ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструирование узлов и соединений из гнутых профилей из "Гнутые профили проката" Гнутые профили любой формы состоят из плоских элементов с переходами в виде закруглений. Один или оба конца этих элементов соединены со смежными. По несущей способности элементы гнутого профиля подразделяют на жесткие и нежесткие. К нежестким относят элементы с переходом или смежным элементом только с одной стороны, к жестким — элементы с переходами или со смежными элементами с двух сторон. [c.95] Предупреждение концентрации напряжений особенно важно для облегченных конструкций, поскольку в тяжелых конструкциях, имеющих сечения элементов, выбранные с большим запасом, концентрация напряжений в большинстве случаев незаметна, а сами напряжения достаточно малы по сравнению с пределом текучести. В облегченных конструкциях, особенно в конструкциях, работающих в условиях знакопеременных нагрузок, частые поломки из-за концентрации напряжений происходят в местах стыка. [c.96] Большое значение имеет вид приложения нагрузок — статические они или динамические. [c.96] В первом случае концентрация напряжений, даже если эти напряжения превосходят предел текучести материала, не всегда представляет опасность, так как в результате пластической деформации слишком высокие напряжения снимаются. [c.96] Переменные нагрузки с повторным возникновением концентрации напряжений и повторными деформациями могут привести к поломкам вследствие усталости материала. Поэтому стык следует конструировать с учетом концентрации напряжений в зависимости от рода нагрузки. [c.96] Концентрация напряжений возникает по различным причинам. В большинстве случаев это внезапные (резкие) изменения поперечного сечения вследствие местных вырезов. [c.96] При условии действия поперечных сил узел стыка следует выполнять в менее нагруженных участках профиля, например участках вблизи нейтральной оси. [c.96] Особо следует обращать внимание на возможные напряжения и деформации в стыках от вторичных явлений . Так, изгибающие нагрузки необходимо по возможности прикладывать вдали от узлов. Еще большую опасность представляют нагрузки, вызывающие скручивание стержней в местах их стыка. [c.96] Тонкостенные открытые профили относительно легко скручиваются. При скручивающей нагрузке, стремящейся перекосить концы профиля, лежащие в одной плоскости, или вызвать его выпучивание и противодействие стыков этим деформациям, появляются высокие концентрации напряжений. Для предотвращения этого выполняют в целом жесткую конструкцию, применяя пространственные элементы жесткости. Если невозможно изготовить жесткую конструкцию (например, в раме, лежащей в одной плоскости), которая выдержала бы скручивающую нагрузку, необходимо обеспечить податливые соединения стержней в стыках. [c.96] Оптимальное восприятие скручивающих нагрузок в области упругих деформаций достигается тогда, когда соединение стержней в месте стыка выполнено с такой же жесткостью на кручение, какой обладают соединяемые стержни. В этом случае они могут изменять форму поперечного сечения (выпучиваться). Подобные упругие соединения (стыки) особенно важно предусматривать в тех случаях, если несущие элементы будут воспринимать в эксплуатации большие перекосы при переменных нагрузках (например, ходовые части сельскохозяйственных машин). [c.96] Принципиально в случае транспортных средств необходимо различать несущие конструкции, которые воспринимают скручивающие и перекашивающие нагрузки, вызываемые неровностями при перемещении, и конструкции, которые работают на изгиб и кручение. В первом случае нагрузки от неровностей и перекосов нейтрализуются упругой конструкцией узлов, а во втором — рессорами или специальной системой амортизации. [c.96] Технически более совершенное решение применяют для тех средств безрельсового дорожного и рельсового транспорта, которые эксплуатируются в условиях достаточно ровного пути, и деформация которых нежелательна. Однако для транспортных средств, работающих в условиях бездорожья (сельскохозяйственные машины), более экономично выполнять конструкции, с упруго воспринимающими кручение элементами из гнутых профилей. [c.96] Величина радиусов инерции сечений у гнутых профилей коробчатой формы и швеллеров (для решетки) значительно выше, чем у стержней из двух уголков (рис. 50). [c.97] Показанная на рис. 51 конструкция дает примерное решение промежуточного узла верхнего пояса фермы длиной 24 м с интенсивностью распределения нагрузки д = 7,35 кПа. В этом случае размер й дан по внутренним граням коробчатого профиля, что позволяет присоединять элементы решетки к верхнему поясу без фасонок. В промежуточном узле нижнего пояса той же фермы (рис. 51) применяют две фасонки. [c.97] Опорный узел фермы, в которой решетка имеет первый нисходящий раскос, выполняется (рис. 51) без применения фасонок. Отсутствие их в промежуточном узле верхнего пояса фермы и в опорном узле фермы упрощает изготовление, значительно сокращает длину сварных швов в узлах. [c.97] В этой ферме гнутые профили шестигранной формы использованы в качестве раскосов, нагруженных сжимающей нагрузкой. В узле профиль закреплен с помощью косынок, которые приварены к его жестким элементам. Стропильные фермы с такими узлами установлены на Челябинском трубопрокатном заводе. [c.98] На рис. 53 показан узел колонны и соединенные с ней фермы из холодногнутых профилей. В этом узле использованы профили с увеличенной за счет желобков жесткостью стенки и повышенной жесткостью полок вследствие их отбортовки. Фермы присоединены к колонне на болтах. В самих фермах профили соединены точечной сваркой. Отдельные профили и узлы присоединены только к жестким элементам, в основном к стенке профиля. Это дает возможность полностью использовать несущую способность холодногнутых профилей, не ограничивая ее несущей способностью нежестких элементов профиля, которая в два-три раза меньше, чем жестких элементов. [c.98] На рис. 54 показаны узлы соединения профилей в мачтовых конструкциях. При изготовлении этих узлов следует исходить из тех же принципов, что и при изготовлении узлов, описанных выше. [c.98] Применение гвоздимых профилей Б перекрытиях зданий позволяет крепить к ним полы и потолок без промежуточных деревянных прогонов. [c.98] На рис. 55 показано крепление к гвоздимому профилю потолка и пола. Из этого же рисунка видно, как используются ребристые плиты в конструкциях перекрытий. В данном случае они применены для усиления пола в связи с укладкой на нем водонепроницаемой подушки. [c.98] Вернуться к основной статье