Проектирование ферм и рам (стр. 1 из 4)

Федеральное агентство по образованию

ГОУВПО

Кафедра «Строительные и дорожные машины и оборудование»

Строительная механика

Курсовой проект

Проектирование ферм и рам

1907.СМ.12.КП.00000.ПЗ

Братск 2008

Содержание

Введение

1. Построение фермы и определение опорных реакций

2. Определение усилий в стержнях фермы методом сечений

3. Построение диаграммы Максвелла-Кремоны

4. Построение линий влияния усилий в стержнях фермы

5. Определение усилий в стержнях фермы по линиям влияния

6. Подбор поперечных сечений стержней фермы

7. Выбор толщины и очертаний фасонок

8. Расчёт сварного соединения фасонки и стержней в узле фермы

9. Расчёт болтового и заклёпочного соединения

Список используемой литературы

Введение

Строительной механикой в широком смысле называется наука о методах расчета сооружений на прочность, жесткость и устойчивость. К ней относятся следующие дисциплины: сопротивление материалов, строительная механика стержневых систем, строительная механика пластин и оболочки, теория упругости, теория пластичности и теория ползучести.

Сопротивление материалов занимается, главным образом, приближенным расчетом простых брусьев. Строительная механика стержневых систем занимается преимущественно расчетом систем стержней и, кроме того, расчетом балок на действие подвижной нагрузки, расчетом стержней с криволинейной осью (например, арок) и некоторыми другими вопросами.

Строительная механика делится на разделы: статика сооружений, изучающая расчеты на прочность при действии статической нагрузки (в том числе и подвижной), динамика сооружений и теория устойчивости сооружений.

В строительной механике широко применяются методы теоретической механики и сопротивления материалов, математики и физики. Строительная механика является наукой экспериментально - теоретической, так как базируется на результатах испытаний сооружений (на теории и на практике), опыте их эксплуатации и теоретических исследованиях.

Разрабатываемые в строительной механике новые теоретические методы проходят опытную проверку: с другой стороны, часто теория расчетов возникает как результат экспериментального изучения реальной конструкции в процессе ее эксплуатации.

Проектирование надежных и экономичных машин требует от инженера - конструктора применения современных методов расчета. Совершенствование методов расчета заключается в применении обоснованных расчетных схем конструкций, уточнение наиболее опасных сочетаний нагрузок, выборе рациональных материалов для элементов конструкций, применения вычислительной техники и т.п.

1. Построение фермы и определение опорных реакций

Рис.1

Для определения опорной реакции

составляем уравнение моментов относительной точки :

;

;

отсюда

.

Для определения реакции опоры

составляем сумму проекций всех сил на ось :

;

;

отсюда

;

Поскольку ферма не испытывает горизонтальных нагрузок, поэтому

.

Для проверки найденных реакций в опорах, составляем сумму проекций всех сил на ось

:

;

отсюда

;

.

ферма рама стержень соединение

2. Определение усилий в стержнях фермы методом сечений

Рис. 2

Определяем усилие в стержнях

и , для чего проводим сечение I - I(см. рис. 2):

рис. 3

Составляем уравнение моментов относительно точки

(рис.3):

;

;

отсюда

.

Для определения усилия в стержне

составляем сумму проекций всех сил на ось :

отсюда

.

Определяем усилия в стержнях

и , для чего проводим сечение II - II (см. рис. 2):

Рис. 4

Для определения усилия

составляем уравнение моментов относительно точки (рис.4):

;

;

отсюда

.

Для определения усилия

составляем уравнение суммы проекций всех сил на ось (рис.4):

;

;

отсюда

.

3. Построение диаграммы Максвелла - Кремоны

Диаграмма Максвелла - Кремоны начинается с построения верёвочного многоугольника внешних сил. Для начала определяют внешние и внутренние поля фермы. Внешние поля фермы обозначаются заглавными буквами латинского алфавита, внутренние - строчными. Внешние поля ограничены линиями действия внешних нагрузок, опорных реакций и стержнями, помещёнными на внешнем контуре фермы. Внутри поля ограничиваются только стержнями фермы и лежат внутри контура фермы (рис.6).

Рис. 6

Поля на диаграмме Максвелла - Кремоны обозначаются точками. Выбираем два поля на схеме, разделённых опорной реакцией.

Выбираем масштабный коэффициент:

.

На диаграмме опорные реакции и внешние усилия, а так же внутренние усилия стержней обозначаются отрезками.

Неизвестные точки, обозначающие внутренние поля, находятся в пересечении двух линий, на которых будут обозначаться отрезками усилия, лежащие между уже известными внешними (внутренними) полями (рис.7).