ШПРЕНГЕЛЬ
1) вспомогательная конструкция треугольной, трапецоидальной или многоугольной формы, присоединяемая к основной конструкции с целью ее усиления. При усилении балок или ферм Ш. воспринимает на себя часть изгибающего момента балки и тем самым разгружает ее (фиг. 1).
В этом случае Ш. обычно состоит из двух-трех тяг и одной-двух стоек. Чем мощнее Ш. и чем длиннее стойки, тем больше разгружается балка.
Для увеличения ее разгрузки и для «обжатия» самого Ш. последний натягивается путем расклинивания стоек или же непосредственным натяжением тяг. В другом виде Ш. добавляются в фермах с треугольной решеткой (при больших пролетах) для поддержания поперечных балок в промежуточных узлах (фиг. 2); 2) Ш. вагонных рам предохраняет среднюю часть рамы от прогиба; применяется преимущественно у крайних продольных балок рамы вагона, а иногда у хребтовых балок. При малом расстоянии между опорами балки, напр. у платформ, Ш. состоит из одной стойки 2 (фиг. 3), поддерживаемой снизу стрункой 3 (из круглой стали), прикрепленной концами к державкам 1. При длинных балках Ш. имеет две стойки (см. Рамы вагонов), причем струнка состоит из двух половинок, свинченных посредине гайкой с левой и правой резьбой. Подвинчиванием гайки регулируется высота средней части рамы. В других конструкциях регулирование производится гайками, поставленными на колонках, причем струнка изготовляется цельной.
Смотреть что такое «ШПРЕНГЕЛЬ» в других словарях:
Шпренгель — Шпренгель, Курт Курт Шпренгель Систематик живой природы … Википедия
шпренгель — распорка, балка Словарь русских синонимов. шпренгель сущ., кол во синонимов: 2 • балка (55) • распорка … Словарь синонимов
шпренгель — Вспомогательная конструкция, усиливающая балку в плоскости её изгиба, состоящая из струны, одной или нескольких стоек, вставленных между струной и низом балки [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]… … Справочник технического переводчика
ШПРЕНГЕЛЬ — вспомогательная конструкция, усиливающая балку в плоскости её изгиба, состоящая из струны, одной или нескольких стоек, вставленных между струной и низом балки (Болгарский язык; Български) шпренгел (Чешский язык; Čeština) podružný prut prutové… … Строительный словарь
Шпренгель — (от нем. sprengen распирать) (в строительной механике), конструктивный элемент в виде незамкнутой стержневой системы (См. Стержневая система) треугольной или полигональной формы, присоединяемый к основным несущим элементам строительной… … Большая советская энциклопедия
Шпренгель — см. Балка … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Шпренгель — 1. Вытянутая по горизонтали дополнительная усиливающая конструкция треугольной, трапециевидной или многоугольной формы. 2. Завершение наличника, по форме близкое фронтону. (Термины российского архитектурного наследия. Плужников В.И.,… … Архитектурный словарь
шпренгель — шпр енгель, я … Русский орфографический словарь
шпренгель — (2 м); мн. шпре/нгели, Р. шпре/нгелей … Орфографический словарь русского языка
Назначение и типы шпренгелей. Расчетная схема шпренгельной фермы. Определение усилий от неподвижной нагрузки.
Назначение и типы шпренгелей:
Шпренгели воспринимают местную нагрузку и передают ее в узлы снования фермы.
Шпренгелем наз. сис-мадополн. стержней, введенных в каждую панель и разделяющих её на несколько частей. Различают 1- и 2х ярусные шпренгели. 1-ярусные восприним. и передают нагрузку в пределах одного пояса (верхнего или нижнего), а 2-ярусные передают нагрузку с одного пояса на другой.
Расчетная схема шпренгельной фермы:
Расчетная схема допускает две трактовки:
1. Все стержни равноправны, в расчетной схеме они соеденены полными шарнирами.
2. Система образована положениям шпренгелей на основную ферму, при этом шпренгели представлены как дополнительная фермочка опирающаяся на узлы основной фермы.
Основная ферма | Шпренгельная |
При расчетах по второму в ферме выделяют стержни 3х типов:
2. Стержни принадлежащие шпренгелю, усилия в них определяют, рассмотрим шпренгель отдельно.
3. Одновременно принадлежат шпренгелю и ферме. Усилия определяются по принципу суперпозиции
Определение усилий от неподвижной нагрузки:
Основные параметры трехшарнирной системы. Типы трехшарнирных систем. Определение опорных реакций.
Трехшарнирные системы относятся к распорным системам, которые характеризуются тем, что вертикальные нагрузки вызывают горизонтальные опорные реакции — распор H (рис. 1, а,б,в).Это могут быть конструкции различного типа – рамы, арки, фермы, которые состоят из двух дисков, соединённых между собой шарниром и шарнирно присоединенные к земле.
Трехшарнирной аркой называется трехшарнирная система из двух криволинейных брусьев (рис. 1, а).
|
|
|
| |
| |
| |
| |
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
| |
|
Определение опорных реакций
Рассмотрим эту задачу на примере арки, изображённой на рис.2. При этом будем делать сравнительный анализ реакций и усилий в арке и в балке одинакового пролёта и одного и того же загружения. Выразим длину распределения нагрузки q через l и а. Тогда а1=l/2-a.
Вертикальную реакцию VA определим из уравнения статики
отсюда
Вертикальную реакцию VB определим из уравнения статики
отсюда
Если подставить выражения VА и VВ проверка выполняется. Так как все реакции положительны, их направление изначально выбрано верно.
При определении вертикальных реакций в балке используются те же уравнения статики. Поэтомувертикальные реакции в арке и балке одинаковы.
Определим горизонтальные реакции. Если имеют место только вертикальная нагрузка, эти реакции будут равны, поэтому обозначать их будем H, полагая, что из уравнения статики .
Рассматривая равновесие арки целиком, мы не сможем подобрать уравнение статики для определения распора H. Поэтому сделаем сечение через шарнир С и рассмотрим равновесие, например, левой части арки (рис. 3). Сечение прове-
| |
| |
|
| |
|
Для проверки правильности вычисления распора можно определить его ещё раз из равновесия правой части, используя уравнение
Затяжка может устанавливаться на уровне опор, либо быть повышенной. Возможен случай комбинированной затяжки (рис. 4.4).
Каждое сечение хар-ся 3мя геом. параметрами: лин. параметры zK, yKи уклон φK.
Внутр. усилия арки удобно выражать через усилия в соотв. балке. Составим уравнение равновесия левой части конструкции:
1) при одинак. нагрузке изгиб.моменты и поп. силы в 3шарнирной системе всегда меньше, чем в соотв. балке (М БАЛ )
2) прод. силы N всегда меньше 0, т.к. в последней формуле 2е слагаемое по модулю больше, т.е. | HcosφK|>| QK БАЛ sinφK|. HcosφK>0.
т.е. арка работает на внецентренное сжатие.
33.Уравнение рациональной оси трехшарнирной системы. Действие равномерно распределенной нагрузки, сосредоточенных сил и радиальной нагрузки.
УСИЛЕНИЕ БАЛОК ШПРЕНГЕЛЬНЫМИ ЗАТЯЖКАМИ
Автор: admin · Опубликовано 07.12.2017 · Обновлено 18.12.2018
Шпренгель – это стержневая конструкция, в которой за счет совместных деформаций с усиливаемой железобетонной конструкцией возникает растягивающее усилие Р.
Его горизонтальная проекция – распор N’=N–Т (где T – сила трения при перегибе стержней) создает положительный (загружающий) изгибающий момент Мо=Nхе, а вертикальные проекции D – отрицательный (разгружающий) момент Мp.
Кроме того, в опорных участках возникают и разгружающие поперечные силы Qp, в результате чего суммарные усилия ΣM и ΣQ оказываются меньшими, чем усилия Мq и Qq от внешней нагрузки (рис.1).
Рис.1. Усиление шпренгельными затяжками.
Целесообразно, казалось бы, концы шпренгеля опустить до уровня нейтральной оси усиливаемой балки, исключить образование в ней М0 и повысить, тем самым, эффективность усиления.
Однако ожидаемого результата это не даст, поскольку одновременно уменьшатся значения D.
Можно передвинуть весь шпренгель книзу, тогда и значения D сохранятся и M0 поменяет знак с положительного на отрицательный. Но в этом случае существенно усложняется конструкция шпренгеля, а сам он уменьшает полезный объем здания, поэтому такое решение широкого применения не нашло (а в зданиях с кранами вообще исключено).
Как и в случае со стальными балками, эффективность работы шпренгелей без предварительного напряжения весьма невелика. Опыт проектирования показывает, что если шпренгели включить в работу даже с самого начала (т. е. установить их при полностью снятой полезной нагрузке), то разгрузить железобетонные балки они в состоянии всего на 5…20%.
Требуемую величину распора N определяют из величины требуемого уменьшения изгибающих моментов и поперечных сил на величину соответственно Мp и Qp (рис. 55).
Далее необходимо найти, какая часть этого распора приходится на совместные деформации шпренгеля с балкой, а какая часть – на его преднапряжение.
Точный расчет здесь довольно сложен, поскольку связан с поворотом торцов и лини-ей прогибов балки, зависящих от схемы нагрузки, изгибной жесткости балки, осевой жесткости шпренгеля и др. факторов.
Поэтому с достаточной для практики точностью пользуются приближенным расчетом:
Если усиление проводится при действии полной нагрузки на балку, то первое слагаемое в квадратных скобках становится равным нулю и все усилие N создается только за счет преднапряжения шпренгеля. Саму балку после усиления рассчитывают по прочности как внецентренно сжатый элемент на действие сжимающей силы N’ (распора за вычетом потерь от трения при перегибе) и изгибающего момента ΣМ.