Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Внецентренно-сжатые стержни

Внецентренно-сжатые стержни


Внецентренно-сжатые и сжато-изогнутые стержни можно напрягать со стороны растяжения от действия изгибающего момента. Такие стержни могут быть в стойках и ригелях рам, в колоннах и т. п.
По сравнению с изгибаемыми элементами (балками) работа и расчет внецентренно-сжатых стержней сложнее, так как здесь появляется еще один дополнительный параметр — сжимающая сила N.
Напряженное состояние сечения сплошного стержня при предварительном напряжении и последующем загружении показано на рис. 2.17. Методика подбора сечения, оптимального по расходу материала, разработана Л. В. Венковым.
Внецентренно-сжатые стержни

Оптимальное сечение определяется значениями девяти парам: A, k, m, β, ω, α, Х, t, μ, где A=h2/h1, h=hст/δст, m=Fст/F, β=(X+X1)IX, H-(E3R/ER3), Значения остальных парам даны на рис. 2.17. Коэффициентом t, определяющим положение затяжки по высоте сечения, следует задаваться по конструктивным соображениям в пределах t = 1,05...1,2. При большем значении t эффективность предварительного напряжения увеличивается, но вместе с тем затрудняется устройство анкерных креплений и обеспечение устойчивости стержня в процессе предварительного напряжения. Исходными уравнениями для анализа влияния различных парам на получение оптимального сечения и разработки рабочей методики подбора сечений являются уравнения равновесия ΣN=0 и ΣM=0, получаемые из рассмотрения напряженного состояния сечения стержня. Уравнения равновесия при предварительном напряжении (рис. 2.17, б):
Внецентренно-сжатые стержни

При действии расчетной нагрузки (рис. 2.17, г)
Внецентренно-сжатые стержни

Подстановкой в полученные уравнения различных парам на ЭВМ было проанализировано их влияние на оптимальное сечение. Параметры М, N, k, t, и μ принимаются заданными. Оптимальные параметры сечения в первую очередь зависят от коэффициента самонапряжения β, который в свою очередь зависит от характера, нагрузки, удаления затяжки от нижнего пояса и от физико-механических парам стержня μ. Получив формулу для значений усилий самонапряжения при изгибе сжатого стержня равномерно распределенной нагрузкой в функции геометрических и физико-механических парам сечения стержня и затяжки, было проанализировано влияние этих парам на оптимальное сечение стержня. Полученные значения коэффициента самонапряжения β в функции парам t, e=M/N и μ приведены в табл. 2.5.
Из таблицы видно, что наибольшее влияние на коэффициент самонапряжения оказывают физико-механические характеристи. ки затяжки и стержня.
С ростом μ, увеличивается коэффициент самонапряжения незначительно, влияние t — несколько больше. Анализ показал, что коэффициент а незначительно отклоняется от значения 0,15—0,2. Коэффициент ω равен единице при больших значениях эксцентрицитета и значениях В, близких к 1—1,4.
Внецентренно-сжатые стержни

При малых значениях е и больших β коэффициент ω может быть значительно меньше единицы, т. е. оптимальные параметры могут быть при недонапряжении растянутых волокон в процессе нагружения.
Параметр m=Fст/F мало меняется и может быть принят, как и для изгибаемых элементов, равным 0,55. Площадь сечения уменьшается с увеличением парам t и β.
При изгибе стержня равномерно распределенной нагрузкой длина затяжки lз=χl=(0,7—0,75)l.
Для практического применения составлена табл. 2.6 расчетных парам, с помощью которых можно легко подбирать сечения предварительно-напряженных сжато-изогнутых стержней.
Методика подбора сечения стержня с оптимальными параметрами сводится к следующему.
1. Из табл. 2.6, задаваясь гибкостью стенки k и интерполируя по известному μ, находим значения парам β, α, ω, A, m, F, Fз и χ.
2. Используя формулы (3.15) безразмерных величин несимметричного двутавра, компонуем сечение стержня и проверяем прочность в стадии предварительного напряжений и под нагрузкой.
Результаты пробного проектирования показали, что экономия массы от применения предварительного напряжения составляет 9—16%. Экономия возрастает с увеличением парам t и е и с уменьшением параметра μ.
Внецентренно-сжатые стержни
Внецентренно-сжатые стержни
Добавлено Serxio 11-02-2016, 16:28 Просмотров: 752
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent