Тема: расчет плоских стержневых систем по ПК SCAD
Лабораторная работа № 2
Вариант 8
Тема: расчет плоских стержневых систем по ПК SCAD
Задана металлическая плоская ферма. Материал: сталь обыкновенная, поперечное сечение: труба (диаметр D=15 см, толщина стенки S=1 см)
Результаты расчета по ПК SCAD
1 часть: плоская ферма с жесткими узлами;
Расчетная схема
Деформированная схема Мах. прогиб по оси Z 
Эпюра продольных сил (кН)
Эпюра изгибающих моментов (кН∙м)
Эпюра поперечных сил (кН)
Опорные реакции
| N8=8, 47 |
N8∙cos45º = R1
cos45º∙8, 47= R1
| Q1=0, 01 |
R1
| N1=5, 98 |
= -5, 99 т
| R1= 5, 99 |
| N5=8, 47 |
N5∙cos 45º = R5
| N4=5, 98 |
8, 47∙cos 45º = R5
| Q4=- 0,01 |
| R5=5, 99 |
R5=- 5, 99 т
| Q10= 0 |
Проверка
| N10=3, 97 |
| Q13= 0 |
| Q12= 0 |
| Q2= 0 |
| N13=2, 8 |
| N12=2, 8 |
| Q3= 0 |
| N3=5, 98 |
| N2=5, 98 |
∑Х=-5,98+5,98-2,8∙ cos 45º+2,8∙ cos 45º=0
∑Z=3,97-2,8 ∙ cos 45º-2,8 ∙ cos 45º =0
Таблица усилий
Анализ полученных результатов:
1. В симметричной системе с симметрично расположенной нагрузкой наблюдается симметричное распределение нагрузки.
2. Стержни нижнего пояса растянуты, верхнего- сжаты.
3. Наибольшие усилия возникают в стержнях верхнего и нижнего поясов
(-8, 46т в верхнем поясе, 5, 98- в нижнем).
2 часть: ферма с шарнирными узлами
Расчетная схема
Деформированная схема Мах. прогиб по оси Z
Эпюра продольных сил в ферме с шарнирными узлами (кН)
Опорные реакции
| N8= 8, 49 |
N8∙cos45º = R1
cos45º∙8, 49= R1
R1
| N1=6 |
= -6, 0т
| R1= 6 |
| N5=8, 49 |
N5∙cos 45º = R5
| N4=6 |
8, 49∙cos 45º = R5
| R5=5, 99 |
R5=- 6, 0 т
Проверка
| N10=4 |
∑Х=-6+6-2,83∙ cos 45º+2,83∙ cos 45º=0
| N13=2, 83 |
| N12=2, 83 |
∑Z=4-2,83 ∙ cos 45º-2,83 ∙ cos 45º =0
| N3=6 |
| N2=6 |
Таблица усилий
Сравнение результатов:
расчёта фермы с жёсткими узлами (часть 1) и фермы с шарнирными узлами (часть 2).
1. Качественная картина распределения прогибов одинакова. Максимальные прогибы 0,019 мм и 0,02 мм соответственно в ферме с жесткими и шарнирными узлами.
2. У фермы с шарнирными узлами увеличился прогиб, это мы увидим по различию прогиба в некоторых узлах:
Узел №2 значения изменяются с -1,79 (мм) на -1,8 (мм)
Узел №4 значения изменяются с -1,79 (мм) на -1,8 (мм)
Узел №6 значения изменяются с -1,79 (мм) на -1,8 (мм)
Узел №9 значения изменяются с -1,79 (мм) на -1,8 (мм)
3. У фермы с шарнирными узлами изменились максимальные
значения усилий:
N - максимальная положительная величина изменяется с 5,98 т до 6 т
N – максимальная отрицательная величина изменилась с 8,46 т до 8,48 т.