Характеристика образца фермы

7.   характеристика образца фермы

Верхний пояс и решетка фермы изготовлена из брусков, а нижний пояс – из металлических уголков. Бруски верхнего пояса в узлах 2, 4, 6 сопрягаются через металлические вкладыши с эксцентриситетами, позволяющими прикладывать внеузловую нагрузку.

Рис. 20. Конструкция и схема испытания металлодеревянной фермы.

8.   Теоретический расчет фермы

Ферма загружается симметрично двумя сосредоточенными силами в соответствии со схемой, приведенной на рис. 20. Усилия в стержняхфермы от действия нагрузки Р=1 определяется одним из способов строительной механики или путем построения диаграммы Максвелла-Кремона.

Рис. 21. Схема усилий в стержнях фермы.

построение диаграммы максвела-кремона

(от единичной нагрузки)

Рис. 22. Диаграмма Максвела-Кремона.

Табл. №6

В решетке наиболее нагруженным является опорный сжатый раскос А-2. Для его расчета определяем гибкость.

где l_o– расчетная длина;

 r – радиус инерции для прямоугольного сечения.

По СНиП II-25-80 п. 4.3

Т.к. l=50,46<70, то

 

Расчетная несущая способность опорного раскоса:

Из растянутых элементов решетки наиболее напряженным является раскос С-2; расчетная несущая способность:

Нагрузка на ферму:

Стержень 3-4 верхнего пояса внецентренно сжат под действием усилия N и эксцентриситета e.

Расчетная несущая способность сжато-изгибаемого элемента:

Из найденных значений Р за расчетную нагрузку принимаем минимальное: Р=4,96 кН.

9.   Испытание опытного образца фермы

Испытание фермы производится на балочном испытателе. Нагрузка создается гидравлическими домкратами. Для определения усилий в наиболее нагруженных стержнях фермы изменяются при помощи тензометров. Прогибы измеряются при помощи прогибомеров с ценой деления 0,01мм.

Табл. №7

Определение прогибов:

а) в деревянных элементах (раскос А-2)

б) в стальном элементе (пояс А-С)

Табл. №8

ППрибор: АИД – 2М с компенсирующим устройством с выходом шкалы приборовС*10^-5

 

10.         Обработка результатов испытания

3-4 А-2 С-2 С-3  С-4

12,8 2,6 1,9 0,5 0,5

12,8 2,6 1,9 0,5 0,5

Рис. 23. Нормальные напряжения в поперечных сечениях стержней.

Р,кН

4

3

2

1

1 2 3 4 5 6 7 f,мм

Рис. 24. График зависимости прогибов от нагрузок.

В раскосе А-2 экспериментальное усилие больше расчетного в 0,81раз.

В раскосе С-2 экспериментальное усилие больше расчетного в 1,18 раз.

ВЫВОД: При сравнении теоретических и экспериментальных значений видно, что экспериментальные усилия меньше, это происходит в следствии того, что ферма находится в лабораторных условиях, подвергается многократным испытаниям без разрушения.

 

Контрольные вопросы

1.   Понятие фермы как стержневой системы.

 Ферма – плоская, геометрически неизменяемая конструкция из отдельных стержней, шарнирно соединенных между собой.

 Верхний и нижний пояса обычно работают на сжатие (расширение) с изгибом. Раскосы работают на растяжение (сжатие).

2.   Какими приборами определяются усилия в стержнях фермы?

Тензорезисторы, подключенными к тензостанции; используем прибор АИД-2М с аккумулирующим устройством для измерения деформаций .

3.   Чем создается нагрузка на ферму?

Для создания усилия используют гидравлические домкраты, насосные станции и манометры.

Список использованной литературы

1.    Зубарев Г.Н. «Конструкции из дерева и пластмасс»;

2.    СНиП II 25-80 «Деревянные конструкции. Нормы проектирования»;

3.    Следкоухов Ю.В. «Конструкции из дерева и пластмасс»;

4.    Прокофьев А.С. «Конструкции из дерева и пластмасс. Общий курс»;

5.    ЦНИИСК Курченко «Пособие по проектированию деревянных конструкций»;

6.    Ковальчук Л.М. «Производство деревянных клееных конструкций»;

7.    Вдовин В.М. «Проектирование клее дощатых и клее фанерных конструкций».