Вопросы для самопроверки

1. Назовите основные этапы расчета металлоконструкций на прочность.

2. Что такое расчетная схема? Поясните на примере.

3. Какие нагрузки воспринимают балка, рама и ферма?

4. Приведите характерные виды расчетных схем. Поясните их отличие.

5. Отличие пластины от оболочки. Приведите пример использования оболочек.

6. Приведите пример комбинированной расчетной схемы.

7. Какие требования предъявляют к расчетным схемам?

8. Дайте определение простого и сложного шарнира. Приведите пример.

9. Как определить общее число степеней свободы системы?

10. Приведите три случая, которые могут иметь место при расчете степеней свободы системы. Поясните на примере.

Лекция 3

6 Основная терминология и классификация ферм. Применение расчетной схемы фермы

Классическая теория расчета ферм базируется на следующих допущениях:

1. Геометрические оси всех стержней идеально прямые;

2. В узлах геометрические оси стержней сходятся в одной точке;

3. Во все узлы установлены идеальные шарниры, то есть шарниры без трения;

4. Нагрузки приложены только в узлах в виде сосредоточенных сил;

В реальных фермах эти допущения, как правило, не выполняются, что вносит ошибку в расчет. Но эти ошибки несущественны и не учитываются, так как идут в запас надежности.

Ферма – это стержневая система, геометрическая неизменяемость которой обеспечена при шарнирном соединении концов стержней.

Рисунок 11 – Пример расчетной схемы фермы

Типы стержней фермы на рисунке 11:

1 Стержни образующие верхние и нижние границы фермы получили название поясные (1,2,3,4 – стержни верхнего пояса, 5,6,7,8 – стержни нижнего пояса);

2 Наклонные стержни, соединяющие верхний и нижний пояса называются раскосы (9,10,11,12 – раскосы);

3 Вертикальные стержни, соединяющие верхний и нижний пояса получили название стойки (13,14,15,16,17 – стойки).

Участки поясов между соседними узлами получили название панели (A, B, C, D – панели).

Узлы – места соединения концов стержней.

Совокупность стержней, соединяющих верхний и нижний пояса, получили название решетка (раскосые стойки в целом образуют решетку).

Фермы классифицируют по нескольким признакам:

1 По способу размещения опор:

а) Балочные фермы, у которых расстояние между опорами L значительно больше высоты h_ф фермы (рис. 12);

Рисунок 12 – Балочная ферма

б) Консольные фермы, у которых расстояние между опорами L значительно меньше высоты h_ф фермы (рис. 13);

Рисунок 13 – Консольная ферма

2 По типу решетки:

а) С треугольной решеткой, когда раскосы в соседних панелях наклонены в разные стороны (рис. 12).

б) С раскосой решеткой, когда раскосы в соседних панелях наклонены в одну сторону (рис 13).

в) С крестовой решеткой

Рисунок 14 – Ферма с крестовой решеткой

г) С V-образной решеткой

Рисунок 15 – Ферма с V-образной решеткой

д) С дополнительной решеткой

Рисунок 15 – Ферма с дополнительной решеткой

Дополнительную решетку еще называют шпренгель, а ферму с дополнительными решетками называют шпренгельными.

3 По очертанию поясов:

а) С параллельными поясами;

б) С ломаными поясами

г) С прямыми не параллельными поясами