Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Недвижимость arrow Нахождение рационального способа усиления ферм по схеме деформаций при потере устойчивости

Нахождение рационального способа усиления ферм по схеме деформаций при потере устойчивости


Реконструкция промышленных предприятий и их техническое перевооружение, как правило, связаны с увеличением эксплуатационных нагрузок на существующие конструкции зданий и сооружений. Обновление или модернизация оборудования приводят зачастую к значительному увеличению технологических нагрузок. Замена физически или морально устаревших ограждающих конструкций также иногда вызывает возрастание постоянных нагрузок. Увеличение нагрузок приводит к необходимости повышения несущей способности конструкций и является основной причиной их общего усиления.

Назначению схемы усиления конструкций, в частности металлических стропильных ферм, должна предшествовать проверка несущей способности существующей (не усиленной) фермы. С этой целью, прежде всего, требуется произвести ее статический расчет и расчет на устойчивость с учетом действительной расчетной схемы.

Выбор схемы усиления сжатых стержней стропильных металлических ферм определяется в общем случае видом предельного состояния их (по прочности, устойчивости или деформациям), условием загружения, соотношениями и величинами жесткостей. Теоретическим обоснованием выбора рациональной схемы усиления ферм с позиции устойчивости и максимального повышения критической нагрузки служит то, что различные сжатые элементы не одинаково эффективно участвуют в обеспечении общей устойчивости ее. Поэтому прежде чем решить, какую схему усиления наиболее выгодно выбрать, нужно выявить те части и элементы конструкции, усиление которых в наибольшей степени повлияет на повышение устойчивости всей фермы в целом, а значит и на повышение несущей способности фермы, определяемое критической нагрузкой.

Существуют несколько методов определения слабых частей и элементов ферм[1].Использование схемы деформаций фермы при потере устойчивости - наиболее простой и наглядный способ определения слабых частей конструкции.

На первом этапе выполняется расчет фермы на общую устойчивость с применением ПЭВМ[2], и определяются углы поворота узлов в критическом состоянии. По полученным значениям углов поворота строится и выводится на экран монитора схема деформаций, по которой легко определить наиболее слабые части(элементы) фермы.

На рис.1. изображена ферма покрытия одного из промышленных зданий Пензенской области и ее схема деформаций в критическом состоянии по устойчивости, полученная при и помощи ПЭВМ[2].

Рис. 1.

В таблице приведены характеристики стержней данной фермы.

Таблица 1.

Элементы фермы

E, ГПа

I, см4

A, см2

Верхний пояс

210

964

75.8

Нижний пояс

210

648

67.4

Сжат. раскосы

210

234

46.8

Растян. раскосы

210

146.8

24.6

Опорный раскос

210

964

75.8

Стойки

210

146.8

24.6

Очевидно, что наиболее слабыми с точки зрения устойчивости являются сжатые стержни средних панелей фермы(элементы верхнего пояса и сжатые раскосы) и их усиление приведет к наибольшему увеличению критической нагрузки.

Рис. 2.

В результате исследования несущей способности фермы с точки зрения потери устойчивости при нескольких способах усиления (рис.2) при помощи ПЭВМ получены следующие результаты:

1 способ (рис.2, б). Увеличение жесткости элементов верхнего пояса дает довольно значительное увеличение Pкр. Так при увеличении жесткости стержней 5-6 и 6-7 в двое параметр критической нагрузки возрос на 17.97 %. На рис. 3 представлен график изменения параметра в зависимости от жесткости элементов и схема деформаций в критическом состоянии.

Рис. 3.

2 способ (рис.2, в). Установка дополнительных шпренгелей увеличила Pкр на 69.17 %. Схема деформаций при потере устойчивости усиленной фермы представлена на рис.4

Рис. 4.

3 способ (рис. 2, г). Увеличение же жесткости стоек приводит к незначительному увеличению критической нагрузки. Так, при увеличении жесткости вдвое Pкрувеличился всего на 1.16 %.

Библиографический список

схема нагружение конструкция

1. А.Н. Раевский, М.Б. Зайцев. Определение градиента условия критического состояния для рам и ферм и использование его для рационального усиления. Ж-л «Известия вузов», Строительство N4, 1999 г.

2. М.Б. Зайцев, А.А. Коновалов. Определение критической нагрузки для стропильных ферм из условия общей формы потери устойчивости с применением ПЭВМ. Сб. материалов международной научно-технической конференции. “Актуальные проблемы современного строительства”. ПГУАС, Пенза, 2007.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
 
Предметы
Банковское дело
Бухучет и аудит
География
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Охрана труда
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Сельское хозяйство
Социология
Спорт
Техника
Товароведение
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее