Фермы с жесткими узлами

В VII.4 будет доказано, что в поперечных сечениях стержней фермы с жесткими узлами возникают только нормальные усилия, равные усилиям в соответствующих стержнях щарнирной фермы. Поэтому расчетные схемы ферм берутся шарнирными. Неизвестные усилия в стержнях всегда предполагаются растягивающими и при составлении уравнений статики их следует направлять от сечения. [c.56]

Рис. 1,19. Ферма с жесткими узлами и соответствующая ей матрица реакций

На рис. 1.19, а изображена ферма с жесткими узлами и стрелками показаны неизвестные методы перемещений (для того чтобы не затемнять чертеж, обозначение неизвестных дано только для узла 6). На рис. 1.19, б показана структура матрицы системы уравнений метода перемещений, которая получается после рассылки матриц реакций всех стержней. Крестиками показаны элементы и блоки, отличные от нуля. Для учета опорных закреплений произведена операция вычеркивания . [c.39]

Этот метод расчета ферм с жесткими узлами оказался достаточно точным и нашел широкое применение в практике. [c.386]

Фиг. 20. К силовому и прочностному анализу фермы а — схема фермы б — силовой многоугольник для фермы с шарнирными узлами в — план упругих перемещений центра узла 12 при совместной деформации стержней фермы с жесткими узлами 01 и 02.

Фермы по способу соединения стержней бывают с шарнирными (фиг. 398, а) и с жесткими (фиг. 398, б) узлами. Жесткие узлы обычно выполняются при помощи соединительных косынок (см. фиг. 67 и 68). Ферма остается геометрически неизменяемой при замене жестких узлов шарнирами. Примером фермы с жесткими узлами является ж.-д. мост. [c.394]

При расчете соединительных планок сжатый стержень рассматривают как безраскосную ферму с жесткими узлами (рис. 153). [c.280]

Рассчитывать ферму с жесткими углами в предположении, что стержни работают только на растяжение и сжатие, можно, если силы приложены в узлах. Действительно, рассмотрим некоторую раму, составленную из ряда замкнутых контуров (рис. 279), таких, чтобы при шарнирном соединении стержней система оставалась геометрически неизменяемой. [c.168]

В XIX веке развитие теории сооружений определялось главным образом задачами расчета ферм. Достаточно приемлемые решения здесь могли быть получены, исходя из допущения, что узлы фермы шарнирные и, следовательно, все стержни подвергаются действию лишь осевых усилий. Внедрение в строительную технику железобетона сопровождалось широким использованием различных типов рамных систем, конструкций с жесткими узлами. Эти конструкции отличаются, как правило, высокой степенью статической неопределимости, и составляющие их элементы работают главным образом на изгиб. Разработанные ранее методы обнаружили вскоре в применении к такого рода системам свою несостоятельность и взамен их в практику проектирования вошли новые методы, основанные на учете деформаций. [c.505]

Принимаем ферму за статически неопределимую систему с жесткими узлами 01 и 02 и шарнирным узлом /2, [c.39]

Современные промышленные здания строят, главным образом, из сборного железобетона, причем одноэтажные здания строят с железобетонным каркасом, выполненным в виде-рам, состоящих из защемленных внизу колонн и шарнирно с ними связанных ригелей (ферм, балок), а многоэтажные здания также с железобетонными каркасами, выполненными по рамной схеме, но с жесткими узлами. [c.44]

Каркас котлоагрегата предназначается для опоры барабанов, коллекторов и трубопроводов подвески поверхностей нагрева крепления обмуровки и прочего. Он представляет собой металлическую конструкцию, выполняемую в виде пространственной, сложной рамы с жесткими узлами. В основном каркас состоит из несущих колонн, опорных и вспомогательных балок, опорных ферм и соединительных ригелей. [c.7]

Пример решения задач на равновесие системы тел (см. 18) дает расчет ферм. Фермой называется жесткая конструкция из прямолинейных стержней, соединенных на концах шарнирами. Если все стержни фермы лежат в одной плоскости, ферму называют плоской. Места соединения стержней фермы называют узлами. Все внешние нагрузки к ферме прикладываются только в узлах. При расчете фермы трением в узлах и весом стержней (по сравнению с внешними нагрузками) пренебрегают или распределяют веса стержней ио узлам. Тогда на каждый из стержней фермы будут действовать две силы, приложенные к его концам, которые при равновесии могут быть направлены только вдоль стержня. Следовательно, можно считать, что стержни фермы работают только на растяжение или на сжатие. Ограничимся рассмотрением жестких плоских ферм без лишних стержней, образованных из треугольников. В таких фер-мах число стержней k и число узлов п связаны соотношением [c.61]

Весьма наглядно условие совместности деформации представляется на примере фермы (стержневой системы с жесткими или шарнирными узлами), стержни которой после удлинения (или укорочения), вызванного действием нагрузки, образуют замкнутую фигуру вида, сходного с первоначальным видом фермы. [c.22]

В конструкциях часто встречаются статически неопределимые балки с ломаной осью — рамы. В отличие от ферм, где стержни соединены между собой шарнирами и нагружены силами, приложенными в узлах, рамы имеют один или несколько жестких узлов. В жестком узле торцы соединяемых стержней не имеют относительных поступательных перемещений, а также относительных поворотов. [c.417]

Как уже говорилось в 2.Г2, стержни фермы с клепаными или сварными жесткими узлами работают на растяжение или сжатие как стержни соответствующей ей шарнирной фермы. Чтобы это доказать, преобразуем ферменный контур (рис. УП.28,а) в эквивалентный, заменив жесткие узлы шарнирами (рис. VII.28, б). [c.261]

За исключением статически определимых систем все три условия должны быть выполнены при расчете фермы. В результате расчета должны быть определены усилия во всех стержнях и перемещение всех узлов (включая повороты для систем с жесткими связями). [c.119]

Далее можно записать условия равновесия и совместности деформаций, если рассмотреть только схему соединения элементов между собой при этом характер структуры системы (плоская или пространственная рама, ферма) не играет роли. Поскольку все допустимые степени свободы узла учитываются автоматически (шесть степеней свободы для жестких пространственных рам, три для плоских рам и пространственных ферм и две для плоских ферм), учитываются и осевые деформации элементов. В некоторых случаях, например для систем с жесткими связями, элементы которых работают в основном на изгиб, это может привести к усложнению вычислений. [c.120]

Как уже отмечалось в разделе II, А при, описании ферм, рама отличается от фермы тем, что узлы, соединяющие ее элементы, обладают изгибной н есткостью. Таким образом, рамой из композиционного материала будем называть конструкцию, образованную из жестко соединенных по концам элементов, в которых под действием внешней нагрузки возникают осевые усилия и изгибающие моменты. Элементы, образующие раму, могут быть прямолинейными или криволинейными с переменными по длине геометрическими параметрами. Пример рамы из композиционного материала представлен на рис. 3. [c.144]

Простейшими стержневыми системами являются фермы. Характерным признаком фермы является то, что она остается геометрически неизменяемой, если считать соединения во всех ее узлах шарнирными, т. е. допускающими свободное вращение примыкающих стержней. Практически узловые соединения металлических ферм выполняются жесткими, однако при узловой нагрузке усилия в правильно центрированных стержнях в основном сводятся к действующим по осям стержней силам, которые с достаточной точностью могут быть найдены в предположении шарнирных узлов. [c.419]

В инженерных конструкциях широко применяются стержневые системы, состоящие из нескольких стержней, соединенных между собой с помощью жестких узлов или шарниров, например, рамы (рис. 1.7) и фермы (рис. 1.8). Расчет стержневых систем в основном изучается в курсе строительной механики. [c.11]

Практически узловые соединения металлических ферм выполняются жесткими (клепаными или сварными). Однако при узловой нагрузке напряженное состояние правильно центрированных стержней в основном определяется продольными усилиями, которые с достаточной точностью могут быть найдены в предположении шарнирных узлов. Учет дополнительных напряжений изгиба, обусловленных жесткостью узлов, может потребоваться лишь в исключительных случаях, в частности при значительной динамической нагрузке ферм из материала с малой пластичностью. [c.140]

Шарнир, в котором отсутствует трение, называют идеальным. Геометрически неизменяемая конструкция решетчатого типа, состоящая из прямолинейных невесомых стержней, соединенных идеальными шарнирами, называется фермой (рис. 19, а). Шарниры фермы называются узлами. Все активные силы в ферме приложены только к узлам. Использование ферм в технике позволяет значительно облегчить вес конструкций. Такая ферма с идеальными шарнирами и невесомыми стержнями — идеализированная расчетная схема, в которой все стержни испытывают только растягивающие или сжимающие усилия. В действительности же стержни имеют вес, соединены жесткими косынками с помощью сварки и работают и на изгиб. Однако если внешние нагрузки значительно превышают веса стержней и приложены в узлах, то принятая расчетная схема достаточно хорошо описывает реальное нагружение стержней. Верхние и нижние стержни, образующие внешний контур фермы, называются соответственно верхним и нижним поясами. Решетка фермы образуется из вертикальных стоек и наклонных раскосов. [c.34]

В качестве грузоподъемных устройств в козловых кранах используют электротельферы, тележки мостовых электрических кранов, а также специальные тележки с канатным перемещением по типу, показанному выше на фиг. 60, в. В козловых кранах с большими пролетами (фиг. 62) одна нога делается жесткой, в виде пространственной фермы, соединенной с главными фермами, при помощи жестких узлов, а другая гибкой, в виде плоской фермы или трубчатой конструкции, шарнирно соединенной с главными фермами, что устраняет опасность заклинивания ходовых колес при температурных деформациях остова крана или деформации рельсовых путей. [c.105]

Жесткая нога представляет собой пространственную конструкцию, соединенную с фермами моста при помощи жестких узлов. Качающаяся нога выполняется в виде плоской фермы, соединенной с главными фермами моста при помощи шарниров, что устраняет возможность заклинивания ног у рельсов при температурных деформациях моста. [c.37]

В разд. 3.2 (б) рассматривалось оптимальное пластическое проектирование ферм заданного очертания. Обозначения и результаты этого раздела мы теперь используем для обсуждения следующей задачи. Плоская ферма должна передать заданную нагрузку Р на жесткое основание заданного очертания, показанного штриховкой на рис. 5.1. Стержни фермы должны быть изготовлены из жестко-идеально-пластического материала с пределами текучести при растяжении и сжатии Tq. Заданная нагрузка должна соответствовать предельной нагрузке фермы, а полный объем ее стержней должен быть минимальным. Заметим, что выбор очертания фермы предоставляется проектировщику, за исключением того, что один из узлов должен быть совмещен с заданной точкой приложения нагрузки, а узлы, расположенные на дуге основания, представляющей поверхность жесткого основания, должны считаться неподвижными. [c.48]

В самом деле, в жестком треугольнике, образованном из трех стержней, будет три узла (см., например, ниже на рис. 74 треугольник ABD, образованный стержнями 1, 2, d). Присоединение каждого следующего узла требует два стержня (например, на рис. 74 узел С присоединён стержнями 4, 5, узел Е — стержнями 6, 7, и т. д.) следовательно, для всех остальных п—3) узлов потребуется 2 п—3) стержней. В результате число стержней в ферме /г=3+2(п—3) = =2п—3. При меньшем числе стержней ферма не будет жесткой, а при большем числе она будет статически неопределимой. [c.61]

Пистолькорс Е. Ю. Расчет ферм с жесткими узлами на основаиии принципа работы связей. С.-Петербург, Институт инженеров путей сообщения, 1903, отдельный оттиск, стр. 38. [c.99]

В случае сжатых составных элементов фермы с жесткими узлами при нагружении фермы на концах элемента возникают некоторые-изгибающие моменты. Если величины Mi и М этих моментов вычислены из анализа вторичных напряжений, то соответствующие эксцентриситеты ei = MijP и e = M fP точек приложения сжимающей силы известны, и величина их алгебраической суммы должна быть, подставлена в уравнение (149) вместо 2е. [c.150]

Экранные и отводящие трубы, ве рхние коллекторы и барабан закрепляются вверху с тем, чтобы все поверхности нагрева были подвешены к балкам верхней части каркаса. Каркас состоит из несущих колонн К, опорных балок БО, вспомогательных балок БВ, связей и соединительных ригелей Р. Иногда несущий каркас усиливают дополнительными балками, фермами и контрфорсами, т. е. несущий каркас представляет собой сложную металлическую конструкцию, состоящую из рам с жесткими узлами. Нагрузки, передаваемые на каркас, исчисляются десятками, сотнями и тысячами тонн. [c.234]

В металлических конструкциях грузоподъемных машин большое распространение получили так называемые шпренгельные балки, представляющие жесткую в отношении прогиба балку, опирающуюся шарнирно на концевые опоры и подпертую системой стержней (шпренгелем), соединенных шарнирными узлами. Назначением шпренгеля является уменьшение прогиба основной балки и, следовательно, разгрузка ее. Шпренгельные балки бывают двух типов. К первому типу относятся балки, шнренгель которых составлен только из стоек и нижней обвязки пояса (рис. 138, а, б я в). Ко второму типу относятся балки, шпренгель которых представляет собой ферму с неизменяющейся (треугольной) решеткой (рис. 138, г). [c.263]

Основываясь на [Л. 47] в НиТУ 121-55 применительно к плоски.м фермам приведена допустимая стрелка ис- кривления, равная 1/1 ООО/. Однако в сварных стержневых конструкциях точки перегиба упругой линии на искривленном элементе не совпадают с узлами, а начальное искривление, отнесенное к участку длины между точками перегиба, оказывается значительно меньшим. Все это способствует существенному повышению несущей способности искривлениого элемента с жесткими [c.258]

Расчетные усилия в стержнях ф,е )м определяются уммированием усилий от постоянной, и временной Нагрузок. При определении расчетных усилий в-стержнях страпилыных ферм, жестко соединенных с кОловнами, следует учитывать, кроме нагрузок, приложенных к узлам верхнего и нижнего поясов, влияние моментов и нормальных сил, действующих в опорных сечениях фермы,. как в узлах рамы. Нормальные силы Считаются прило женными яа уровне нижнего пояса ферй и учитываются при определении возможных сжимающих усилий, в нижнем поясе.. Значения моментов и нормальных сил определяются статическим растетом поперечной рамы./, ., [c.212]

Известно два основных способа расчленения задачи. Более простой из них сводится к последовательному вьщелению из конечноэлементной модели фрагмента и разбиению его на более мелкие элементы. При этом результаты решения для более грубой модели используются цри задании граничных условий для фрагмента. Элементы на разных этапах решения люгут отличаться не только по величине, но и по размерности. На рис. 5.2.11 показана схема решения, где на этапе 1 рассматривается модель сварной фермы с заданными нагрузками и условиями закрепления, состоящая из стержневых элементов, жестко соединенных в узлах. На этапе 2 рассматривается модель сварного узла из пластинчатых изгибаемых элементов, в которых действуют мембранные изгибные и касательные напряжения (рис.5.2.12). Рис.5.2.11. Схема решения зддя< [c.97]

Вариант 9. Тело D массой 1Щ, поступательно движущееся по гори-зонта-тьной плоскости, ударяется со скоростью Vq — 3 м/с об узел С покоящейся фермы. Поверхности тела D и узла С в точке соударения — гладкие коэффициент восстановления при ударе к = 0,5. Абсолютрю жесткая ферма имеет шарнирно-неподвижную опору О и упругую опору А ВС = а = 2 м. Масса фермы т = 20ио, радиус ее инерции относительно горизонтальной оси вращения О I o = 1 м. [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...