Расчет плоской шарнирно-стержневой системы

ЛР№1.docx

Міністерство освіти і науки молоді та спорту України
Вінницький національний технічний університет
Лабораторна робота №1
«Розрахунок площинної шарнірно стержневої системи»
Виконав: ст. гр. 1Б-12сп
Перевірив: к.т.н. доцент
1 Конструктивна схема
Конструктивна схема представляє собою площинну шарнірно стержневу систему.
Стійки виконані з труби 76×6 перетинки – труба 57×4 (ГОСТ 8732-78*) розкоси – труба 42×3 (ГОСТ 8732-78*).
Габаритні розміри: В×Н=2×16 м.
Аксометрична схема завдання
2 Опис розрахункової схеми
ступеня свободи у вузлах;
кількість вузлів 18;
кількість елементів 32.
Задано наступні граничні умови:
вузли 1 14 шарнірно нерухомі опори (заборона переміщень по х z).
Признак схеми: два ступеня свободи у вузлі (переміщення по X і Z).
Кількість завантажень - 2: 1 – власна вага; 2 – корисне навантаження.
Рисунок 2.2 – Розрахкнкова схема з позначенням номерів вузлів
Результати розрахунку
1 Аналіз отриманих значень зі статичного розрахунку по РСУ
Таблиця 3.1 – Результати розрахунку за двома варіантами завантажень
2 Аналіз зусиль від окремого завантаження для елементів 1 і 17
Рисунок 3.1 – Зображення зусиль N від власної ваги елементів
Під дією власної ваги в 1 і 17 елементах виникають стискуючі повздовжні зусилля зі значеннями N1= -0264 т та N17= -0259 т відповідно. Значення зусиль зростають по вісі Z зверху вниз у напрямку передачі навантаження власної ваги. Поперечна сила в згаданих елементах не виникає вона наявна в елементах
паралельних осі Х до якої напрям навантаження перпендикулярний – 19 21 23 25 Изм.
29 31 і становить ±00057 т оскільки ці елементи мають однаковий поперечний переріз.
Корисне навантаження
Рисунок 3.1 – Зображення зусиль N від корисного навантаження
Під дією корисного навантаження прикладеного до вузлів 5 і 15 у першому елементі виникає повздовжнє зусилля розтягу N1=504 т у 17-ому зусилля стиску N17=49 т. Зростання значень зусиль відбувається зі збільшенням відстані елементу до точок прикладання зосереджених сил.
3 Аналіз деформованого стану
Таблиця 3.2 – Переміщення вузлів
Переміщення від корисного
Сумарне переміщення вузла мм
Аналізуючи результати розрахунку отримані для кожного завантаження можна зробити висновок що найбільш несприятливим є 2-ге завантаження зовнішніми зосередженими силами які викликають найбільші зусилля у стержнях.
По результатам розрахунку в Lira СТК отримані наступні трубчасті перерізи елементів:
7 8 9 19 23 25 27 29 31 - 25×4;
По отриманим значенням перерізів проводимо корегування розрахункової схеми . Повторюєм розрахунок і отримуєм відкореговані значення переміщень вузлів.
5 Порівняння переміщення вузлів і ваги конструкцій до і після корегування перерізів
Таблиця 3.3 Порівняння переміщень вузлів
корисного навантаження мм
Аналізуючи сумарне переміщення вузлів можна зробити висновок що переміщення у вузлах за рахунок оптимізації поперечних перерізів елементів зменшилося у середньому на 25%. У 5 та 15-ому відбулося незначне збільшення на 01 та 04% відповідно.
Вага заданої розрахункової конструкції – 501 кг.
Вага відкорегованої розрахункової конструкції – 375 кг.
В результаті проведеного розрахунку економія матеріалу конструкцій становить – 25%.
У ході лабораторної роботи було проведено розрахунок конструкції площинної шарнірно закріпленої стержневої площинної конструкції визначено напруження в елементах та переміщення у вузлах проведено аналіз максимальних та мінімальних їх значень.
Головним результатом роботи стало визначення поперечних перерізів елементів та порівняльний аналіз переміщень і ваги заданої та відкоркованої розрахункової конструкції. У процесі аналізу виявлено зменшення деформацій та ваги конструкції на 25%. Це зменшення пояснюється збільшенням поперечного перерізу і водночас жорсткості найбільш навантажених елементів
TOC * MERGEFORMAT 1 Вихідні дані3
1 Конструктивна схема4
2 Опис розрахункової схеми4
Результати розрахунку5
1 Аналіз отриманих значень зі статичного розрахунку по РСУ5
2 Аналіз зусиль від окремого завантаження для елементів 1 і 176
3 Аналіз деформовоного стану8
5 Порівняння переміщення вузлів і ваги конструкцій до і після
корегування перерізів .9

Чертеж.cdw

Навантаження: Р=70кН К=12
Ескізний варіант індивідуального
Лабораторна робота №1