Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования

ISSN 1996-3947
ИФ РИНЦ = 0,460

Результаты расчета стержневой конструкции с внешней статической неопределимостью с податливыми соединениями

Должиков В.Н. Должиков А.В.
Необходимость учета деформативности сопряжений в статически неопределимых стержневых системах связана с тем, что законструиро-ванные жесткие узлы в действительности деформативны, а шарнирные, даже при минимальном конструктивном креплении, способны воспринимать значительные моменты.

Податливость соединений статически неопределимых стержневых конструкций приводит к остаточным прогибам в системе, увеличению её деформативности и к резкому перераспределению внутренних усилий.

Как показали экспериментально-теоретические исследования, проводившиеся в ЦНИИСКе им. Кучеренко [1], податливость в болтовых соединениях статически неопределимых систем приводит к остаточным прогибам в системе, увеличению её деформативности и к резкому перераспределению внутренних усилий. Податливость болтовых соединений при разнице диаметров болта и отверстия 3 мм приводит к увеличению общих деформаций структурной конструкции на 40% и изменению усилий в элементах до 20%. При этом, в некоторых случаях, усилия в элементах меняют знак. Особая опасность возникает когда запроектированный раннее растянутый элемент начинает работать на сжатие.

В настоящей работе приводятся результаты расчета металлической стержневой внешне статически неопределимой системы с болтовыми соединениями в узлах со следующими характеристиками. Длина стоек 2 м, длина раскосов 2,83 м, площадь поперечного сечения стоек и раскосов соответственно 24,2 кв.см и 14,13 кв.см. Горизонтальная нагрузка, равная 60 кН, прикладывалась в верхнем левом узле.

Величина смятия определялась в соответствии с [2].

Расчет проводился итерационным методом. В первом приближении модуль линейной деформации [3], полученный из предположения податливости соединений на разность диаметров болтов и отверстий, подставлялся вместо модулей упругости раскосов и распорок.

После трех приближений усилия в элементах уже не менялись. Результаты расчетов без учета податливости в соединениях и с учетом приведены в табл. 1.

Таблица 1

Номер элемента

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

131

12

13

14

15

16

17

18

Усилия без учета податливости (кН)

-4,1

0,0

-4,1

-55,9

-55,9

0,0

-5,8

0,0

-81,0

-5,8

89,0

2,9

2,9

0,0

55,9

55,0

0,0

-120,0

Усилия с учетом податливости (кН)

-7,4

0,0

-7,4

-54,7

-54,7

0,0

-10,5

0,0

-77,5

-10,5

92,3

5,2

5,2

0,0

54,7

54,7

0,0

-120,0

Как видно из результатов расчета усилия в элементах после подвижек в соединениях изменились даже при небольшой горизонтальной нагрузке, что свидетельствует о необходимости учета податливости соединений в статически неопределимых стержневых системах.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Зуева И.И. Экспериментально-теоретическое исследование структурных конструкцийиз прокатных профилей на болтах нормальной точности. - Автореф. дисс.. .канд.техн.наук. - М.,1976.-19 с. - В надзаг. ЦНИИСК им. Кучеренко.
  2. Вейнблат Б.М., Бунеев Г.И. Расчет сооружений с несущими высокопрочными болтами. -Тр. МАДИ, 1975, вып. 77, с.37-42.
  3. Должиков В.Н., Должиков А.В. К вопросу проектирования металлических статически неопределимых стержневых покрытий с болтовыми соединениями элементов. - Успехи современного естествознания, № 12,2007, с. 93-94.

Библиографическая ссылка

Должиков В.Н., Должиков А.В. Результаты расчета стержневой конструкции с внешней статической неопределимостью с податливыми соединениями // Международный журнал экспериментального образования. – 2009. – № 6. – С. 21-0;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=171 (дата обращения: 24.04.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252