1437

Практическая работа № 3 ИСПЫТАНИЕ ФЕРМЫ В СОСТАВЕ ОДНОЭТАЖНОЙ

ОДНОПРОЛЕТНОЙ РАМЫ

Цель работы – определить экспериментальные значения деформаций и напряжений в стержнях стропильной фермы от действия заданных сосредоточенных статических нагрузок.

1. ОПИСАНИЕ МОДЕЛИ И ПРИБОРОВ

Испытываемая модель фермы находится в составе поперечной рамы (рис.3.1) пролетом 24 м, выполненной в масштабе М 1:10. Модель выполнена из алюминиевого сплава АД1М с расчетным сопротивлением материала Ry=25 МПа, модулем упругости Е = 72000 МПа.

Рис. 3.1. Испытываемая модель поперечной рамы

32

Ферма представляет собой сквозной двускатный ригель, жестко соединенныйснадкрановойчастьюколоннприпомощиболтов. Опорнаяреакция передается от опорного узла фермы через фрезерованный торец фланца на столик, приваренный к подкрановой части колонны. Геометрическая схема фермы показана на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Геометрическая схема фермы

Стержни фермы выполнены из парных уголков, объединенных между собой прокладками, обеспечивающими их совместную работу.

Из плоскости ферма раскрепляется при помощи стержней, вмонтированныхв стену. Этисвязи определяют расчетныедлиныстержней фермыиз плоскости фермы (табл. 3.1).

Элементыфермыиспытываютцентральноерастяжениеилисжатие. Для определения упругих деформаций в стержнях фермы используются проволочные тензорезисторы на бумажной основе с базой 5 мм. Для снятия показаний применяется автоматический измеритель деформаций (АИД) в комплекте с многоканальным переключателем. На обеих полках уголков сечения каждого элемента фермы наклеено по 4 тензорезистора, ориентированных вдоль продольной оси (табл. 3.2).

2. НАГРУЖЕНИЕ МОДЕЛИ

Ферма нагружается сосредоточенными силами, которые прикладываются к узлам фермы. Передача сосредоточенных сил производится через двутавровую траверсу. Нагрузка создается винтовыми домкратами и контролируется динамометрами часового растяжения.

Конструкция модели позволяет создать следующие варианты нагружений (см. рис. 3.2):

–нагружение центрального узла 8,

–симметричное нагружение узлов 5 и 11,

–асимметричное нагружение узла 5 или 11.

Каждому варианту соответствует нагружение, создаваемое опорными моментами, возникающими за счет особенностей конструктивной схемы рамы

– жесткогосопряженияфермысколонной(см. рис. 3.1).

33

Таблица 3 . 1

Геометрические характеристики элементов фермы

34

Таблица 3 . 2

3.ПРИМЕР СТАТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ФЕРМЫ

Сцельювыяснения характера работы стержней и определениянаиболее нагруженных стержней производим статический расчет фермы. Расчет выполняем на 3 варианта нагружений от действия единичных сил (рис.3.3):

1. Р=1 в узле 8,

2. Р=1 в узле 5 и 11,

3. М=1 на левой и правой сторонах.

Статический расчет фермы выполняем на персональной ЭВМ. Приводим распечатку полученных значений усилий.

35

Таблица 3 . 3

37

Практическая работа № 4 ИСПЫТАНИЯ СТУПЕНЧАТОЙ КОЛОННЫ В СОСТАВЕ

ОДНОЭТАЖНОЙ ОДНОПРОЛЕТНОЙ РАМЫ

Цель работы – определить экспериментальные напряжения и деформации в сечении ступенчатой колонны, являющейся частью одноэтажной однопролетной рамы.

1. ОПИСАНИЕ ИСПЫТЫВАЕМОЙ МОДЕЛИ.

Испытываемая конструкция представляет собой модель поперечной рамы однопролетного промышленного здания.

Модель выполненавмасштабе1:10 натуральной величины из алюминиевого сплава с модулем упругости Еал=72000 МПА и расчетным сопротивлением RУ=25 МПА.

Рама состоит из двух ступенчатых колонн и решетчатой трапецеидальной фермы и установлена на стальную фундаментную балку. В продольном направлении рама закреплена при помощи болтов, вмонтированных в стену в уровне верхнего пояса. Подкрановая часть колонны решетчатая с наружным поясом из швеллера и внутренним из двутавра. Ферма соединена с колонной с помощью болтовых элементов. Опорная реакция фермы передается с колонны в уровне нижнего пояса через фрезерованный торец фланца на столик, приваренный к колонне. Швы опорного столика работают на сдвиг, болты, соединяющие верхний пояс фермы с колонной, работают на растяжение. Болты нижнего узла предназначены только для фиксации фермы. Соединение надкрановой и подкрановой частей колонны жесткое. В этом узле с эксцентриситетом установлены разрезные подкрановые балки двутаврового сечения. Вертикальная реакция подкрановой балки передается через опорный фланец, горизонтальная – через регулировочные болты, предназначенные для поперечной рихтовки подкрановых путей.

Подкрановые балки опираются на консоль колонны шарнирно. База колонны имеет жесткое закрепление на фундаментной балке при помощи анкерныхболтов. Тормознаябалкаприкрепленакподкрановойчастиколонны регулировочной шпилькой, обеспечивающей поперечную рихтовку подкрановых путей.

Геометрическая схема рамы приведена на рис. 4.1. Поперечные сечения элементов показаны на рис. 4.2.

Состав и геометрические характеристики основных сечений показаны в табл. 4.1.

38