Развитието на единния -странството носещи конструкции от камък греди за ферма окабеляване

В сърцето на най-простата конструкция на траекторията на полета е проста непрекъснат лъч правоъгълно напречно сечение. Ние показваме, че от него като основен принцип в техническото развитие родени през цялото проста, за еднократна педя, най-изтънчените и леката конструкция.

Основните стрес

гравитационното поле на Земята Имотът се изразява в това, че всеки товар се прилага към структурата, има за цел най-краткия път за преразпределяне на фондацията. Съгласно този принцип, разпределена приложено натоварване към горния пояс на лъча, трансформиране на вътрешните напрежения в тялото на лъча тенденция да се предава към опорите (Фиг. 1). Във вътрешността на лъча е настроена така, пълни еластични равновесни траектории основен опън главница и напрежения на натиск. Където напрежения на натиск се изви траектория, и на опън - виси опъната пътя прежда. траекториите на полета са високата им концентрация в места, които са оформени около т. Н. баласт зона.

баласт зона

При разширяване на основните напрежения на нормални и допирателна, съгласно теорията на якост на материалите, се оказва, че в центъра на участъка правоъгълно напрежение пътя на лъча на подравнени и са склонни към хоризонталата, нормалните напреженията в крайните влакна са увеличени в центъра на малките и тангенциални напрежения също са малки. Една четвърт от полет модел е наопаки: траекторията на главния стрес става все по-вертикални, с напрежението на изместване са максимално в оста на неутралната зона, както и намаляването на нормалното напрежение към подкрепата на нула, че хоризонтална проекция на главните напрежения е намалена ... Графично, разкрива образуването на баластни неизползван области, където материалът не работи и на теория, може да се отстрани (фиг. 2). Въпреки това, на теория, че е. Да. На практика трегерен не само осигурява непрекъснатост на височината и цялостната стабилност, но също така приема срязващи напрежения и странична сила. На практика, следователно можем да говорим за облекчаване на стени и колани в места с ниско напрежение.

оптимизация на лъча

Влияние лъч уеб работа да работят зони

Един пример за важността на работата лъч уеб върху страничната сила, е дело на много греди от дъски, които не са свързани. Твърдостта на такива композитни лъч е малка, т.е.. К. е сумата от отделните коравината на отделните дъски, а когато те са взаимно напречно изместване на товара и да осигури голяма деформация. Не напрежения между отделните дъски, с изключение на не настъпват незначителни сили на триене. В присъствието на слепени дъски тяхната твърдост се обобщи, а дизайнът работи изцяло поради срязващи напрежения, възникващи в свързващите повърхности (фиг. 6).
По този начин, поради непрекъснатото възприемането на цялата височина на напречното сечение е тангенциална стрес момент през възприема височината на напречните сечения изцяло, вместо от сумата на напречните сечения отделно (фиг. 6). В момента на максимално ливъридж възприема чифт сили, равни на разстоянието между центровете на височина тежестта на рафтове или правоъгълно напречно сечение. Както е известно, основната характеристика на силата на правоъгълно напречно сечение за огъване на огъващ момент резистентност: У = B H 2/6, а основната характеристика твърдостта - инерционният момент: Iy = B Н 3/12. Това показва, че капацитетът на натоварване на якост при огъване се увеличава с квадрата, но твърдостта на лъча - трета степен на височината на непрекъснатата секция.
Концепцията за "непрекъсната" трябва да се разбира по начин, който само напречно сечение, както и непрекъснатото увеличаване по цялата височина, т.е.. Д.
притежаващ достатъчно твърда стена, дава възможност да се вземат предвид при изчисляване на якостта и твърдостта на общата му височина H. В присъствието на корекцията на празнина, както е описан с няколко дъски е позволено да се разгледа само Wy и Iy на всеки раздел поотделно, а след това им аритметично обобщим, че Тя дава един порядък по-ниска якост и твърдост на секцията.
Този пример показва, какво тясна връзка срязване и нормални натоварвания и факта, че само греди с твърда стена може ефективно да работи и възприемат огъване момента и нормално напрежение.
Изчисление на ножицата често се подценява от инженери, но само надеждна възприемане на срязване може да гарантира линейна възприятие на нормални напрежения в цяла височина на напречното сечение, не му части поотделно. Чрез линеен е предназначен физически линейност работа стомана, т.е., че деформацията еластично и линейно свързани усилия чрез устойчиви физични величини като Янг ​​модул Е = 2065 · 10 май МРа за стомана, на Поасон съотношение V = 0.3 и модул на срязване G = Е (1-2v).

Перфорираната стена и съпротивлението на колан

Гредите с перфорирана стена, в случай, че перфорацията достигне големия дял на нейната зона, могат да бъдат огъване или огъване, усукване загуба на стабилност при съхранение. По този начин, в горната зона развива свиване, което може да доведе до загуба на част Ойлер стабилност при съхранение между точките за подпомагане под формата на стенни секции. Това е още един пример, който да гарантира само зоните за работа панелни строго опън-компресия и премахва влиянието на други състояния на стрес в греди зони, като огъване и усукване.

Недостатъци масивни пръти

Това води до заключението, че при използването на твърди континуум сечения, като масивните греди и колони, не е рационално. Значително по-ефективно и по-равномерно зарежда в система, която използва няколко отделни пакети от такъв материал или няколко пръти еквивалентна област. Това ще доведе до пълното усвояване на материала и икономика. Индивидуални тънка стоманена или дървени пръти нямат време за натрупване на деформация над напречното сечение, което означава, че тяхната влакна зарежда равномерно.
Как да се направи оценка, тест дали стъблото тези стеснен щам? На срязване подчертава, че при едноосови компресия / опън игра, този път отрицателна роля, увеличаване на относително високо височина напречни сечения по отношение на тяхната дължина.
Лентите с L / ч = 5 ... .10 Тези натоварвания са големи, по-голям напречен скованост, когато L / H = 14 (бетон) ... .80-120 (стомана), напречната коравина е малка и голяма гъвкавост ограничена деформация са незначителни, тъй като пръчката в такива пропорции гъвкав. Тези деформации са склонни да масивни стоманобетонни или дървени елементи и са почти лишени от въжета на гъвкави проводници, които са под напрежение са затегнати поотделно, но в рамките на снопа на въже - заедно с друг, така че въжето с точка ТС и линеен контакт LC Поасон ефект причини износване от първия тип по проводниците, а вторият - през точката на контактните проводници, че непосредствено доказва наличието на напречни щамове.
Този пример показва, че в масивни конструкции срязване, срязване скованост и прекомерно напречно сечение може да бъде вредно за структурата на сложен и състояние на стрес-щам на нейните елементи. Това също показва, че дискретни структура да се отървете от ограничава деформацията и следващите допълнителни вътрешни сили и използването на материал във всеки конкретен клетъчен дизайн е по-пълно и равномерно.
Дискретни система прът се състои от множество отделни пръчки. Тяхната позиция и посока и напречно сила сечение на материала в пространството може да се прилага на базата на стрес полета съществуват във всяка точка на структурата, което прави отделен метод пространствена система конструкция е много гъвкав и позволява изграждането на много лек, с минимални разходи на материал и с граници на безопасност.

Ферма Verendelya

Начин да се улесни лъч уеб напредва му перфорация по-близо до центъра на участъка. Когато малкото редовен перфорация на стената продължава да възприема напречната сила, но чрез увеличаване на площта на перфорация на 70-80% с висока индустриална греди стена спира да работи в срязване и огъване започва своите вертикални пръчки-прегради. Това води до лъча, както и цялата рамка с два болта. Освен това, напречна коравина и делото да се премине една греда, предоставена от уеб свързващи точки с вертикални прегради колани. Този лъч става близо до фермата bezraskosnoy Verendelya. Такива ферми в височини етаж, използвани в средата на ХХ век. в високи сгради и осигури по-голяма гъвкавост на пространството (фиг. 7).
От кинематична гледна точка на всеки панел на такава ферма на правоъгълник е на 4 бара, които най-панта спрежение биха представлявали геометрично променлива механизъм. Въпреки това, възли рамката. Твърдостта на всеки срязване панел се предоставя единствено от уеб сайтове и твърдост на огъване на колани и стелажи. Тази ферма не е много икономичен, т. За да. В рамката възли време възприемат рамо двойката сили, в резултат на триъгълника на пътната част на рамката. Но това е от чифт панели по отношение на размера на стопанството е малък, за да се запази възлите са компактни и затова метални разходи са високи, и колебания и здравина не са високи. Само чрез увеличаване на страничното коравината е да се повиши твърдостта на възли поради тяхното развитие като основа на триъгълника, за да се увеличи рамото възприятие огъващ момент: M = F · Н, където: F - сила, N - рамо, на която се очертава да усеща приложен въртящ момент във възела. Освен това, прилагането на двоичен метод, отказваме материал в центъра на триъгълника и възела razdvizheniya пристигат в Y-образни подпори, които са все пак частично ефективни, тъй като всички същия резултат на огъване пръти и опасна точка се премества в стелажа и лентата , По-нататъшното развитие на такъв ферма Verendelya с Y-образни подпори дегенерира в Hau ферма с напречни пръти (фиг. 7).

панти съцветие

Чрез увеличаване на размера на сглобяване конструкция такива стопанства тя се развива в комплект с триъгълна скоба, че не премахва проблема се дължи на срязване огъване колани и стелажи. Така че следващата стъпка от еволюцията ще подпре, че е така, се отдалечи от блока на рамка, която свързва противоположните възли на долните и горните зони. По този начин, един чифт рамо сила става много голям, и на цялата система става геометрично непроменим набор от триъгълници. Чрез прилагане на сили строго с фактор възли в такава система изчезва, причинявайки огъващи моменти от всички триъгълници и техните пръти са центрирани в възли, така че само надлъжната опън или натиск сили действат в пръчките. При спазване на тези условия формира шарнирно прът диагонал съцветие.
Така пробив в облекчаване структури настъпила с отхвърлянето на структурите на континуум (греди) и преминаването на дискретни структури (селскостопански).

В такава конструкция, основната разлика и предимство е отделен работа горните и долните ленти по време (възприемането на нормална стрес) и решетка прът в страничната сила (възприятие срязващи напрежения) поради отделни елементи пръчици, които не са податливи ограничени деформации (Поасон ефект) и могат да бъдат ориентирани към оптимално по отношение на потока от главните напрежения. В класическата ферма с паралелни струни и скоби при постоянна елементи ъгъл не са еднакво натоварени ленти по дължина, което води до недоизползване материал. Решението е променливо напречно сечение колани, че отнема много време и за производство.
Има различни видове ферми решетки, но най-ефективна е решетка с низходящ диагонали, т. За да. В същото време те са удължени. Употреба при конструкции, доколкото е възможно опънати пръти е на техните критерии за рационалност, че изчисляването на компресия елемент олово за да резистентност към централната компресиране или свиване, огъване и протегна - .. Само якостта на опън или опън на огъване.
Стоманените греди трябва да вземат предвид ексцентричности, когато несъответствието на техните единици, така огъване пръти в земеделски стопанства могат да бъдат пренебрегвани никакъв начин не винаги. Изчисляване на стабилността при централни пръти компресия олово с гъвкавост λ, равна на А = L / IX, където: L - свободната дължина на елемента, IX - минимален радиус на въртене. В допълнение, гъвкавостта засяга делът на намаляване на носещата способност на прътите, дължащи се на огъване спрямо загуба на якост. Например: с достатъчна гъвкавост (което се счита колона) λ = 100 линеен огъване коефициент е: λ = 0,58.
Това означава, че капацитетът на натоварване намалява само с 42%, но с ограничение за метал гъвкавост λ = 220
коефициент # 981; = 0.13, което води до намаляване на товароподемност 7 пъти (фиг. 10). Тези прости данни показват, че замяната на компресирани елементи в дизайна на опънатите резултатите в метална спестявания почти се е удвоил. Въз основа на тези съображения, ние трябва да се стремим да насочва елементите в дизайна, така че те се чувствах напрежение, но не и за компресиране или огъване.

триъгълни съцветие

Извършване съцветие с триъгълна конфигурация, въпреки че по-близо до огъващ момент схема, но с рационален избор на зони в центъра на участъка до 0.25 височина педя много по-малко моментните диаграми, като е необходимо да се увеличи напречното сечение зони точно поддържа зоната, а в центъра се дължи на по-висока надморска височина и достатъчно -малко напречно сечение (фиг. 11). Решението, с понижаване на долната лента не е винаги на разположение, с ограничен конструктивна височина на строителството. Това показва необходимостта от конфигурацията ферма. Такава конфигурация със сигурност е една ферма с многоъгълна долна греда.

полигонална ферма

В ферма многоъгълна (фиг. 12) на долната функцията колан повтаря огъващ момент. Тъй като лъч огъващ момент се разпределя в парабола M = QL2 / 8, и в момента, в който ферма възприема чифт сили M = Hf (х) Nn, където Hf - променлива височина полигонална ферма, Nn - усилие в зони, можем да намерим такива промени във функцията височина Hf ферма, където усилията зони Nn ще бъде постоянна. За тази конфигурация на долната лента трябва да съответства квадратен парабола Hf (х) = F (х2).

По този начин, в усилията на коланите са практически постоянни, което прави пълно използване на материалните зони такава ферма.

Продължава в следващия брой на списанието StroyPROFIl 4-11