Конструкция гибкость стержней

Как правило, многие конструкции имеют стержни с гибкостью меньше предельной. Разработку современных методов расчета на усталость таких стержней начал Ф. С. Ясинский который предложил приближенные формулы для определения критических напряжений за пределом пропорциональности, проанализировав предварительно обширный экспериментальный материал и построив графические зависимости между ст р и для многих материалов. [c.255]

В практике проектирования строительных сооружений, мостов, стальных конструкций подъемно-транспортных машин и в некоторых других случаях расчеты сжатых стержней на устойчивость по форме сводят к расчетам на простое сжатие, но уменьшают допускаемое напряжение. Величина этого уменьшения зависит от гибкости стержня. [c.311]

На рис. 14,9 дана зависимость предельного напряжения для стержня из стали СтЗ от его гибкости. Кривая 1 (гипербола Эйлера) построена по соотношению (14.31) для упругого состояния. Для очень гибких стержней (>. > 100) потеря устойчивости наступает при напряжениях ниже предела текучести, т. е. устойчивость является критерием работоспособности конструкции. Если через Хц обозначить гибкость стержня, при котором напряжения в нем достигнут предела пропорциональ- [c.237]

В результате наличия небольшой начальной кривизны и смещения направления действия нагрузки, которые обычно существуют в реальных конструкций, в теорию Эйлера вносится некоторое ограничение для стержневых конструкций, встречающихся на практике. Если гибкость стержня, определяемая отношением L K (К — наименьший радиус инерции, найденный по формуле 1 = АК ), меньше примерно 120, уравнение Эйлера становится некорректным. При графическом рассмотрении связи между гибкостью и критическим напряжением, при котором стержень теряет устойчивость, могут быть выделены три группы стержней короткие, средние и длинные. Критерием потери устойчивости для коротких стержней является максимальное нормальное напряжение. Для установления критерия потери устойчивости для стержней средней длины используется эмпирическая формула, в которой учитывается приращение изгибе [c.88]

Рекомендуется, чтобы гибкость каждой из ветвей составного стержня на участке между планками не превышала для стальных конструкций 40, а для алюминиевых — 30. В составных стержнях с решетками гибкость отдельных ветвей на участках между узлами не должна превышать приведенную гибкость стержня в целом. [c.372]

Подбор сечений для продольно сжатых стержней часто представляет собой решающую часть общего расчета конструкции, поскольку разрушение такого стержня обычно вызывает катастрофу. Более того, рассчитывать продольное сжатие стержней труднее, чем изгиб и кручение балок, поскольку поведение стержней при этом оказывается более сложным. Если длина продольно сжатого стержня значительно больше его ширины, то он может перестать выполнять свои функции вследствие потери устойчивости, т. е. вследствие изгибания и появления боковых прогибов, что происходит раньше, чем конструкция выйдет из строя непосредственно из-за сжатия. Потеря устойчивости может быть либо упругой, либо неупругой в зависимости от гибкости стержня. Ниже в первую очередь будет обсуждаться поведение длинных тонких стержней из упругого материала. [c.387]

Для других марок стали модуль упругости изменяется мало, так что предельная гибкость при возрастании предела упругости убывает. В строительных конструкциях гибкость сжатых стержней в большинстве случаев меньше 100, и потому для этих [c.361]

Основной характеристикой стержня при его продольном изгибе является гибкость стержня X = ц//Гт1 (здесь )т — коэффициент приведения длины стержня, учитывающий способ заделки его концов) при расчете стержней решетчатых конструкций, имеющих неизменное по длине сечение и рассматри- [c.224]

В табл. 1 приведены минимальные значения отношения расчетных сопротивлений арматуры и жесткой конструкции стержней из стали и алюминиевых сплавов в функции от коэффициента продольного изгиба ср и отношения модулей упругости Опыт проектирования показывает, что для получения ощутимого экономического эффекта необходимо выбирать соотношение расчетных сопротивлений к по крайней мере на 2—3 единицы выше минимальных значений из табл. 1. Если же величину к выбрать близкой к минимальной, большая доля расчетного усилия будет восприниматься арматурой и алюминиевая часть стержня становится ненужной. Например, при отношении расчетных сопротивлений = 4,17, отношении модулей упругости 0,41 и коэффициенте продольного изгиба ср =0,75 в стержне из сплава Д16-Т 96% расчетного усилия передается на арматуру из высокопрочного каната. Если же увеличить гибкость стержня так, чтобы коэффициент продольного изгиба понизился до ср=0,5, то на стальной канат пойдет 71% расчетного усилия, при этом площадь поперечного сечения алюминиевой части стержня оказывается меньше площади стального каната, что практически тоже неосуществимо. [c.321]

Расчет конструкции на прочность. Подобрать сечения по нормальным (номинальным) нагрузкам. Назначить материал. Принять гибкость стержней ( ). Определить коэффициент уменьшения [c.25]

Одним из основных принципов проектирования решетчатых конструкций является концентрация усилий в меньшем числе стержней, т. е. увеличение размеров панелей. Той же цели служит применение стержней предельной допустимой нормами гибкости. В стальных конструкциях стержни поясов и опорных раскосов часто выбирают с гибкостью 80—100, в элементах решетки— до 150, в связях — до 200. За рубежом гибкость сжатых стержней допускают и больше. В высоких сооружениях получили распространение конструкции с раскосами и связями, гибкость которых 350 в предварительно напряженных конструкциях гибкость растянутых элементов не ограничивается. В решетчатых конструкциях из низколегированной стали и тем более из алюминиевых сплавов гибкость стержней принимают не более 40—60. Удлинение разнообразных стержней будет 15—50, если поперечный размер стержня принять в три раза больше радиуса инерции стержня. При таком удлинении стержней х- острыми краями их коэффициент лобового сопротивления будет 1,35— 1,75 вместо 1,98—2,12 бесконечно длинной пластинки. В СНиП коэффициент лобового сопротивления многих профилей решетчатых конструкций принят 1,4. [c.71]

В клёпаных конструкциях сечения сжатых элементов в форме двух уголков соединяются по их длине прокладками таким образом, чтобы гибкость ветви между прокладками была не более 40. Прикрепление прокладок производится одной заклёпкой. Расстояние между осями прокладок на растянутых элементах назначают так, чтобы гибкость ветви между прокладками была < 80. Момент инерции уголка определяют относительно оси, параллельной его кромке. Соединительные планки и решётку на сжатых стержнях конструируют и рассчитывают на прочность, как указано при конструировании стоек. [c.882]

Здесь коэффициент (р определяют в зависимости от гибкости конкретного стержня, а допускаемое напряжение [а] достаточно определенно нормируется для той или иной отрасли техники, т. е. является величиной заданной. Далее конструкцию проверяют по уеловию прочности (15.23). Если это условие не выполняется, [c.285]

Теоретическое решение, полученное Эйлером, оказалось применимым на практике лишь для очень ограниченной категории стержней, а именно, тонких и длинных, с большой гибкостью. Между тем в конструкциях очень часто встречаются стержни с малой гибкостью. Попытки использовать формулу Эйлера для вычисления критических напряжений и проверки устойчивости при малых гибкостях вели иногда к весьма серьезным катастрофам, да и опыты над сжатием стержней показывают, что при критических напряжениях, больших предела пропорциональности, действительные критические силы значительно ниже определенных по формуле Эйлера. [c.460]

Из сказанного ясно, что применение в конструкциях высокопрочной стали для сжатых стержней большой гибкости практически выгод не приносит. Наоборот, применение более прочной стали для стержней с меньшими гибкостями может дать существенную экономию материала. [c.472]

В решетчатых конструкциях из труб (рис. 187) можно сократить расход металла благодаря отсутствию дополнительных связей, что особенно важно для стержней, сечения которых определяют по условиям предельной гибкости. При равной площади поперечного сечения труба имеет больший радиус инерции, чем уголок, и поэтому может воспринимать большие продольные сжимающие нагрузки. Преимуществом труб является возможность применения стержней с малой толщиной стенок. Так, если толщина полок уголков составляет обычно не менее 0,05... о, 1 ширины полки, то для труб это значение уменьшается до о, 02... о, 05 диа метра. [c.506]

Работа была продолжена проф. Л. Тетмайером ) в Цюрихском политехническом институте. Под его руководством испытаниям было подвергнуто значительное число железных и стальных стержней составных профилей. На основании их было установлено, что формулой Эйлера следует пользоваться при определении критических напряжений в стальных конструкциях в тех случаях, когда гибкость, т. е. отношение свободной длины колонны к радиусу инерции ее сечения, превышает 110. Для более коротких образцов была предложена линейная формула, нашедшая впоследствии широкое применение в Европе. На рис. 149 схематически изображе- [c.353]

Составные стержни, соединенные вплотную или через прокладки (два уголка, два швеллера и т. п., см. рис. III.1.4, а е), считаются стержнями, работающими слитно, и гибкость их проверяется в обеих плоскостях, как указано выше. Расстояние ме-аду скрепляющими прокладками или шайбами принимается не более 40г в сжатых стержнях и 80г в растянутых для стальных конструкций и ЗОг в сжатых стержнях и 80г в растянутых для алюминиевых конструкций. Здесь г — радиус инерции одного уголка или швеллера относительно оси, параллельной плоск(хл и расположения прокладок. При этом в пределах длины сжатого элемента следует ставить не менее двух прокладок. За длину сжатого элемента пояса ферм принимается его расчетная длина lib плоскости фермы (расстояние между центрами узлов). [c.370]

Величина коэффициента ф зависит от материала стержня и от его гибкости. Для строительных конструкций значения этих коэффициентов включены в строительные нормы и правила проектирования (СНиП). Для некоторых материалов значения ф по СНиП приведены в табл. 12.1. [c.464]

Для ограничения деформаций стержней решетчатых конструкций нормы устанавливают предельные значения их гибкости соответствующие значения приведены в табл. 7-13. [c.187]

Однако в реальных конструкциях минимальное значение к может быть превзойдено ненамного. Действительно, при наиболее распространенной гибкости пояса Я,= 100 минимальные критические напряжения при нагрузке по концам стержня [c.104]

Рассматриваемые стойки обычно имеют высоту 24— 28 и ширину 0,7—1,0 м. По условию устойчивости пояса расстояние между планками здесь принимается немногим больше ширины стойки, вследствие чего вес конструкции сильно зависит от принятого сечения планок. Так как в практике проектирования жесткость планок подбирается соизмеримой с жесткостью пояса (рис. 9-3), при определении приведенной гибкости стойки рекомендуется пользоваться формулой (5-26), учитывающей податливость планок. Используя указанную формулу, сравним весовые показатели сквозных стоек опор на планках и решетке. Эффективность по затрате металла на пояса той и другой системы при центральном нагружении и изготовлении поясов из труб можно оценить сопоставлением приведенных гибкостей. Воспользуемся расчетными характеристиками трубчатых трехгранных ОПЫТНЫХ стержней. [c.298]

В решетчатых конструкциях благодаря использованию груб можно сократить расход металла на дополнительные связи, что особенно важно для стержней, сечения которых назначают из условий предельной гибкости. Некоторые конструкции узлов ферм, изготовленных из труб, и различные конструкции стыков труб показаны на рис. 157. [c.227]

На фигуре показаны кривые, гибкость — критическое напряжение (X—а р) для стержней из различных материалов Ст. 3, Ст. НЛ2, Ст. 27 (см. Н. С. Стрелецкий, А. Н. Гениев и др., Стальные конструкции , Москва, 1952). Гибкость [c.253]

Принятые в Нормах наименования сталей соответствуют значениям временного сопротивления (числитель) и предела текучести (знаменатель) в Применение в несущих стальных конструкциях снотых стержней с гибкостью Л, > 150 нормами не разрешается. [c.466]

Для стержней малой гибкости (они не теряют устойчивости, а разрушаются от простого сжатия) использование сталей повышенной прочности будет целесообразным. Так как продольный изгиб происходит всегда в плоскости наименьшей жесткости, то при проектировании сжатых стержней надо стремиться к тому, чтобы главные моменты инерции были по возможности одинаковыми. Поэтому применять двутавровые и сплошные прямоугольные сечения нерационально. При заданной плош ади сечения выгоднее будет такое сечение, у которого материал распределен по возможности дальше от главных центральных осей инерции. Поэтому кольцевое сечение в этом отношении значительно выгоднее, чем сплошное круглое. Столь же рациональны и коробчатые тонкостенные сечения. Однако при значительном уменьшении толш ины стенок пустотелых стержней может произойти местная потеря устойчивости. Чтобы предотвратить это ставят ребра жесткости (рис. 19.10). Самой экономичной конструкцией сжатых стержней являются решетчатые стержни. [c.285]

Как видно, крутильная форма потери устойчивости может угрожать конструкции при весьма малой гибкости пояса на длине панели. Поскольку в реальных конструкциях гибкости панели пояса превышают приведенные выше, а также что / п/ <г<6 и стержни содержат количество панелей больше,, чем пять, практический расчет на определение крутильной критической нагрузкн можно не производить. [c.179]

Основываясь на исследовании местной устойчивости полок тонкостенных профилей, проведенном Б. М. Броуде (Научно-технический отчет ЦНИИСК № 9325), в проекте Технических условий на проектирование стальных конструкций из гнутых профилей приводятся значения предельных вылетов полок, которые поставлены в зависимость от гибкости стержня (табл. 8-1). [c.278]

Основные напряжения в элементах сварных ферм вызваны продольными силами, которые определяются при предположении, что узлы фермы представляют собой шарнирные сочленения. Экспериментальные исследования подтвердили, что работа элементов ферм протекает в условиях, близких к тем, которые приняты рабочей гипотезой шарнирности узлов. Однако, помимо основных напряжений, в элементах ферм образуются дополнительные вследствие жесткости узловых соединений. Дополнительные напряжения вызываются добавочными моментами, возникающими в элементах ферм и зависящими от систем>ы ферм, гибкости стержней, конструкции узлов. Чем больше гибкость стержня — (/ — длина стержня, [c.397]

Важное значение имеет исследование т. н. закритич. поведения упругих систем. Оно требует решения нелинейных краевых задач. Для стержня закритич. деформация оказывается возможной лишь при его очень большой гибкости. Напротив, для тонких пластинок вполне возможны значит, прогибы в закритич. стадии—при условии, что края пластинки подкреплены жёсткими стержнями (стрингерами). Для оболочек закритич. деформация связана обычно с про-щёлкиванием и потерей несущей способности конструкции. [c.261]

Что касается стержней средней гибкости, наиболее широко применяемых в конструкциях, то опытами было установлено, что потеря их несущей пo oбнo т определяется нарушением устойчивости прямолинейной формы при напряжениях превышающих предел пропорциональности 0п. но меньших, чем сто- [c.463]

На практике многие элементы конструкций имеют гибкость меньше предельной X < Кред- Потеря устойчивости таких стержней зависит от вида кривой деформирования материала. Стержни из материалов с выраженной площадкой текучести (малоуглеродистая сталь) теряют устойчивость, как только сжимающие [c.408]

Опыты показывают, что в тех случаях, когда критические напряжения получаются больше предела пропорциональности, то действительные критические силы оказываются намного меньше вычисиен-ных по формуле Эйлера. Эта формула на практике оказалась применимой только для определенной категории стержней — тонких и длинных, т. е. с большой гибкостью, в то время как конструкции часто содержат стержни с малой гибкостью. Известны случаи больших катастроф, причинами которых было неправильное применение формулы Эйлера при расчетах продольно сжатых стержней. [c.210]

Основная идея способа Эйлера состоит в следующем. Предполагают, что смежная, качественно новая форма равновесия существует, тогда из уравнений, характеризующих эту форму равновесия, определяют нагрузки, при которых она становится возможной. При постановке соответствующих задач идеализируют геометрию системы и способ ее нагружения (идеально прямолинейная форма исходного стержня, идеально плоская исходная форма срединной поверхности пластинки, отсутствие эксцентрицитетов нагрузкн и т. п.). Многие нз этих задач (в случаях большой гибкости конструкции) допускают решение на основе гипотезы о физической линейности (т. е. использование закона Гука), но нередко приходится учитывать физическую нелинейность (пластические свойства материала). [c.11]

Таким образом, решения Эйлера применимы только для тонких и длинных стержней, обладающих большой гибкостью Мемсду тем гибкость сжатых элементов сооружений и конструкций (в том числе и строительных) очень часто меньше величины Если стержни обладают сред,ней костью, то [c.415]

Несущим элементом служат гибкие прямоугольные площадки—перемычки, изготовляемые, в зависимости от веса и вида груза, из отрезков текстильной ленты (для грузов в мягкой таре и малого веса) или из набора жестких реек (металлических, деревянных), прикрепленных к отрезку брезента, парусины или текстильной ленты (для ящиков) (рис. 154). Такая конструкция площадок обеспечивает их достаточную жесткость в поперечном направлении и высокую гибкость для перехода через звездочки и направляющие (подобно гибким жалюзи). Несущие площадки 1 кре-пятся к двум поперечным стержням 2, один из которых (передний) соединен с внутренними цепями 3, а другой (задний) с внешними цепями 4. На вертикальном участке внешняя и внутренняя тяговые цепи направляющими путями (или оборотными звездочками) устанавливаются в двух вертикальных плоскостях таким образом, что несущие площадки располагаются горизонтально, как полки, поднимая вверх уложенные на них грузы. [c.222]

На практике многие элементы конструкций имею гибкость меньше предельной X < Х ред. Потеря устойчивости таких стержней зависит от вида кривой деформирования материала Стержии из материалов с выраженной плош,адкой текучести (низкоуглеродис-тая сталь) теряют устойчивость, как только сжимающие напряжения достигнут предела текучести, так как прн Окр = Oj дальнейшее повышение напряжений невозможно, и возникающий при случайном малом отклонении стержня изгибающий момеит остается неуравновешенным. [c.385]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...