На главную домой советы по ремонту квартиры
Поиск по сайту       Что это за доктор?       Записаться на прием

Примеры консультаций

Расчет металлической арки

Делать арочные фермы при пролете 6 метров вовсе не обязательно, вполне можно обойтись просто арочными балками, изготовленными из профильной трубы. Тут возможны несколько вариантов расчета. Рассмотрим эти варианты по мере возрастания сложности расчета.

1 вариант: Расчет балки - криволинейного бруса с большим радиусом кривизны

Вообще-то, арочная ферма, которую мы рассчитывали ранее - это и есть криволинейный брус (стержень) сквозного сечения. Соответственно арочная балка из профильной трубы - это криволинейный брус сплошного сечения. Вот и вся разница.

Расчет криволинейного бруса с большим радиусом кривизны почти ничем не отличается от расчета обычного прямолинейного бруса.

Так как основные геометрические параметры арки и действующие нагрузки нам уже известны

уточненная расчетная схема для арочной фермы

Рисунок 290.3. Принятая расчетная схема арочной фермы.

то на подобный расчет уйдет минимум времени, если принять стрелу арки равной f = 1.3 м и если для дополнительного упрощения расчета нагрузку от сотового поликарбоната и балок обрешетки условно рассматривать как равномерно распределенную, а снеговую нагрузку как квадратную параболу (расчетная схема 2.9)

Сосредоточенная нагрузка от собственного веса фермы, сотового поликарбоната и балок обрешетки у нас составляла Q = 19.72 кг (кроме крайних узлов, где нагрузка в 2 раза меньше). При пролете арки 6 м и 13 приложенных сосредоточенных нагрузок примем для расчета значение равномерно распределенной нагрузки от общего веса конструкции настила и от собственного веса балки

qк = 19.72·6·1·1.2/12 + 10 = 21.8 кг/м

где 1 - коэффициент перехода от сосредоточенной к распределенной нагрузке, в данном случае учитывающий не только количество балок обрешетки, но и разную длину пролетов в горизонтальной проекции арки. 1.2 - коэффициент запаса по прочности, 10 - ориентировочный вес арки из профильной трубы.

Максимальная снеговая нагрузка у нас составляла 180 кг/м, но это значение может не соответствовать квадратной параболе. При  выбранной расчетной схеме основные расчетные значения реакций и нагрузок будут следующими

1. Вертикальные опорные реакции

Так как нагрузка на нашу симметричную арку является также симметричной при первом варианте снеговой нагрузки, то вертикальные опорные реакции будут такими же как и у фермы

VA = VB = qкl/2 + qsl/3 = 21.8·6/2 + qs·6/3 = 502.4 кгс

тогда расчетная снеговая нагрузка составит

qs = (502.4 - 65.4).2 = 218.5 кг/м

Максимальный изгибающий момент будет посредине бруса и составит

М = qкl2/8 + qsl2/9,6 = 21.8·62/8 + 218,5·62/9,6 = 917.5 кгм или 91750 кгсм

При расчетном сопротивлении стали Ry = 2350 кгс/см2 требуемый момент сопротивления:

Wтр = M/Ry = 91750/2350 = 39.04 см3

Этому требованию удовлетворяет труба 160х40х3 мм с моментом сопротивления W1 = 39.49 см3, площадью сечения F = 11.41 см2, масса погонного метра 8.96 кг.

Так как у нас максимальное расчетное значение снеговой нагрузки получилось значительно больше (218.5/180 = 1.21 раза), то попробуем определить значение изгибающего момента более точно (с учетом всех сосредоточенных сил, действующих в узлах фермы):

Мт = 3VA - 3.25Q1 - 2.8313Q2 - 2.3473Q3 - 1.8094Q4 - 1.23Q5 - 0.6221Q6 = 3·504.2 - 3.25·12.45 - 2.8313·36.89 - 2.3473·62.28 - 1.8094·88.19 - 1.23·111.21 - 0.6221·126 = 846.75 кгм или 84675 кгсм.

Впрочем профиль все равно потребуется такой же.

Такому моменту соответствует эквивалентная равномерно распределенная нагрузка

qэ = 8Мт/l2 = 8·846.75/62 = 188.17 кг/м

Это значение значительно облегчит нам дальнейшие расчеты.

Вот собственно и весь расчет по первому варианту. Кроме всего прочего он позволяет нам достаточно легко проверить, не ошиблись ли мы при достаточно сложных расчетах арочной фермы. Максимальное сжимающее усилие в стержне N8-м = 1559.51 кг.

При моменте М = 846.75 кгм и расстоянии между стержнями верхнего и нижнего пояса фермы h = 0.53 м значение сжимающего усилия в этом стержне составит:

N8-м(уп) = М/h = 846.75/0.53 = 1597.64 кгс

Это всего лишь на 2.5% больше точного значения.

Таким образом для предварительных, проверочных и упрощенных расчетов ферму вполне можно рассматривать как брус сквозного сечения.

Ну а мы продолжим расчеты.

2 вариант: Расчет криволинейного бруса - трехшарнирной арки

Самый простой способ рассчитать такую балку - воспользоваться расчетной схемой трехшарнирной арки. Напомню, такая расчетная схема предполагает наличие дополнительного - третьего шарнира в ключе арки.

Арка - такая хитрая конструкция, что изгибающие моменты в поперечных сечениях арки - минимальны, а если форма арки - парабола и нагрузка равномерно распределенная по всей длине арки, то моменты во всех сечениях равны нулю. Материал арки работает в основном на сжатие, потому использование расчетной схемы трехшарнирной арки для нашей арки, описываемой уравнением окружности, вполне допустимо. А если арка будет изготавливаться из двух труб, сваренных посредине, то такая расчетная схема допустима тем более. При такой расчетной схеме значение изгибающего момента в ключе арки будет равно 0. Трехшарнирная арка отличается от простого криволинейного бруса тем, что в арке появляются

2. Горизонтальные опорные реакции

Так как на арку действует только вертикальная нагрузка (ветровую нагрузку по ряду причин мы не учитываем), то горизонтальные опорные реакции будут равны по значению и противоположно направлены, а для определения одной из горизонтальных реакций достаточно составить уравнение моментов относительно дополнительно принятого нами шарнира - замка арки:

∑МС = VAl/2 - ql2/8 - HAf = 0 (294.1)

тогда

HA = Мт/f = 846.75/1.3 = 651.34 кгс (294.2)

где f - стрела арки, равная 1.3 м согласно рисунка 294.1.

3. Определение действующих напряжений в поперечных сечениях

Теперь следует определить максимальные внутренние напряжения в поперечных сечениях арочной балки. Для этого обычно строятся эпюры поперечных сил, изгибающих моментов и продольных усилий. Однако в данном случае проще определить указанные значения для трех характерных сечений - в начале арки, посредине - где замок и, например, в точке, расположенной посредине между началом арки и замком. Потому что, максимальная поперечная сила будет действовать в начале и конце арки, максимальная продольная сила - в замке арки, а максимальный момент примерно посередине пролетов между шарнирами.

В точке А:

Q = VAcos(a/2) + HAsin(a/2) = 502.4·0.6838 + 651.34·0.7296 = 818.76 кгс

M = 0

N = VAsin(a/2) + HA cos(a/2) = 502.4·0.7296 + 651.34·0.6838 = 811.93 кгс

В точке С (замок арки):

Q = Q7/2 = 65.4 кгс

М =0 (так как относительно этой точки мы и составляли уравнение моментов в при определении горизонтальной составляющей опорной реакции)

N = HA = 651.34 кгс

В точке D (середина между началом и замком арки):

Для этой точки следует знать координаты по осям х и у. И если с определением координаты по оси х больших проблем нет, так как х = l/4 = 6/4 = 1.5 м, то для определения координаты у нужно сначала определить стрелу арки с пролетом 3 м и тем же радиусом R = 4.115 м. Проще всего определить это значение графически:

графическое определение стрелы арки

Рисунок 294.1. Графическое определение стрелы арки с пролетом 3 м.

Тогда значение координаты у для точки D составит у = 1.3 - 0.3 = 1 м. А приблизительное значение угла наклона касательной к горизонтали составит β = arctg(0.6/1.5) = 21.8о.

Примечание: для более точного определения стрелы арки с пролетом 3 м нужно решить тригонометрическое уравнение (290.1.1).

Q = VAcosβ + HAsinβ - qэcosβх = 502.4·0.9284 + 651.34·0.3713 - 188.17·1.5·0.9284 = 446.2 кгс

М =VAx - HAy - qэx2/2 = 502.4·1.5 - 651.34·1 - 188.17·1.52/2 = - 109.43 кгс·м = - 10943 кгс·см

N = VAsinβ + HA cosβ - qэsinβх = 502.4·0.3717 + 651.34·0.9284 - 188.17·1.5·0.2535 = 719.9 кгс

Как видим, значение изгибающего момента в точке D относительно мало (в данном случае знак "-" означает, что растягивающие напряжения при действии изгибающего момента будут действовать в верхней части сечения арки), а максимальные внутренние напряжения будут возникать в начале и в конце арочной балки (в точках А и В).

4. Подбор сечения профильной трубы

В рассматриваемом нами поперечном сечении действует поперечная и продольная сила, а значит, возникают касательные и нормальные напряжения. Напомню, на сегодняшний день существует как минимум 5 теорий прочности и формулы, предлагаемые этими теориями для таких случаев несколько отличаются. Но мы пойдем как всегда по пути наибольшего запаса прочности и произведем расчет по третьей теории прочности согласно которой:

σпр = (σ2 +4т2)0.5 ≤ R = 2350 кгс/см2 (278.4), (278.5) 

где σ - нормальное напряжение

σ = N/F

где F - площадь поперечного сечения профильной трубы

т - касательное напряжение

т = QSотс/bI

где Sотс = ∑уiFi - статический момент отсекаемой на рассчитываемой высоте части сечения, I - момент инерции сечения, b - ширина сечения на рассчитываемой высоте сечения.

Как видим, в уравнении (278.4) слишком много неизвестных и для решения такого уравнения проще использовать метод аппроксимации, проще говоря, подобрать требуемое сечение, исходя из имеющихся данных сортамента. Например, при расчете балок обрешетки для сотового поликарбоната мы подобрали квадратную профильную трубу сечением 30х30х3.5 мм. Для такой трубы площадь поперечного сечения F = 3.5 см2, момент сопротивления W = 2.65 см3, момент инерции I = 3.98 см4. Так как максимальные касательные напряжения будут на высоте, равной половине высоты сечения, то для такой трубы статический момент полусечения будет равен приблизительно

Sотс = 3·0.35(1.5 - 0.35/2) + 2(1.5 - 0.35)0.35(1.5 - 0.35)/2 = 1.854 см3

Тогда для сечения в точке А

σпр = ((914.82/3.5)2 + 4(919.1·1.854/((0.35 + 0.35)3.98)2)0.5 = 1250.96 < 2350 кг/см2

Для сечения в точке D

проверки на прочность не достаточно, арочную балку в этом сечении следует дополнительно проверить на устойчивость.

При радиусе инерции, равном i = 1.066 см, значение коэффициента гибкости составит

λ = μl/i = 0.6·673/1.066 = 379

Почему для трехшарнирной арки μ =0.6 и как определяется геометрическая длина арки, рассказывается отдельно. Такое значение коэффициента гибкости показывает, что арка, изготовленная из предварительно принятой нами трубы 30х30х3.5 мм, будет очень неустойчивой и для обеспечения устойчивости следует принять профиль большего сечения. Например, при использовании квадратной профильной трубы сечением 50х50х2 мм, имеющей площадь поперечного сечения F = 3.74 см2 (т.е. ненамного больше, чем площадь сечения профильной трубы 30х30х3.5 мм), момент сопротивления W = 5.66 см3, момент инерции I = 14.14 см4, радиус инерции i = 1.95 см, значение коэффициента гибкости составит 403.8/1.95 = 207

тогда по таблице 2 коэффициент изгиба φ = 0.16 (для стали С235 прочностью Ry = 2350 кгс/см2, определяется интерполяцией значений 2050 и 2450, а также интерполяцией значений 200 и 210)

Максимальные нормальные напряжения будут возникать в самом верху и самом низу поперечного сечения, т.е. в таких местах, где касательные напряжения стремятся к нулю, тогда

σпр = 719.9/(0.16·3.74) + 10943/5.66 = 1203.03 +1933.4 = 3136.4 > 2350 кгс/см2 

Если использовать трубу сечением 50х50х3 мм с моментом сопротивления W2 = 7.78 см3 и площадью сечения F = 5.41 см2, то 

σпр = 719.9/(0.155·5.41) + 10943/7.78 = 858.5 + 1406.5 = 2265 < 2350 кгс/см2

На высоте, равной половине высоты сечения, касательные напряжения будут максимальными, а вот значение изгибающего момента стремится к нулю и тогда при

Sотс = 5·0.3(2.5 - 0.3/2) + 2(2.5 - 0.3)0.3(2.5 - 0.3)/2 = 4.977 см3

σпр = (858.52 + 4(446.2·4.977/(0.6·19.45))2)0.5 = 939.1 < 2350 кг/см2

Как видим, выбранного сечения 50х50х3 мм вполне хватает для обеспечения прочности. Вот только значение гибкости λ = 212 является слишком большим для любого несущего элемента строительных конструкций. И хотя в СНиП II-23-81*(1990) "Стальные конструкции" предельно допустимая гибкость для стальных арок не указывается, но исходя из общих принципов, не должна превышать 150.

Таким образом, если рассматривать значение гибкости, как определяющий фактор, то сечение трубы нужно увеличивать, например до трубы 80х40х2 мм с радиусом инерции в интересующей нас плоскости i = 2.87 см, площадью сечения F = 4.54 см2, моментом сопротивления W = 9.34 см3 и массой погонного метра 3.56 кг

А еще после сгибания трубы в поперечных сечениях будут действовать остаточные напряжения сжатия и растяжения. Впрочем тут все будет сильно зависеть от технологии изгибания трубы. Самый надежный способ, остаточные напряжения после которого минимальны - гнуть трубу после нагревания участков трубы до температуры размягчения стали (около 500-600о).

 

И еще одна маленькая, но очень важная деталь. Как мы уже определили, в местах крепления арки к ригелям и в конечном счете к колоннам будут действовать силы, направленные горизонтально, а именно горизонтальные опорные реакции. Эти силы будут создавать довольно значительный изгибающий момент, действующий на колонны. Т.е. для расчетного поперечного сечения колонны длиной около 3 м, представляющей собой консольную балку, значение изгибающего момента составит М = 651.34·300 = 195402 кг·см. Это очень большой для нашей конструкции момент и если даже на колонну не будет действовать больше никаких нагрузок, то момент сопротивления сечения колонны должен быть не менее Wтр = 195402/2350 = 83.14 cм3. Т.е. потребуются трубы сечением минимум 140х120х4.5 мм с моментом сопротивления W = 91.35 см3.

Чтобы не перекладывать эту нагрузку на колонны, достаточно сделать арку с затяжкой, т.е. с дополнительным стержнем между точками А и В, воспринимающим горизонтальную нагрузку. Такой стержень будет работать на растяжение, а потому сечение его подбирается, исходя из требований по гибкости для растянутых элементов.

Так, согласно таблицы 476.1 предельно допустимая гибкость для затяжки составляет λmax = 400. Так как отдельно затяжка в указанной таблице не упоминается, то можно рассматривать ее как "Прочие элементы связей" (п.5). Впрочем, если рассматривать всю конструкцию в комплексе (арки, затяжки обрешетка, колонны), то ее можно отнести и к структурной, т.е. многократно статически неопределимой, при соответствующем решении узлов сопряжения элементов. Тогда затяжку следует рассматривать согласно п.2 и с учетом возможных динамических нагрузок (например, временных нагрузок при монтаже) λmax = 350. Это значение мы и будем использовать для дальнейших расчетов.

При расчетной длине затяжки l = 600 см минимально допустимое значение радиуса инерции составит:

i = l/λ = 600/350 = 1.71 см.

Это означает, что сечение затяжки в данном случае можно подбирать, исходя из технологических и эстетических соображений, но в итоге экономия материала по сравнению с балкой - криволинейным брусом будет уже не такой ощутимой.

3 вариант: Расчет криволинейного бруса - двухшарнирной арки

Если арка будет изготавливаться из цельного профиля, то такую арку более правильно рассматривать как двухшарнирную, т.е. 1 раз статически неопределимую. Это означает, что значение горизонтальной опорной реакции, которое мы так легко определили при наличии третьего шарнира, в данном случае будет неизвестной величиной.

Определить теоретически это значение достаточно трудоемко, учитывая непрямолинейную геометрию арки. Поэтому проще воспользоваться эмпирическими формулами и таблицами, в частности предлагаемыми "Справочником проектировщика" под ред. А.А. Уманского. Подробности подобного расчета здесь не приводятся. Далее остановимся на упрощенном расчете, основанном на следующих предположениях:

1. Если к криволинейному брусу, рассчитанному при 1 варианте расчета, добавить горизонтальную опорную связь, то мы получим двухшарнирную арку с затяжкой, в которой горизонтальные опорные реакции условно равны нулю (исходя из этого мы и выполняли расчет).

2. Если балку, рассчитанную по 2 варианту, рассматривать как двухшарнирную, то в ней горизонтальные опорные реакции также будут равны нулю до достижения предела допустимой нагрузки.

3. После превышения предела допустимой нагрузки в ключе арки образуется пластический шарнир, арка становится трехшарнирной, появляются горизонтальные усилия.

4. Соотношение моментов сопротивления труб из второго и первого варианта позволяет определить, когда в затяжке арки или на горизонтальных опорах появятся соответствующие горизонтальные усилия:

n = 1 - W2/W1 = 1 - 7.78/39.49 = 1- 0.197 = 0.8 (294.3)

Т.е. арка, рассчитанная по второму варианту может выдержать как балка не более 19.7% от нагрузки балки, рассчитанной по первому варианту.

5. Горизонтальные опорные реакции двухшарнирной балки равны:

H = nН (294.4)

Исходя из этих предположений, мы можем достаточно быстро пересчитать значения напряжений в интересующих нас точках:

В точке А:

Q = VAcos(a/2) + nHAsin(a/2) = 502.4·0.6838 + 0.8·651.34·0.7296 = 723.7 кгс

M = 0

N = VAsin(a/2) + nHA cos(a/2) = 502.4·0.7296 + 0.8·651.34·0.6838 = 722.86 кгс

В точке С (замок арки):

Q = Q7/2 = 65.4 кгс

М = 3VA - 1.3nHA - q32/2 = 3·502.4 - 1.3·0.8·651.34 - 188.17·4.5 = - 16.95 кгсм

N = nHA = 521.07 кгс

В точке D (середина между началом и замком арки):

Q = VAcosβ + HAsinβ - qэcosβх = 502.4·0.9284 + 0.8·651.34·0.3713 - 188.17·1.5·0.9284 = 397.85 кгс

М =VAx - HAy - qэx2/2 = 502.4·1.5 - 0.8·651.34·1 - 188.17·1.52/2 = 20.84 кгс·м = 2084 кгс·см

N = VAsinβ + HA cosβ - qэsinβх = 502.4·0.3717 + 0.8·651.34·0.9284 - 188.17·1.5·0.2535 = 598.95 кгс

Как видим, при таком расчете значение момента в точке D значительно уменьшилось и даже без дополнительных расчетов понятно, что исходя из условий прочности, вполне можно принимать трубу сечением 50х50х2 мм.

Так как для двухшарнирной арки при принятой геометрии коэффициет µ будет немного меньше (µ = 0.56), то соответственно уменьшится расчетная длина арки (до 375.76 см) и требования по радиусу инерции (iтр = 375.76/150 = 2.5 см). Тогда из соображений устойчивости можно принять трубу 70х50х2 мм (впрочем, масса погонного метра при этом не изменится, а значит и экономии по материалам не будет). Тем не менее

Вывод: Двухшарнирная арка является более эффективной с точки зрения использования материала и при определенных условиях расчет арки, как двухшарнирной, позволяет значительно уменьшить сечение трубы.

Если хочется сделать арку с длиной по горизонтали 6.5 м и с расстоянием между опорами 6 м, соответствующую верхнему поясу арочной фермы, то такую арку можно рассчитывать, как бесконсольную, т.е. с длиной по горизонтали 6 м, потому как никакой особенной нагрузки на консоли не будет. Снег на поверхностях с уклоном ≥ 50о не задерживается.

Для обеспечения устойчивости из плоскости арки одних только балок обрешетки и покрытия из поликарбоната будет недостаточно, необходимо предусмотреть соответствующие диафрагмы жесткости.

Ну а мы вернемся к нашим колоннам.

Если затяжку не делать и принять из соображений устойчивости трубу сечением 80х40х2 мм, то горизонтальные опорные реакции составят:

Н = (1 - 9.34/39.49)651.34 = 0.763·497.3 кгс

соответственно и значение требуемого момента сопротивления для колонн уменьшится и составит

Wтр = 0.763·83.14 = 63.43 см3

т.е. для колонн можно принять трубу 120х80х6 мм с моментом сопротивления W = 67.64 см3, что в общем то даст относительно небольшую экономию материалов в данном случае.

Таким образом мы можем сделать еще один полезный вывод из всего вышеизложенного: чем больше материала мы потратим на арку, тем больше материала мы сэкономим на колоннах.

P.S. Я прекрасно понимаю, что человеку, впервые столкнувшемуся с расчетом строительных конструкций, разобраться в тонкостях и особенностях вышеизложенного материала бывает не просто, но тратить тысячи или даже десятки тысяч рублей на услуги проектной организации вы все равно не хотите. Что ж, я готов помочь. Больше подробностей смотрите в статье "Записаться на прием к доктору".

На этом пока все.

Доступ к полной версии этой статьи и всех остальных статей на данном сайте стоит всего 30 рублей. После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью, адресом электронной почты и продолжением статьи. Если вы хотите задать вопрос по расчету конструкций, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Зараннее большое спасибо.)). Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье "Записаться на прием к доктору"

Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

Номер карты Ymoney 4048 4150 0452 9638 SERGEI GUTOV

Для Украины - номер гривневой карты (Приватбанк) 5168 7422 4128 9630

На главную домой

Категории:
Оценка пользователей: 9.2 (голосов: 8)
Переходов на сайт:38265
Комментарии:
23-05-2015: Лилия

Здравствуйте, я не могу понять. Вот когда мы расчитываем арку, у нас возникает распор. А когда мы расчитываем арочную ферму, у нас распора нет, почему? я понимаю, что ферма предполагает узловую передачу нагрузки, но разве нижний ее пояс не работает как арка? (вроде же арочная ферма). Я Вам на почту еще один вопрос отправила.


24-05-2015: Доктор Лом

Как бы вам объяснить так, чтоб попроще?.. "Все в этом мире призрачно, туманно..." Одну и ту же конструкцию, в частности описанную в данной статье, можно рассматривать и как арку с затяжкой и как простейшую арочную ферму, у которой нижний пояс - это затяжка арки. И даже как балку переменного сечения. И еще геометрия ферм бывает очень разная.


24-05-2015: Лилия

Вы сказали: "у которой нижний пояс - это затяжка арки" и я сразу все поняла. Спасибо большое за разъяснение.


12-07-2015: Александр

Здравствуйте!Скажите пожалуйста!Я хочу построить теплицу шириной 8 м и длиной 50м.Стойки прямые,длиной 2 метра а крыша арочная.Вопрос:можно ли подобрать профильную трубу для арок,чтобы была только затяжка и вертикальная стойка по центру?


12-07-2015: Доктор Лом

Не понял, где именно вы собрались располагать вертикальную стойку: между ключом арки и затяжкой или между затяжкой и землей, но в любом случае, это будет уже не арка с затяжкой, а некая ферма, требующая своего расчета.


24-03-2016: саша

Здравствуйте. Подскажите на навес из метчерепицы, навес 3.5х5.5 арка длиной 6м, м/д опорами-5.5м(пролет)-какого сечения профиль и сколько таких арок?


24-03-2016: Доктор Лом

Чем больше вы сделаете арок, тем меньшего сечения профиль понадобится. А дальше надо считать.


30-03-2016: Андрей

Добрый день. Огромное спасибо за статью.
У меня сейчас стоит вопрос расчета арки для декоративного виноградника в Краснодаре.
Т.е. не будет никакой особо снеговой нагрузки.
Сперва планировали плоскую ферму, но клиент передумал и решил сделать арку. Пролет 6 м. Будет три арки с интервалом 1м. Видимо арка будет с затяжкой.
Чисто эмпирически мне кажется, что профиля 40х20х2 при стрелке арки 50см и профиля 20х20 для затяжки будет достаточно.
Вес самого профиля около 10кг. усредненный вес виноградной лозы, приходящийся на одну арку около 30кг
Т.е. нагрузка на метр арки от 5-ти до 10 кг/м
Честно пытался вдуматься и досчитать до конца, но окончательно потерялся в районе 3-его пункта :)
Насколько мои эмпирические предположения про выбранный сортамент профиля правилен?
Спасибо


30-03-2016: Доктор Лом

Для арок с небольшой нагрузкой часто определяющее значение имеют предельно допустимые гибкости сжимаемых и растягиваемых элементов. Даже в рассматриваемом примере сечение сжатых элементов арки принималось исходя из условий предельно допустимой гибкости. Для затяжки - растягиваемого элемента вы можете принять предельно допустимую гибкость 400, и тогда потребуется примерно такое же сечение, как и в рассматриваемом примере.

А если не учитывать гибкость затяжки, то ваши параметры могут быть приемлемыми. А вот учитывать гибкость или нет - это отдельный достаточно комплексный вопрос.


29-04-2016: игорь

Со статическим моментом не все понятно, либо скобки перепутаны. Можете пояснить?


29-04-2016: Доктор Лом

Скорее всего вы имели в виду момент в точке С для двухшарнирной арки, потому как статический момент сечения или полусечения - это совсем другое понятие. Так вот смысл приведенной формулы в том, что нет необходимости производить весь ряд вычислений, приведенных в пункте 2, так как момент в точке С двухшарнирной арки возникает только за счет разницы значений горизонтальной опорной реакции для двух и трехшарнирной арки. Таким образом для определения момента в точке С достаточно умножить разницу этих значений на плечо f.

Другими словами нет необходимости определять значение момента в точке С, используя значения и нагрузки и вертикальной и горизонтальной опорной реакции. Хотя делать это можно, но тут как бы экономия времени и сил.


31-08-2016: Илья

В пункте 4,при расчете профильной трубы 50х50х2.Есть такая формула:
?пр = (921.762 + 4(537.7·3.458/(0.4·14.14))2)0.5 = 1132.2 < 2350 кг/см2
У меня такой вопрос,откуда значение 921.76?


31-08-2016: Доктор Лом

Статья писалась 3 года назад, так что я теперь и сам не скажу, откуда взялось такое странное значение (т.е. там у меня использовался коэффициент изгиба 0.23, но почему, сейчас уже не вспомню). Исправил на более правильное 1325.03. Спасибо за внимательность.


01-07-2018: Александр

п.3 в т.А при определении Q неправильно стоит знак, должно быть "-"


27-10-2018: сергей

при определении действующих напряжений точек А С D сосинусы и синусы какого угла или углов используются ? а то я наверно не пойму


27-10-2018: сергей

Тогда значение координаты у для точки D составит у = 1.3 - 1 = 1 м. А приблизительное значение угла наклона касательной к горизонтали составит ? = arctg(0.6/1.5) = 21.8о.- вот честно не пойму откуда это взялось .(0.6/1.5)- а вот эти фифры совсем не понимаю откуда взяты .


27-10-2018: сергей

Тогда значение координаты у для точки D составит у = 1.3 - 1 = 1 м.- если верить тому что видишь , получается не 1 м а 0.3 м


27-10-2018: сергей

и если вас не затруднит - объясните мне не далекому где находится этот угол ? ?


28-10-2018: сергей

Sотс = 3·0.35(1.5 - 0.35/2) + 2(1.5 - 0.35)0.35(1.5 - 0.35)/2 = 1.854 см3 - вот честно так и не понял из чего эти цифры взяты . до всего дошел а на этом моменте завис


28-10-2018: Доктор Лом

Для точки А - угол а, для точки D - угол ?, как это и указано в формулах. Угол ? - это угол наклона между касательной и горизонталью в точке D (на рисунке 294.1 касательная не показана).

В уравнении определения координаты у допущена опечатка, спасибо за внимательность, исправил. По поводу определения отсеченной площади посмотрите статью "Определение касательных напряжений".


28-10-2018: сергей

спасибо что разъяснили .


28-10-2018: сергей

то есть касательная проходит (примерно ) от точки D к точке С и для точки D при нахождении синуса и косинуса угла мне надо было работать с треугольником D C и не обозначенной точкой другого угла ? мдааа наверно настолько не понятливые вам встречаются впервые .


28-10-2018: Доктор Лом

Нет. Касательная в точке D перпендикулярна радиусу в этой точке. В целом это больше геометрия чем сопромат.


29-10-2018: сергей

все теперь понял . согласен это больше геометрия чем сопромат - но ее надо правильно уметь применять для конструкции , а это наверное уже сопромат .


Добавить свой комментарий:

Имя:

E-Mail адрес:

Комментарий:

Ваша оценка:

Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье "Записаться на прием к доктору" (ссылка в шапке сайта).







советы по строительству и ремонту




Доктор Лом. Первая помощь при ремонте, Copyright © 2010-2021