Лекція L полегшена конструкція, ферми HS
Лекція 151-3207-00L Leichtbau, HS 2015 Fachwerke Paolo Ermanni 7 жовтня 2015 року PAOLO ERMANNI - 151-3207-K3-FACHWERKE 1 жовтня 2015 року 1
Керівництво Загальний рівень Статично визначені ферми Вправа 1 і 2 Вправа 3 і 4 Статично невизначені ферми Визначення переміщень вузлів Вправа 5 і 6 PAOLO ERMANNI - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 2
Ейфелева вежа: Перший приклад біонічної конструкції Властивості: Низька власна вага Висока жорсткість Гнучкість/легкість транспортування та складання Ейфелева вежа: Приклад біонічної конструкції, але також диференціальної конструкції! ПАОЛО ЕРМАННІ - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 3
Мостова катастрофа в Мюнхенштейні 15 червня 1891 р. Джерело: http://www.ethistory.ethz.ch/besichtigungen/orte/empa ПАОЛО ЕРМАННІ - 151-3207-K3-FACHWERKE 1 жовтня 2015 р. 4
Катастрофа на мосту в Мюнхенштейні 15 червня 1891 р. Джерело: http://www.ethistory.ethz.ch/besichtigungen/orte/empa ПАОЛО ЕРМАННІ - 151-3207-K3-FACHWERKE 1 жовтня 2015 р. 5
Що трапилось? З самого початку міст був занадто слабким в окремих частинах і структурно дефектним. Використовуване залізо здебільшого не відповідає необхідним вимогам щодо міцності та в’язкості. З нагоди повені 1881 року міст постійно ослаблював свою несучу здатність. Підкріплення, додане в 1890 р., Поширювалось лише на окремі частини мосту; інші та основні слабкі сторони залишились. Поїзд не зійшов з рейок до того, як міст впав. Основна причина обвалу криється в слабких центральних стійках; ексцентричне кріплення розпірок і погана якість заліза суттєво сприяли руйнуванню. Джерело: http://www.ethistory.ethz.ch/besichtigungen/orte/empa PAOLO ERMANNI - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 6
Розрахунок напруги PAOLO ERMANNI - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 7
Гранична стрункість l 0, модуль пружності та рівняння для прямої лінії Тетмаєра для різних матеріалів. ПАОЛО ЕРМАННІ - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 8
Пластмасовий злам (прямий Тетмаєр) PAOLO ERMANNI - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 9
Будівництво Гінденбурга https://yojimbofred.wordpress.com PAOLO ERMANNI - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 10
Типові галузі застосування Кран-конструкція, високовольтні лінії www.liebherr.ch Аерокосмічна техніка PAOLO ERMANNI - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 11
Класифікація опорних конструкцій Решітчасті конструкції складаються з тонких стрижнів, які лише поглинають осьові сили і з'єднані на своїх кінцях безфрикційними з'єднаннями. Навантаження впливають лише на суглоби. Каркаси складаються з жорстких брусків. Вузли жорсткі. Вантажі атакують де завгодно. ПАОЛО ЕРМАННІ - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 13
Ідеальний каркас Бари прямі, тонкі, невагомі. З'єднання між стрижнями - це нефрикційні з'єднання, прикріплені до кінців стрижня. Стрижні поглинають лише осьові сили розтягування та стискання. Зовнішні сили впливають лише на суглоби. ПАОЛО ЕРМАННІ - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 14
Ідеальна та неідеальна ферма PAOLO ERMANNI - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 15
Стійкість ферм Ферма, яка від'єднана від опор, є внутрішньо стабільною, якщо її вузли не можуть змінити взаємне положення. Такий каркас поводиться як тверде тіло, нехтуючи стрижневими деформаціями. Накладений каркас є зовні стабільним, якщо його вузли не можуть змінити своє взаємне положення, знову нехтуючи деформаціями стрижня. ПАОЛО ЕРМАННІ - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 16
Стабільність на прикладі кронштейна 3 3 PAOLO ERMANNI - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 17
Ступені свободи Число f можливих незалежних рухів системи називається ступенями свободи. У найбільш загальному випадку f обчислюється наступним чином: k 1, k 2, k 3: кількість прямих, рівних, просторових вузлів l: кількість опорних з'єднань, S: кількість брусків PAOLO ERMANNI - 151-3207-K3-FACHWERKE 01.10.2015 18
Умова стабільності Умова стабільності: f> 0: Структура статично недостатньо визначена (механізм) f = 0: Структура статично визначена, стабільна. f