani su na sl. Čvrstoća šavova za zavarivanje brtvila prema pojasevima određuje se na isti način kao i šavovi koji pričvršćuju produžetke.

1. Centrirajuće šipke u čvorovima

Šipke nosača su centrirane u čvorovima, pri čemu se osovina šipki koja prolazi kroz centre gravitacije njihovih sekcija mora presjeći u čvoru u jednoj točki (Sl. 35a). U ovom slučaju, šipke će raditi samo za centralnu kompresiju ili napetost, kao što je uobičajeno u šemi dizajna rešetke. Ako je poravnanje šipki u čvoru slomljeno, tj. Njihove se osi ne presijecaju u jednoj točki, nastaje ekscentričnost primjene sila (sl. 35.6), a remen se dodatno savija u trenutku kada je M = N · e.

Udaljenost z o asimetrični profili (uglovi, tavri), koji određuju položaj centra gravitacije sekcije, uzimaju se prema tabelama asortimana i, za pogodnost izrade rešetke, zaokružuju se na broj višestruki od 5 (u mm). Ovo zaokruživanje dovodi do tako malih ekscentričnosti da ih se može zanemariti. U slučaju promjene dijela pojasa, izrađenog od uglova ili tavra, za poravnanje linije osi, centriranje se provodi po prosječnoj vrijednosti z mt (sl. 35, c) .

Sl. 35. Centrirajte šipke nosača u čvoru

Momenat savijanja koji nastaje u ovom slučaju može se zanemariti ako pomak pojasa pojasa ne prelazi 1,5% visine njegove sekcije.

U rešetkama izrađenim od cevi sa bezličnim rešenjem čvorova (sl. 40), ponekad je potrebno omogućiti ekscentrično pričvršćivanje naramenica na pojas, tako da su krajevi pričvršćenih elemenata postavljeni nezavisno jedan od drugog, tj. Bez preseka. U ovom slučaju, dozvoljeno je ne uzeti u obzir momente koji se javljaju u čvoru, ako vrijednost ekscentričnosti ne prelazi 1/5 promjera cijevi pojasa.

2. Projektovanje i proračun srednjih čvorova farmi iz uglova

Elementi rešetke iz uparenih uglova su međusobno povezani čvorom pomoću fasete - list umetnut u praznine između uglova.

Oblik i dimenzije umetka se dobijaju u procesu izgradnje čvora, čiji će se redosled razmatrati na primeru srednjeg čvora donjeg pojasa (Sl. 36). U početku se osovina šipki siječe u jednoj točki - središtu čvora. Zatim za svaku šipku od svoje osi postavite udaljenost od centra gravitacije poprečnog presjeka do krajeva uglova z 0 i - širina i debljina ugaone police i kroz dobivene točke crtati linije paralelne s osi štapa.


Sl. 36. Srednji čvor donje trake rešetke iz uglova

Uglovi rešetkastih elemenata režu se okomito na osovinu tako da se smanjuju naponi zavarivanja pri rezanju između ivica rešetkastih elemenata i pojasa postoji razmak od najmanje

a = 6 t - 20 mm, ali ne više od 80 mm (t-debljina umetka, mm).

Zatim odredite potrebnu dužinu zavarenih spojeva, pričvršćujući elemente rešetke na klin. Svaki ugao je zavaren kutnim šavovima na rubu i pero. Sile koje djeluju u elementu raspodijeljene su između tih šavova, kao između nosača grede s rasponom jednakim širini ugaone police (Sl. 36), a daju se formulama:




, (23)

gdje je N sila u elementu;

S 1, S 2 - napori u šavovima na stražnjici i pero uglovima;

b- širina kutne police;

z 0 - udaljenost od stražnjice do težišta dionice.

Dužine šavova na stražnjici i pero određuju se prema stanju čvrstoće kutnih šavova:




(24)

Zavarivanje se obično vrši poluautomatskim uređajima, što se uzima u obzir pri izračunavanju koeficijenta f  . Dužina šava u skladu sa preporukama SNiP II-23-81 * prihvata se najmanje 40 mm. Najveća i najmanja dozvoljena noga šava određena je zahtjevima SNiP II-23-81 *. Osim toga, prilikom dodjeljivanja šava nogu na pero kotrljanje kutu, potrebno je uzeti u obzir zaokruživanje ruba police i uzeti nogu ovog šava 1-4 mm manje od debljine ugaone police (ovisno o veličini kutu).

Dobijene formulama (24) dužina šavova se odlaže sa krajeva uglova šipki rešetke, konvergirajući u čvoru. Da bi se smanjila koncentracija naprezanja, SNiP II-23-81 * zahtijeva da se šavovi zavara uklone do kraja pričvršćenog elementa dužine 20 mm. Odložene dužine šava omogućuju vam da postavite potrebne dimenzije umetka. Prilikom dizajniranja paketa, treba nastojati da njegov oblik bude što jednostavniji. U tu svrhu, stranice umetka se obično izrađuju okomito na pojas. Sa donje strane, fasada se proizvodi 20-30 mm na uglovima trake za zavarivanje.

Varovi koji pričvršćuju nerezani donji pojas na ušice moraju uzeti silu koja se prenosi od umetka na pojas, tj. Rezultirajući silama u susjednim elementima rešetke. Očigledno, zbog ravnoteže čvora, ova rezultanta je jednaka razlici napora u susednim panelima trake, tj. =N = N2 - N1 (Sl. 32). Napori koji se mogu pripisati šavovima perja i stražnjice određeni su formulama (23), zamjenjujući ih Nna .N. Dužina šavova prema proračunu je obično mala, ali se strukturno pretpostavlja da su kontinuirani po cijeloj širini umetka, jer SNiP II-23-81 * zabranjuje upotrebu isprekidanih šavova (dopušteni su samo za pomoćne konstrukcije).


Sl. 37. Srednji čvorovi gornjeg pojasa farme iz uglova

Srednji čvorovi u gornjem pojasu rešetke imaju neke posebnosti (slika 37, a). Da bi se osigurao normalan ležaj nosača ili ploča premaza, umetak se ne izvlači iz pojasa, već se ugrađuje na 7-10 mm. Tako da se uglovi ne razilaze, jaz između njih se topi. Dobijeni zavareni zavareni spojevi se ne računaju, jedino se može pretpostaviti da opaža čvorno opterećenje F.

Ovim pristupom izračunati šavovi na perima uglova bi trebali uočiti razliku napora u susjednim panelima gornjeg pojasa:

N = N 2   - N 1.

Ova sila se primjenjuje s ekscentričnošću. e =b-z 0   u odnosu na šavove, pa se moraju oslanjati na zajedničko djelovanje sile smicanja N i moment savijanja M = N e:


(25)

u formuli:


;

Ako se napori ne mogu uočiti šavovima perja, moguće je izvršiti djelomična otpuštanja umetka na uglovima pojasa (Sl. 33a) i uzeti u obzir šavove na kontraforima. U tom slučaju, zavareni šavovi na rubovima i perima uglova se izračunavaju prema formulama (23) i (24) za rezultirajuću silu smicanja. N i nodalno opterećenje F. Sa malim nagibom krova, ovaj rezultat se može odrediti sa dovoljnom preciznošću po formuli:


(26)

Na slici 37b prikazan je srednji čvor gornjeg pojasa, u kojem se uz remen nalazi samo stalak. U ovom slučaju, oblik umetka se uzima u vidu obezbeđivanja glatkog prelaza toka snage iz regala u klin, za koji bi se ivica umetka trebala udaljiti od uglova zupčanika pod uglom od najmanje 15 o. Ovaj uslov se mora poštovati pri konstruisanju klinova u svim čvorovima farme.

3. Podupiranje rešetkastih jedinica iz uglova

Farme se mogu slobodno oslanjati na zidove, stupove, rešetke ili čvrsto spojene sa čeličnim stupovima. Sa slobodnim osloncem rešetke na zid ili armiranobetonski stup, fasonka potporne jedinice se oslobađa prema dolje (Sl. 38, a) i noseća ploča se zavaruje na nju . Da bi se povećala krutost ojačanja i bolja raspodjela sile, vertikalna rebra ukrućivanja koja prolaze kroz centar čvora su zavarena na ušicu.

Područje osnovne ploče se određuje iz stanja čvrstoće baze tokom prijenosa reakcije podrške na farmi F:


(27)

gdje R f - izračunati otpor osnovnog materijala na lokalnu kompresiju (drobljenje).

Zavarivanja koja pričvršćuju ploču za ušice i učvršćivače također se izračunavaju za prijenos reakcije podupiranja rešetke:


(28)

Šavovi s kojima su učvršćivači zavareni na ušice izračunati su za frakciju sile F, prenosi se kroz šavove, osiguravajući rebra za ploču.

Otvori za sidrena vijka su napravljeni u osnovnoj ploči. Smatra se da je prečnik otvora 40-50 mm s promjerom sidrenih vijaka 20-24 mm, što omogućava kompenzaciju netočne ugradnje sidara. Rupe u ploči su prekrivene četvrtastim podlošcima, koje su, nakon što je rešetka instalirana u projektnom položaju, zavarene na ploču.

Na slici 38, b je prikazano tipično rješenje za slobodno oslanjanje rešetke na čeličnoj koloni. Reakcija podupiranja rešetke prenosi se nosećim rebrom (prirubnicom) koji je zavaren na ušicu donje glavčine rešetke. Za ravnomjerni prijenos tlaka, kraj potpornog rebra se reže, a kraj stupa ispod ploče se melje.

Potrebna površina poprečnog presjeka potpornog rebra određuje se iz stanja kolapsa njegovog kraja:


(29)

gdje A- područje presjek  rebra;

R str -izračunata otpornost na kolaps krajnje površine u prisustvu prikladnosti.


Sl. 38. Pomoćni čvorovi za farme:

1 - učvršćivač; 2 - pomoćni stup; 3 - rebro sa ovalnim rupama, 4 - rebro za pričvršćivanje vertikalne veze; 5 - perač

Zavari koji pričvršćuju noseće rebro na čvornu stranu su izračunati da prenesu reakciju podupiranja rešetke:


, (30)

gdje l   - procijenjena dužina vara, jednaka visini ušice minus 1 cm.

Da bi se fiksirao položaj čvora na stupu, potporni rub je povezan s vijcima normalne točnosti s potpornim stupom, koji je zatim pričvršćen vijkom, a zatim zavaren na vrh stupa. Sa potpornim postoljem kroz specijalno rebro sa ovalnim rupama povezuje se sa zavrtnjima i komadom gornjeg čvora rešetke. Ovalne rupe omogućuju kretanje gornje jedinice trussa u odnosu na potporni stup, i na taj način obezbjeđuju slobodan oslonac za rešetku, tj., Bez pojave referentnog momenta. Vertikalni nosači su takođe pričvršćeni za rebra potpornog stupa.

Recenzirao konstruktivno rješenje  Rešetke nosača tipičnih rešetki su univerzalne, jer omogućavaju da se rešetke oslanjaju ne samo na čelične stupove, već i na rešetkaste rešetke, kao i na armiranobetonske stubove, ako se u njihovom vrhu nalazi čelična temeljna ploča.

4. Spojnice poljoprivrednih pojaseva iz uglova

Da bi se pojednostavila konstrukcija rešetke, preporučuje se da se izbegne pravljenje zglobova pojaseva, i da se oni izvedu neobrezani u čvorovima i, prema tome, konstantnog dela duž dužine, uprkos promenama sile od panela do panela. Međutim, pod uslovima prevoza farme, čak i mali rasponi ( l  M 18 m) potrebno je podijeliti na otpremnu oznaku i stoga je potrebno urediti takozvane sklopove ili proširenja. Rasponi nosača do 36 m se obično dijele na dva otpremna znaka i stoga se zglobovi za proširenje nalaze u sredini raspona rešetke.

Osim konsolidacije, u farmama rasponi od preko 24 m čine i tvorničke spojnice pojaseva. Moraju se izvršiti, jer je najveća normalna dužina automobila 13 m, a dobijanje uglova veće dužine zahtijeva posebnu koordinaciju. Tvornički spojevi pojaseva mogu se izvoditi u rešetkastim čvorovima i vanjskim čvorovima. Prilikom raspoređivanja zgloba u čvoru, preporučuje se da se istovremeno promijeni dio pojasa, tako da se spojevi naprave u tim čvorovima gdje se sila u pojasu značajno mijenja.

Spajanje pojaseva može se izvršiti uz pomoć kutnih ploča istog dijela kao i spojeni elementi, ili pomoću ploča.

Izgradnja tvornički spojni remenout node withkutu
prekrivači prikazano na slici 39, a Za dobro prianjanje
  Ploče stražnjice do uglova kuka su uklonjene
  na ugaone komade kutnih ploča, što donekle smanjuje njihov poprečni presjek.


Sl. 39. Tvornički spojeni donji pojas farme:

a - izvan čvora s kutnim pločama; b - u čvoru sa linijskim oblogama

Međutim, ovo smanjenje poprečnog preseka kompenzira se brtvom koja je umetnuta između spojenih uglova.

Da bi se stvorio spoj koji je jednak po jačini spojenim elementima, zavari koji pričvršćuju jastučiće za remen su izračunati za silu jednaku nosivost  pojas, N = A · R y · c.

Potrebna dužina šava na jednoj strani spoja je na pretpostavci ravnomjerne raspodjele napora između četiriju šavova po formuli:


(31)

Zaptivka je zavarena strukturnim spojevima, čija je noga preuzeta iz tabele u Prilogu 7.

Nedostatak spoja sa ugaonim pločama je u tome što kada se remen promijeni, debljina polica spojenih uglova mora biti ista. Međutim, spojevi sa oblogama od lima nemaju ovaj nedostatak, pa se često koriste.

Slika 39b prikazuje tvornički spoj donjeg pojasa, načinjen u čvoru.Horizontalna polica svakog ugla struka je preklopljena pokrovom od lima, koji ima kosinu pod uglom od 15 °, što osigurava ujednačeniji prijenos sile preko širine ugla ugla. Da bi se smanjila naprezanja zavarivanja u ušitku i prekrivačima, treba ostaviti razmak od najmanje 50 mm između krajeva uparenih uglova.

Stvarni rad na spoju je težak, ali se proračun vrši po pojednostavljenoj šemi. Netačnost projektne šeme indirektno se uzima u obzir povećanjem sila koje djeluju u pojasu za 20%.

l  1.

Napor iz desnih uglova se prelijeva preko stražnjih ploča na lijeve stupove, kao i šavova Š3 i Š4 na čvoru.

Šavovi sh3 treba biti dizajniran za percepciju napora koji se može pripisati desnim uglovima perja:


Šavovi Ø4 moraju uzeti napor:

tj. ostatak napora je 1,2 N 2, koji se ne prenosi šavovima i šavovima na perima uglova.

Poprečni presjek čeonih ploča je iz uvjeta čvrstoće za silu S 1 koja im je prenesena šavovima Š1:


(32)

gdje t s - debljina obloge;

b s - širina obloge, konstruktivno postavljena.

7. Izračunavanje ravnih farmi

7.1. Klasifikacija farme

Farmhouse naziva se jezgreni sistem (sl.7.1), koji ostaje geometrijski nepromijenjen nakon uvjetne zamjene krutih čvorova zglobnim.

Sl. 7.1

Ponekad se koristi prostorne farme, čije se izračunavanje obično svodi na računanje nekoliko ravnih rešetki.

Rastojanje između osa rešetke rešetke se zove njegovo the span.   Nazivaju se šipke na vanjskoj konturi pola dužine i formira pojas. Nazivaju se vertikalne šipke koje povezuju kaiševe stalci   nagnut - braces.   Stalak i oblik za učvršćivanje lattice farme. Naziva se udaljenost između susjednih čvorova pojasa farme panel.

Klasifikacija farme se obično vrši prema five featured:

1) prirodu obrisa vanjske konture;

2) vrstu rešetke;

3) vrstu podrške poljoprivrednim gazdinstvima;

4) svrhu;

5) nivo vožnje.

By skica znaka   razlikovati farme sa paralelni pojasevi   (Sl.7.2, a), trokutasto   farma (ris.7.2, b) i sa slomljena ili poligonalna   položaj pojaseva (Sl.7.2, u).

a)

b)

c)

Sl. 7.2

Zavisno od toga vrsta rešetke   razlikovati farme različite vrste. Najčešći su dijagonalne rešetke   (sl.7.3) trokutaste rešetke   (sl. 7.4), rešetka sa polu-rešetkom   (sl. 7.5) i rombične rešetke   (sl. 7.6). Podupirači koji se uzdižu od nosača do sredine farme, zovu diže zagrade   (Sl.7.1), ide suprotno - prema dolje (Sl.7.3). Farme ojačane dodatnim jezgrama ( sprengel ), called trussed trusses   (sl.7.7).



Sl. 7.3

Sl. 7.4



Sl. 7.5



Sl. 7.6



Sl. 7.7

Farme su, po pravilu, projektovane tako da se glavno opterećenje na njih prenosi preko čvorova gornjeg ili donjeg pojasa. Prisustvo rešetki vam omogućava da povećate broj čvorova u ovom pojasu, koji mogu biti neophodni da bi se olakšala konstrukcija, pomoću koje se spoljašnje opterećenje prenosi na rešetkaste čvorove ili, na primer, da se smanji širina podnih ploča koje se oslanjaju na rešetke zgrade. (p je.7.8).

Ovisno o prirodi support Fixtures  razlikuje nosači  (sl.7.9), konzolne rešetke  (Slika 7.10) konzolne rešetke  (sl.7.11) i arched truss  (fig.7.12, a , b, u ). Osim toga, različiti viseći sistemi(pic.7.13)   i kombinovani sistemi  (sl.7.14).



Sl. 7.8

Sl. 7.9



Sl. 7.10



Sl. 7.11

a)

b)

c)

Sl. 7.12



Sl. 7.13



Sl. 7.14

Zavisno od imenovanja   razlikuju se rešetke, kran, toranj, trotoar.

Ovisno o mostovima po nivou vožnje   Podeljeni su na farme sa niskim jahanjem, sa jahanjem na vrhu i vožnjom u sredini.

7.2. Statički rad na farmi

Farme se često koriste za raspon raspona, tj. imaju istu funkciju kao i čvrste grede.

Poznato je da pri savijanju snopa normalna naprezanja u njegovim poprečnim presjecima postižu maksimalne vrijednosti na gornjoj i donjoj točki presjeka. Želja da se materijal grede koristi na najekonomičniji način čini neophodnim da se većina materijala koncentriše na najteža područja, što se postiže korištenjem greda presjeka I-snopa (Sl.7.15). Sa povećanjem raspona i opterećenja, visina grede se mora povećati. Zbog toga će se povećati količina materijala u zidu, gdje su naponi mali. To neće samo dovesti do rasipanja materijala low loaded  zoni, ali i značajno povećati težinu konstrukcije. Stoga, da bi se uštedio materijal i olakšala konstrukcija, posjekotine su postavljene u vertikalnom zidu (Sl. 7.16). Daljnjim rastom raspona i opterećenja, visina dijela konstrukcije se i dalje povećava, a zid I-snopa postupno prelazi u sustav potpornja. Da bi nastala konstrukcija sačuvala geometrijsku nepromjenljivost, tj. nije se „razvio“ pod dejstvom horizontalnih opterećenja, već se u sistem regala dodaje sistem naramenica, zbog čega se formira rešetka farme (Sl.7.17).

Sl. 7.15Fig. 7.16 Fig. 7.17

Tako se rešetke mogu koristiti za blokiranje velikih raspona pod visokim opterećenjima, kada je upotreba čvrstih greda neprofitabilna ili nemoguća.

Kao iu slučaju savijanja grede na dva nosača pod djelovanjem opterećenja usmjerenog prema dolje, štapovi gornjeg pojasa snopa snopa će biti komprimirani, a donji jedan rastegnut.  U farmi konzole (Slika 7.10) situacija će biti obrnuta.

Čvorovi farmi su po pravilu konstruktivno kruti. Međutim, kako je pokazalo iskustvo proračuna, naprezanja u šipkama nosača, određena s obzirom na krutost čvorova, i naprezanja koja su određena šarkama, obično se razlikuju ne više od nekoliko posto. Pošto je u drugom slučaju mnogo lakše izvršiti proračun, krutost rešetkastih čvorova se zanemaruje i proračun se izvodi prema šarki. Drugim riječima, prilikom izračunavanja rešetke, svi njegovi čvorovi smatraju se idealnim šarkama.

Sl. 7.18

Ako se sva opterećenja na rešetki primjenjuju isključivo na čvorove, a šipke na rešetke su ravne, onda na uzdužne šipke djeluju samo uzdužne sile, a ne postoje momenti savijanja i sile smicanja. Zaista, mentalno izrežite štap sa farme, zamijeniti učinak preostalih šipki na njega napori koji se prenose preko šarki (Sl.7.18). Pošto nema drugih opterećenja na štapu, rezultanta ovih sila treba da bude usmerena duž ose štapa. Ako to nije slučaj, šipka ne može biti u ravnoteži, što se lako može verifikovati tako da se napravi jednačinu momenata u odnosu na bilo koju od šarki. Očigledno, jedina sila koja će se pojaviti u ovom slučaju u štapu će biti uzdužna sila konstantna duž njene dužine.

7.3. Geometrijska nepromjenljivost farmi

Da bi se osigurala geometrijska nepromjenljivost, potrebno je, prije svega, da veze uvedene na pokretnim čvorovima farme  drugo, drugo, pravilno su postavljeni. Shodno tome, proučavanje geometrijske nepromjenljivosti farme sastoji se od dva koraka: provjera dovoljnosti broja obveznica i analiza ispravnosti njihovog smještaja ( strukturna analiza farme).

Kao i obično, prilikom analize geometrijskog ne uzima se u obzir nepromjenljivost pomaka uzrokovana deformacijom šipki. Drugim riječima, kada analiziramo geometrijsku nepromjenljivost rešetki, kao i bilo koje druge sustave jezgara, smatramo da su štapovi apsolutno kruti.

Svaki ravan čvor ima dva stepena slobode, tj. ima mogućnost linearnog pomaka, na primjer, u vertikalnom i horizontalnom smjeru. Prema tome, minimalni broj veza potrebnih da se osiguraju čvorovi trussa od pomaka trebaju biti jednaki dvostrukom broju čvorova. Neke od tih veza bi trebale osigurati konsolidaciju rešetke u odnosu na bazu. Dakle, minimalni broj šipki u rešetki potreban da se osigura njegova geometrijska nepromjenljivost određuje se po formuli:

gdje n st  - broj štapova u farmi,n node  - broj čvorova, in op .c in - broj pratećih veza.

Uslov (1) je istovremeno uslov za statičku definiciju farme. Svakako, za svaki čvor možemo sastaviti dvije ravnotežne jednadžbe, uvjete za jednakost nuli projekcijama na vertikalnim i horizontalnim osovinama svih vanjskih sila koje djeluju na čvor, djelujući na strani štapa i na reakcije nosača. Uzdužne sile u svakom štapu i reakcije u nosačima su nepoznate. Pisanje svih ovih 2n   knot   Jednadžbe dobijamo sistem jednadžbi, koji se u matričnom obliku može napisati u obliku:

AX = B, (2)

gdje X  - vektor nepoznatih sila u štapovima i potpornim vezama, In  - vektor projekcija vanjskih opterećenja na čvorove, A  - matrica sistema.

Da bi sistem (2) bio zatvoren, potrebno je da broj jednadžbi 2n   knot koincidira sa brojem nepoznatih, tj. uslov (1) je zadovoljen.

Ako je broj šipki u rešetki veći od potrebnog prema (1), onda je rešetka statički neodređena, ako je manja, onda će biti geometrijski varijabilna.

Sa ovim Važno je napomenuti da je uvjet (1) neophodan, ali nije dovoljan da osigura geometrijsku nepromjenjivost. Kao što je već pomenuto, pored obezbeđivanja potrebnog broja linkova, potrebno je i njihovo pravilno postavljanje.

Sl. 7.19

Naziva se sistem u kojem su međusobni pomaci čvorova nemogući, pod pretpostavkom da su svi štapovi apsolutno kruti hard drive. U zglobnom trokutu (na primjer, ABC  na slici 7.19) međusobno pomeranje čvorova će biti nemoguće, pa je to hard disk. Spajanje sa takvim trokutom drugog čvora sa dva ne-ležišta na jednom direktnom spoju će dovesti do formiranja sistema u kojem će međusobno pomeranje čvorova takođe biti nemoguće. Ako nastavimo ovaj proces, rezultirajući sistem će također biti tvrdi disk. Primer tvrdog diska je jednostavna farmatj. farma koja se sastoji od zglobnih trokuta (slika 7.19). Međusobno pomeranje čvorova u takvoj farmi je nemoguće.  Ostaje samo brinuti se o pripajanju najjednostavnijeg uzgajališta do baze.

Za to Da bi se osigurala nepokretnost najjednostavnije rešetke u odnosu na bazu, potrebna su najmanje tri potporna karika, čije linije djelovanja nisu paralelne i ne presijecaju se u jednoj točki.

Uzmimo kao primjer farmu prikazanu na slici 7.1. Očigledno, to pripada najjednostavnijim farmama. U njojn st =25, n node =14, n op .c in = 3 Jednakost (1) je zadovoljena: 25 = 2= 14-3 = 25. Linije djelovanja triju potpornih veza (reakcije podrške na slici 7.1) nisu paralelne i ne sijeku se u jednoj točki, pa je rešetka geometrijski nepromijenjena.

Sada izvedite permutaciju referentnih veza. Spustite jedan link na lijevu potporanj, nakon što ste napravili fiksni oslonac za valjak, ali ćemo dodati još jedan nosač u sredinu raspona nosača (sl.7.20).



Sl. 7.20

Kao rezultat, broj pratećih veza nije se promijenio, ali je ostao jednak tri, tj. Jednakost (1) ostaje pravična. Međutim, linije djelovanja potpornih veza postale su paralelne - usmjerene vertikalno prema gore. Kao rezultat, sistem je mogao da se pomera u horizontalnom pravcu, tj. postao geometrijski promjenljiv.

Ako, međutim, u trussu prikazanom na slici 7.1 izvedete permutaciju štapova, kao što je prikazano na slici 7.21, jednakost (1) će ostati nepromijenjena, ali će sustav biti geometrijski promjenjiv zbog nepravilne raspodjele veza. To je očigledno, jer šarke C, D, E  i F  formira se zglobni kvadrat koji se, kada se primeni najmanji teret, pretvara u romb.



Sl. 7.21

Ako se farma sastoji od dva tvrda diska, onda da bi se eliminisalo međusobno pomeranje čvorova u nastalom sistemu, neophodno je da su međusobno povezani najmanje tri veze, čije linije delovanja nisu paralelne i ne seku se u jednoj tački.

U farmi 7.21 dva hard diska ABCD  (to je najjednostavnija farma) i FEGH  (farma formirana iz najjednostavnijeg dodavanja jedne „dodatne“ veze) je međusobno povezana samo dvjema vezama Df  i CE, što dovodi do geometrijske varijabilnosti farme, što smo već vidjeli.

Razmotrimo lučnu rešetku prikazanu na Sl. 7.12, c. Evon st =18, n node =11, n op .c in = 4 Uslov (1) je zadovoljen: 18 = 114 2-4 = 18. Tu farmu formiraju i dva tvrda diska (najjednostavnije farme). Povezani su zglobom. Sa  , to je, na prvi pogled, samo dve veze, jer zglob sprečava međusobno pomicanje čvorova koji su povezani njime u vertikalnom i horizontalnom smjeru. Međutim, budući da podržava A   i In  fiksna, međusobna horizontalna pomjeranja točaka A  i In  ne može biti. Dakle, ulogu treće veze igra fondacija. Dakle, razmatrani sistem je geometrijski nepromjenljiv, a horizontalne reakcije potiska će se pojaviti u oba nosača.

Izvršite permutaciju veza na ovoj farmi. Napravićemo jednu od Katkovih oslonaca, čime ćemo ukloniti ograničenje međusobnih horizontalnih pomaka tačaka A   i In. Međutim, dodaćemo štap koji će preuzeti ulogu treće veze koja povezuje najjednostavnije rešetke (Sl. 7.22). Jednakost (1) neće biti narušena: 19 = 11= 2-3 = 19, sistem će ostati geometrijski nepromijenjen, a uloga baze u opažanju horizontalne sile prelazi na umetnutu šipku, radeći kao zatezanje.



Sl. 7.22

Kao još jedan primer, razmotrite farmu Shukhov (Slika 7.23). U njojn st =9, n node =6, n op .c in = 3 Uslov (1) je zadovoljen: 9 = 6∙ 2-3=9.

Sl. 7.23

Farma se sastoji od dva zglobna trokuta. ABC  i DEFmeđusobno povezane tri veze AF, BE,  i DCčije linije delovanja nisu paralelne i ne sijeku se u jednoj točki. Pričvršćivanje rezultirajućeg tvrdog diska na bazu je napravljeno sa jednim fiksnim i jednim držačem valjka, tj. takođe uz pomoć tri karike, čije linije delovanja nisu paralelne i ne seku se u jednoj tački. Stoga je farma geometrijski nepromjenjiva.

U slučajevima kada jednostavna strukturna analiza ne uspijeva dokazati geometrijsku nepromjenljivost rešetke, potrebno je koristiti složenije metode. Jedan od njih je statička metoda za analizu geometrijske nepromjenljivosti rešetki.   Ideja metode je sledeća. Za geometrijski varijabilni sistem rešetki (2) ne bi trebalo da postoje rešenja, dakle matrica A   treba biti poseban, tj. njegova determinanta mora biti nula. Kao što je poznato, u homogenom sistemu linearnih algebarskih jednačina AH= 0 odrednica matrice A   jednaka nuli, zatim sistemu osim trivijalnog rješenja X= 0 također dopušta rješenje koje nije nula. Dakle, u štapovima statički definisane, ali geometrijski varijabilne rešetke pri nultom opterećenju, može se pojaviti sistem samousmjernih sila.

Da bi se dokazala geometrijska nepromjenljivost rešetke, potrebno je dokazati da se, u odsustvu vanjskog opterećenja, u štapovima ne može pojaviti nikakav napor. Ako se ispostavi da, u odsustvu opterećenja, u štapovima nosača mogu postojati ne-nulte sile, što ukazuje na jednakost determinante matrice A   nula, a time i na geometrijsku varijabilnost farme.

Prilikom vršenja analize ove vrste, kao i pri izvođenju statičkog proračuna rešetke, korisna su pravila za određivanje nulte šipke. Zero bar   naziva se štap, u kojem je na razmatranom opterećenju sila nula. Dajemo ova pravila.

1. Ako su dvije šipke spojene na nenapunjenom čvoru pod uglom, tada su oba štapa nula (sl. 7.24). To je lako provjeriti tako da se jednadžbe projekcija sila na osi podudaraju s smjerom šipki.

2. Ako se istovareni čvor konvergira konvergirati  tri štapa, s dva koja leže na jednoj pravoj liniji, a treća šipka je nula (sl. 7.25). To je lako verifikovati tako što se jednadžba projekcija sila na osi okomito na dvije šipke leži na jednoj pravoj liniji.

3. Ako se na čvor primijeni sila u kojoj se konvergiraju dvije šipke, čiji se smjer djelovanja poklapa s jednim od njih, tada je druga šipka nula (sl. 7.26). To je lako verifikovati tako što se jednadžbe projekcija sila na osi, okomito na liniju djelovanja vanjske sile.

Sl. 7.24. 7.25 Fig. 7.26

4. Ako se u čvoru konvergiraju tri ili više šipki, tada se oni za koje se unaprijed zna da su nula, pri određivanju preostalih nula šipki i pronalaženju sila u štapovima očigledno mogu mentalno odbiti.

5. Ako je poznato da su svi štapovi, osim jednog, konvergirajući u nenabijenom čvoru, jednaki nuli, tada će posljednji štap također biti nula. To je lako verifikovati tako što se jednadžba projekcija sila na os, koja se podudara sa pravcem ove šipke.

Uzmimo kao primjer farmu prikazanu na Sl.7.27.

Za nju n st =22, n node =15, n op .c in = 8 Uslov (1) je zadovoljen: 22 = 158 2-8 = 22. Nemoguće je izvući zaključak o njegovoj geometrijskoj nepromjenljivosti na osnovu strukturne analize, pa se mora koristiti statička metoda analize geometrijske nepromjenljivosti farme, tj. analizirati mogućnost postojanja samo-uravnoteženog sistema napora u svojim štapovima u odsustvu vanjskog opterećenja.



Sl. 7.27

Iz razmatranja čvorova 5 i 7, prema znaku 2 nulte šipke, slijedi da su šipke 3-5 i 7-6 nula.  Nadalje, iz razmatranja čvora 3, prema znakovima 4 i 2, slijedi da je štap 2-3 nula. Nadalje, iz razmatranja čvora 2, prema znakovima 4 i 1, slijedi da su štapovi 1-2 i 2-6 nula. Nadalje, iz razmatranja čvora 6, prema znakovima 4 i 2, slijedi da je štap 3-6 jednak nuli, te da je, prema karakteristici 5, štap 6-8 također nula. Nadalje, iz razmatranja čvora 3, prema atributu 5, slijedi da je štap 1-3 nula. Slično tome, dokazano je da će odgovarajuće šipke na desnoj strani rešetke, odnosno štapovi 8-10, 10-14, 14-15, 9-10, 11-12, 12-14, 10-12 i 12-15 također biti nula. Razmotrimo sada čvor 8. U skladu sa znakovima 4 i 1 štap 7-8 će biti nula. Dalje, uzastopno ispitivanje čvorova 7 i 5, koristeći znak 5, dokazujemo da su štapovi 5-7 i 4-5 nula. Slično tome, dokazano je da će odgovarajuće šipke na desnoj strani rešetke, naime 8-9, 9-11, 11-13, također biti nula. Dakle, uspjeli smo dokazati da su sve šipke rešetke, bez opterećenja, nula. Prema tome, u ovom slučaju u njima ne mogu nastati ne-nulti napori, nego znači da je farma geometrijski nepromjenjiva.

Sada razmotrite farmu prikazanu u ris.7.28.



Sl. 7.28

Za nju n st =10, n node =7, n op .c in = 4 Uslov (1) je zadovoljen: 10 = 74 2-4 = 10. Nemoguće je izvući zaključak o njegovoj geometrijskoj nepromjenljivosti na osnovu strukturne analize, pa se mora koristiti statička metoda analize geometrijske nepromjenljivosti farme, tj. analizirati mogućnost postojanja samo-uravnoteženog sistema napora u svojim štapovima u odsustvu vanjskog opterećenja.

Razmotri čvor 1. Budući da na njega može djelovati samo vertikalna reakcija podrške, u skladu sa znakom 3 nulte šipke, štap 1-3 je nula. Iz razmatranja čvora 7 može se izvući isti zaključak o štapu 5-7. Razmotrimo dalje čvor 3. Na osnovu karakteristika 2 i 4 nula šipki, možemo zaključiti da je štap 3-5 nula.

Pretpostavimo da je u štapu 1-2 došlo do istezanja N 1-2 = N. Razmotrimo ravnotežu čvora 2 (Sl.7.29). Sastavimo za nju jednadžbe projekcija sila koje djeluju na čvor na vertikalnoj i horizontalnoj osi:N 2-3 cos𝛼 = N, N 2-6 = N 2-3 sinα, odakle slijediN 2-3 = N / cos𝛼, iN 2-6 = N tg. Dalje razmotrimo ravnotežu čvora 6 (Sl.7.30). Iz sličnih jednadžbi ravnoteže sastavljenih za ovaj čvor, dobijamo:N 2-6 = N 6-5 sinα , N 6-5 cosα = N 6-7 .

Iz toga sledi

Uzmite u obzir ravnotežu čvorova za podršku. S obzirom na nedostatak napora u šipkama 1-3, 3-5 i 3-7, iz razmatranja ravnoteže čvorova 3 i 5 (iz jednadžbe projekcija sila na osi, koje se poklapaju sa smjerom šipki 2-3 i 6-5), lako je zaključiti daN 2-3 = N 3-4  iN 6-5 = N 4-5. Iz jednačine ravnoteže projekcija sila na vertikalnoj osi za čvor 4 (Sl.7.31) dobijamo:N 3-4 cosα + N 4-5 cosα = V  4 gde V 4- vertikalna reakcija podrške.

Sl. 7.29 Fig. 7.30 Fig. 7.31

Iz toga sledi

Lako je osigurati da u svakom od druga dva stupa djeluje vertikalna reakcija Nnaviše. Sastavimo za truss jednadžbu za projekcije svih sila na vertikalnoj osi. Budući da nema vanjskog opterećenja, uključit će se samo reakcije podrške. Očigledno, njihova rezultanta je nula, što znači da je sistem u ravnoteži.

Tako smo dokazali da u šipkama nosača, u odsustvu vanjskog opterećenja, može postojati sustav samousmjernih sila, što znači da je rešetka geometrijski varijabilna.

Ako smo se u procesu takvog razmišljanja suočili sa kontradikcijom (na primjer, nemogućnost zadovoljenja jednadžbi ravnoteže) ili dokazali da su sve šipke nosača nula, tada bi slijedila nemogućnost postojanja takvog sustava napora, što znači da bi rešetka bila geometrijski nepromjenjiva.

POGLAVLJE VI

^ IZGRADNJA FARME

1. Centrirajuće šipke u čvorovima

Šipke nosača su centrirane u čvorovima, pri čemu se osovina šipki koja prolazi kroz centre gravitacije njihovih sekcija mora presjeći u čvoru u jednoj točki (Sl. 35a). U ovom slučaju, šipke će raditi samo za centralnu kompresiju ili napetost, kao što je uobičajeno u šemi dizajna rešetke. Ako je poravnanje šipki u čvoru slomljeno, tj. Njihove se osi ne presijecaju u jednoj točki, nastaje ekscentričnost primjene sila (sl. 35.6), a remen se dodatno savija u trenutku kada je M = N · e.

Udaljenost z o asimetrični profili (uglovi, tavri), koji određuju položaj centra gravitacije sekcije, uzimaju se prema tabelama asortimana i, za pogodnost izrade rešetke, zaokružuju se na broj višestruki od 5 (u mm). Ovo zaokruživanje dovodi do tako malih ekscentričnosti da ih se može zanemariti. U slučaju promjene dijela pojasa, izrađenog od uglova ili tavra, za poravnanje linije osi, centriranje se provodi po prosječnoj vrijednosti z mt (sl. 35, c) .

Sl. 35. Centrirajte šipke nosača u čvoru

Momenat savijanja koji nastaje u ovom slučaju može se zanemariti ako pomak pojasa pojasa ne prelazi 1,5% visine njegove sekcije.

U rešetkama izrađenim od cevi sa bezličnim rešenjem čvorova (sl. 40), ponekad je potrebno omogućiti ekscentrično pričvršćivanje naramenica na pojas, tako da su krajevi pričvršćenih elemenata postavljeni nezavisno jedan od drugog, tj. Bez preseka. U ovom slučaju, dozvoljeno je ne uzeti u obzir momente koji se javljaju u čvoru, ako vrijednost ekscentričnosti ne prelazi 1/5 promjera cijevi pojasa.
^ 2. Projektovanje i proračun srednjih čvorova farmi iz uglova

Elementi rešetke iz uparenih uglova su međusobno povezani čvorom pomoću fasete - list umetnut u praznine između uglova.

Oblik i dimenzije umetka se dobijaju u procesu izgradnje čvora, čiji će se redosled razmatrati na primeru srednjeg čvora donjeg pojasa (Sl. 36). U početku se osovina šipki siječe u jednoj točki - središtu čvora. Zatim za svaku šipku od svoje osi postavite udaljenost od centra gravitacije poprečnog presjeka do krajeva uglova z 0   i - širina i debljina ugaone police i kroz dobivene točke crtati linije paralelne s osi štapa.


^ Sl. 36. Srednji čvor donje trake rešetke iz uglova

Uglovi rešetkastih elemenata režu se okomito na osovinu tako da se smanjuju naponi zavarivanja pri rezanju između ivica rešetkastih elemenata i pojasa postoji razmak od najmanje

a = 6 t - 20 mm, ali ne više od 80 mm (t-debljina umetka, mm).

Zatim odredite potrebnu dužinu zavarenih spojeva, pričvršćujući elemente rešetke na klin. Svaki ugao je zavaren kutnim šavovima na rubu i pero. Sile koje djeluju u elementu raspodijeljene su između tih šavova, kao između nosača grede s rasponom jednakim širini ugaone police (Sl. 36), a daju se formulama:




, (23)

gdje je N sila u elementu;

S 1, S 2 - napori u šavovima na stražnjici i pero uglovima;

b- širina kutne police;

z 0 - udaljenost od stražnjice do težišta dionice.

Dužine šavova na stražnjici i pero određuju se prema stanju čvrstoće kutnih šavova:




(24)

Zavarivanje se obično vrši poluautomatskim uređajima, što se uzima u obzir pri izračunavanju koeficijenta f  . Dužina šava u skladu sa preporukama SNiP II-23-81 * prihvata se najmanje 40 mm. Najveća i najmanja dozvoljena noga šava određena je zahtjevima SNiP II-23-81 *. Osim toga, prilikom dodjeljivanja šava nogu na pero kotrljanje kutu, potrebno je uzeti u obzir zaokruživanje ruba police i uzeti nogu ovog šava 1-4 mm manje od debljine ugaone police (ovisno o veličini kutu).

Dobijene formulama (24) dužina šavova se odlaže sa krajeva uglova šipki rešetke, konvergirajući u čvoru. Da bi se smanjila koncentracija naprezanja, SNiP II-23-81 * zahtijeva da se šavovi zavara uklone do kraja pričvršćenog elementa dužine 20 mm. Odložene dužine šava omogućuju vam da postavite potrebne dimenzije umetka. Prilikom dizajniranja paketa, treba nastojati da njegov oblik bude što jednostavniji. U tu svrhu, stranice umetka se obično izrađuju okomito na pojas. Sa donje strane, fasada se proizvodi 20-30 mm na uglovima trake za zavarivanje.

Varovi koji pričvršćuju nerezani donji pojas na ušice moraju uzeti silu koja se prenosi od umetka na pojas, tj. Rezultirajući silama u susjednim elementima rešetke. Očigledno, zbog ravnoteže čvora, ova rezultanta je jednaka razlici napora u susednim panelima trake, tj. =N = N2 - N1 (Sl. 32). Napori koji se mogu pripisati šavovima perja i stražnjice određeni su formulama (23), zamjenjujući ih Nna .N. Dužina šavova prema proračunu je obično mala, ali se strukturno pretpostavlja da su kontinuirani po cijeloj širini umetka, jer SNiP II-23-81 * zabranjuje upotrebu isprekidanih šavova (dopušteni su samo za pomoćne konstrukcije).



^ Sl. 37. Srednji čvorovi gornjeg pojasa farme iz uglova

Srednji čvorovi u gornjem pojasu rešetke imaju neke posebnosti (slika 37, a). Da bi se osigurao normalan ležaj nosača ili ploča premaza, umetak se ne izvlači iz pojasa, već se ugrađuje na 7-10 mm. Tako da se uglovi ne razilaze, jaz između njih se topi. Dobijeni zavareni zavareni spojevi se ne računaju, jedino se može pretpostaviti da opaža čvorno opterećenje F.

Ovim pristupom izračunati šavovi na perima uglova bi trebali uočiti razliku napora u susjednim panelima gornjeg pojasa:

N = N 2   - N 1.

Ova sila se primjenjuje s ekscentričnošću. e =b-z 0   u odnosu na šavove, pa se moraju oslanjati na zajedničko djelovanje sile smicanja N i moment savijanja M = N e:


(25)

U ovoj formuli:


;

Ako se napori ne mogu uočiti šavovima perja, moguće je izvršiti djelomična otpuštanja umetka na uglovima pojasa (Sl. 33a) i uzeti u obzir šavove na kontraforima. U tom slučaju, zavareni šavovi na rubovima i perima uglova se izračunavaju prema formulama (23) i (24) za rezultirajuću silu smicanja. N i nodalno opterećenje F. Sa malim nagibom krova, ovaj rezultat se može odrediti sa dovoljnom preciznošću po formuli:


(26)

Na slici 37b prikazan je srednji čvor gornjeg pojasa, u kojem se uz remen nalazi samo stalak. U ovom slučaju, oblik umetka se uzima u vidu obezbeđivanja glatkog prelaza toka snage iz regala u klin, za koji bi se ivica umetka trebala udaljiti od uglova zupčanika pod uglom od najmanje 15 o. Ovaj uslov se mora poštovati pri konstruisanju klinova u svim čvorovima farme.
^ 3. Podupiranje rešetkastih jedinica iz uglova

Farme se mogu slobodno oslanjati na zidove, stupove, rešetke ili čvrsto spojene sa čeličnim stupovima. Sa slobodnim osloncem rešetke na zid ili armiranobetonski stup, fasonka potporne jedinice se oslobađa prema dolje (Sl. 38, a) i noseća ploča se zavaruje na nju . Da bi se povećala krutost ojačanja i bolja raspodjela sile, vertikalna rebra ukrućivanja koja prolaze kroz centar čvora su zavarena na ušicu.

Područje osnovne ploče se određuje iz stanja čvrstoće baze tokom prijenosa reakcije podrške na farmi F:


(27)

gdje R f - izračunati otpor osnovnog materijala na lokalnu kompresiju (drobljenje).

Zavarivanja koja pričvršćuju ploču za ušice i učvršćivače također se izračunavaju za prijenos reakcije podupiranja rešetke:


(28)

Šavovi s kojima su učvršćivači zavareni na ušice izračunati su za frakciju sile F, prenosi se kroz šavove, osiguravajući rebra za ploču.

Otvori za sidrena vijka su napravljeni u osnovnoj ploči. Smatra se da je prečnik otvora 40-50 mm s promjerom sidrenih vijaka 20-24 mm, što omogućava kompenzaciju netočne ugradnje sidara. Rupe u ploči su prekrivene četvrtastim podlošcima, koje su, nakon što je rešetka instalirana u projektnom položaju, zavarene na ploču.

Na slici 38, b je prikazano tipično rješenje za slobodno oslanjanje rešetke na čeličnoj koloni. Reakcija podupiranja rešetke prenosi se nosećim rebrom (prirubnicom) koji je zavaren na ušicu donje glavčine rešetke. Za ravnomjerni prijenos tlaka, kraj potpornog rebra se reže, a kraj stupa ispod ploče se melje.

Potrebna površina poprečnog presjeka potpornog rebra određuje se iz stanja kolapsa njegovog kraja:


(29)

gdje A- površina poprečnog presjeka rebara;

R str  -izračunata otpornost na kolaps krajnje površine u prisustvu prikladnosti.


^ Sl. 38. Pomoćni čvorovi za farme:

1 - učvršćivač; 2 - pomoćni stup; 3 - rebro sa ovalnim rupama, 4 - rebro za pričvršćivanje vertikalne veze; 5 - perač
Zavari koji pričvršćuju noseće rebro na čvornu stranu su izračunati da prenesu reakciju podupiranja rešetke:


, (30)

gdje l   - procijenjena dužina vara, jednaka visini ušice minus 1 cm.

Da bi se fiksirao položaj čvora na stupu, potporni rub je povezan s vijcima normalne točnosti s potpornim stupom, koji je zatim pričvršćen vijkom, a zatim zavaren na vrh stupa. Sa potpornim postoljem kroz specijalno rebro sa ovalnim rupama povezuje se sa zavrtnjima i komadom gornjeg čvora rešetke. Ovalne rupe omogućuju kretanje gornje jedinice trussa u odnosu na potporni stup, i na taj način obezbjeđuju slobodan oslonac za rešetku, tj., Bez pojave referentnog momenta. Vertikalni nosači su takođe pričvršćeni za rebra potpornog stupa.

Razmatrano konstruktivno rješenje pomoćnih jedinica tipičnih rešetkastih konstrukcija je univerzalno, budući da vam omogućava da oslonite rešetkaste rešetke ne samo na čelične stupove, već i na potporne konstrukcije, kao i na armiranobetonske stupove, ako se u njihovom vrhu nalazi čelična noseća ploča.
^ 4. Spojnice poljoprivrednih pojaseva iz uglova

Da bi se pojednostavila konstrukcija rešetke, preporučuje se da se izbegne pravljenje zglobova pojaseva, i da se oni izvedu neobrezani u čvorovima i, prema tome, konstantnog dela duž dužine, uprkos promenama sile od panela do panela. Međutim, pod uslovima prevoza farme, čak i mali rasponi ( l  M 18 m) potrebno je podijeliti na otpremnu oznaku i stoga je potrebno urediti takozvane sklopove ili proširenja. Rasponi nosača do 36 m se obično dijele na dva otpremna znaka i stoga se zglobovi za proširenje nalaze u sredini raspona rešetke.

Osim konsolidacije, u farmama rasponi od preko 24 m čine i tvorničke spojnice pojaseva. Moraju se izvršiti, jer je najveća normalna dužina automobila 13 m, a dobijanje uglova veće dužine zahtijeva posebnu koordinaciju. Tvornički spojevi pojaseva mogu se izvoditi u rešetkastim čvorovima i vanjskim čvorovima. Prilikom raspoređivanja zgloba u čvoru, preporučuje se da se istovremeno promijeni dio pojasa, tako da se spojevi naprave u tim čvorovima gdje se sila u pojasu značajno mijenja.

Spajanje pojaseva može se izvršiti uz pomoć kutnih ploča istog dijela kao i spojeni elementi, ili pomoću ploča.

Izgradnja tvornički spojni remenout node withkutu
prekrivači prikazano na slici 39, a Za dobro prianjanje
ploče stražnjice do uglova kuka su uklonjene
na ugaone komade kutnih ploča, što donekle smanjuje njihov poprečni presjek.


^ Sl. 39. Tvornički spojeni donji pojas farme:

a - izvan čvora s kutnim pločama; b - u čvoru sa linijskim oblogama
Međutim, ovo smanjenje poprečnog preseka kompenzira se brtvom koja je umetnuta između spojenih uglova.

Da bi se stvorio spoj jednake čvrstoće sa elementima koji se spajaju, zavari koji pričvršćuju jastučiće za pojas izračunavaju se za silu jednaku nosivosti trake, N = A · R y · c.

Potrebna dužina šava na jednoj strani spoja je na pretpostavci ravnomjerne raspodjele napora između četiriju šavova po formuli:


(31)

Zaptivka je zavarena strukturnim spojevima, čija je noga preuzeta iz tabele u Prilogu 7.

Nedostatak spoja sa ugaonim pločama je u tome što kada se remen promijeni, debljina polica spojenih uglova mora biti ista. Međutim, spojevi sa oblogama od lima nemaju ovaj nedostatak, pa se često koriste.

Slika 39b prikazuje tvornički spoj donjeg pojasa, načinjen u čvoru.Horizontalna polica svakog ugla struka je preklopljena pokrovom od lima, koji ima kosinu pod uglom od 15 °, što osigurava ujednačeniji prijenos sile preko širine ugla ugla. Da bi se smanjila naprezanja zavarivanja u ušitku i prekrivačima, treba ostaviti razmak od najmanje 50 mm između krajeva uparenih uglova.

Stvarni rad na spoju je težak, ali se proračun vrši po pojednostavljenoj šemi. Netačnost projektne šeme indirektno se uzima u obzir povećanjem sila koje djeluju u pojasu za 20%.

Tako se izračunavanje spoja vrši na silama koje djeluju lijevo i desno od čvora: 1.2 N 1 i 1,2 N 2.

Sila iz lijevih uglova se prenosi na jastučiće kroz zavarivanje Š1 i na učvršćivaču kroz šavove Š2 (Sl. 39.6), koji se izračunavaju na osnovu napora koji se mogu pripisati izboru i perima uglova (23):




Tada se dužina ovih šavova određuje formulama:




Na desnoj strani jastučića, isti šavovi su napravljeni kao na lijevoj strani, tj l  1.

Napor iz desnih uglova se prelijeva preko stražnjih ploča na lijeve stupove, kao i šavova Š3 i Š4 na čvoru.

Šavovi sh3 treba biti dizajniran za percepciju napora koji se može pripisati desnim uglovima perja:


Šavovi Ø4 moraju uzeti napor:

tj. ostatak napora je 1,2 N 2, koji se ne prenosi šavovima i šavovima na perima uglova.

Poprečni presjek čeonih ploča je iz uvjeta čvrstoće za silu S 1 koja im je prenesena šavovima Š1:


(32)

gdje t s - debljina obloge;

b s - širina obloge, konstruktivno postavljena.
^ 5. Čvorovi cevi

Kod cijevnih rešetaka preporučuje se izvođenje bezličnih sklopova s ​​izravnim spajanjem rešetkastih elemenata na pojaseve (sl. 40). Ovim rješenjem, ako su jezgre točno centrirane u sklopu duž njihovih geometrijskih osi, ovisno o omjeru promjera cijevi za sparivanje i kutovima između njih, može se pokazati da se odgovarajući nosači ili ne presijecaju, ili imaju zajedničku zonu zavarivanja, ili se međusobno presijecaju. Ovaj drugi slučaj je nepoželjan.



Sl. 40. Tipična rešetka sa okruglom cijevi

Pitanja za samokontrolu


  1. Gdje počinje izgradnja čvorova na farmi?

  2. Koji dio poprečnog presjeka kuta se naziva perje, a koji dio je vrh.

  3. Kako su sile koje djeluju u elementu raspoređene između zavara duž perja i duž stražnjice.

  4. Iz kojeg se uvjeta određuje površina podne ploče na kojoj se nalazi rešetka.

  5. Na kojoj se sili izračunavaju zavareni šavovi, pričvršćivanje ploče na ušice i rebra za ukrućivanje.

POGLAVLJE VII

COURSE DESIGN

1. Zadaci za dizajn, sastav i obim projekta

Svrha izrade kursa u disciplini " Građevinske konstrukcije»Je konsolidacija studenata dobijenih teorijskih znanja o proračunu strukturnih elemenata. Dizajn predmeta zadovoljava zadatke obuke inženjera obuke i vezan je za rješavanje praktičnih pitanja projektiranja elemenata krova.

Kada izvodite kurs projekta  učenik mora naučiti da koristi građevinske propise, državne standarde, modelske projekte, kao i obrazovnu, referentnu i naučnu literaturu. Projekat treba da odražava zahtjeve standarda jedinstvenog sistema za projektnu dokumentaciju (ESKD).

U obrascu zadatka (Prilog 13) za projekt kursa, navodi se tip projektovane farme, opće dimenzije i tip krova, građevinska područja i upute za projekt.

Završeni projekat treba da se sastoji od:


  • obračunsko-obračunska napomena (25 - 30 stranica formata A4); sastavljen u skladu sa sljedećim zahtjevima: tekst je podijeljen na odjeljke, pododjeljke i stavke; sekcije treba da imaju redni broj u celoj belešci i treba da budu označene arapskim brojevima, podsekcije treba da budu numerisane arapskim brojevima u okviru svakog odeljka, stavci treba da budu numerisani arapskim brojevima u okviru svakog pododeljka; formule, slike i tabele treba da imaju nezavisno sekvencijalno numeriranje unutar sekcije;

  • kada se govori o korištenoj literaturi, koja se preporučuje u bibliografiji, navodi se izvorni broj, kao i broj stranica, aplikacija, tabela, tačaka uputa; pisanje teksta napomene je jasno, poštujući sljedeće veličine polja: lijevo - 20 mm, desno - 20 mm, gornje i donje - 20 mm; stranice treba da budu numerisane arapskim brojevima u sredini dna stranice; ova uputstva se zasnivaju na zahtjevima i mogu se koristiti od strane studenta kao primjer objašnjenja);

  • radni crteži u fazi KMD, izrađeni na listu Whatman papira formata A 2 u skladu sa zahtjevima.

^ 2. Uputstva za izvršenje projekta

Uputstva su sastavljena u redoslijedu koji se preporučuje za provedbu projekta. U primjerima računskih opcija razmatraju se one koje su najkarakterističnije u praksi dizajna. Učenik, koji ima ovu proceduru proračuna i zaključaka, rješava u etapama specifične zadatke svoje verzije.

^ 2.1. Određivanje projektnih opterećenja na farmi
Na farmi postoje dvije vrste opterećenja:


  1. konstantna od sopstvene težine struktura premaza;

  2. privremeni snijeg, koji se može pripisati samo kratkotrajnom s punom normativnom vrijednošću.
Primer 1

Da odredimo konstantno opterećenje  težinom premaza i privremeno snow load  (za beskronni tip) za datu konstrukciju krova:

na rešetkama postoje velike armirano-betonske ploče veličine 3x6 m; na pločama - izolacija debljine 10 cm sa specifičnom težinom od 6 kN / m 3; asfaltni estrih debljine 20 mm i specifične težine 18 kN / m 3; hidroizolacija tepiha od 3 sloja krovnog materijala i zaštitnog sloja šljunka-bitumen. Vlastita težina rešetke i obveznice 0,35 kN / m 2. Okrug snijeg - IV.
Odluka.  Pogodno je odrediti veličinu izračunatih opterećenja po 1 m 2 (horizontalna projekcija) površine pokrivenosti vlastitom težinom konstrukcije u tabelarnom obliku (tablica 7).

Tabela 7

n  (kN / m 2)
str  (kN / m 2)



Tip opterećenja

Faktor sigurnosti opterećenja g f

1

Zaštitni sloj šljunka-bitumen h = 15mm

0,30

1,3

0,390

2

3 slojni hidroizolacijski tepih

0,15

1,3

0,195

3

Asfaltna košuljica h = 20mm

0,36

1,3

0,468

4

Izolacijska pjena h = 100mm, g = 6.0kN / m 3

0,60

1,3

0,780

5

ploča PNS-4 0,3x3x6

1,27

1,1

1,4

6

Rafter farm

0,30

1,05

0,315

7

Connections

0,05

1,05

0,052

Ukupno


3,03 kN / m 2

3,6 kN / m 2

8

Privremeno
^

- sneg po podu


1,5

1,4

2,1

Ukupno

4.53 kN / m 2

5,70 kN / m 2

Views