Визначення розрахункових зусиль в елементах головних ферм для сполучення навантажень з урахуванням вітру та гальмування

При додатковому сполученні навантажень враховується коефіцієнти сполучення навантажень:

для власної ваги (постійного навантаження) η _р= 1,0;

для тимчасового вертикального навантаження η _к= 0,8;

для навантаження від гальмування η _Г= 0,7;

для навантаження від дії вітру η _w = 0,5.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Максимальні розрахункові зусилля в елементах нижнього поясу головних ферм при їзді низом для цього сполучення навантажень при розрахунках на міцність визначається за формулою:

де, − розрахункові зусилля від постійного та тимчасового вертикаль­ного навантаження;

, − розрахункові зусилля від вітру та від гальмування з урахуван­ням епюри рис. 14.

H4-H5:

H3-H4:

Рис.14 Епюра зусиль від гальмування в елементах нижнього поясу ферм

Для елементів верхнього поясу дія гальмування відсутня, коефіцієнти сполучення η _w для вітрового навантаження при цьому приймається η _w = 0,7, а максимальні розрахункові зусилля визначається за формулою:

В2-В3:

В3-В4:

В2-В3:

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

8.5. Підбір та перевірка перерізу елементів головних ферм

За найбільшими зусиллями в елементах головних ферм підбирається склад, їх поперечний переріз, що задовольняє умовам міцності, стійкості витривалості. При цьому у випадку дії тільки осьових сил перевірки перерізу елементів проводиться за формулами:

а) при розрахунку на міцність (для елементів, що працюють на розтягнення та стиснення)

;

б) при розрахунку на стійкість (для елементів, що працюють на стиснення)

;

в) при розрахунку на витривалість

,

де, − більша з величин та ;

− максимальне зусилля для розрахунку на витривалість (при врахуванні лише першого сполучення навантаження);

А_п та А − площа нетто та брутто перерізу елемента;

φ − коефіцієнт поздовжнього згинання, що визначається в залежності від марки сталі та гнучкості λ, котра визначається за формулою:

де, − радіус інерції перерізу;

− розрахункова довжина елементів;

γ_w − коефіцієнт зменшення розрахункового опору сталі при розрахунках на витривалість

Для попереднього підбору перетину елементів скористуємося формулами визначення площі перетину нетто та брутто з урахуванням максимального моменту в елементі котрі будуть відповідати цим умовам:

Н4-Н5:

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Площадь: 216.2400

Периметр: 362.8000

Моменты инерции: X: 90729.1738

Y: 102847.1112

Радиусы инерции: X: 20.4836

Y: 21.8086

Главные моменты и направления X-Y относительно центра масс:

I: 90729.1738 вдоль [1.0000 0.0000]

J: 102847.1112 вдоль [0.0000 1.0000]

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розрахунку на міцність для нижнього поясу ферми Н4-Н5:

– умова виконана.

Розрахунку на витривалість для нижнього поясу ферми Н4-Н5:

– умова виконана.

Н2-Н3, Н3-Н4:

Площадь: 216.2400

Периметр: 362.8000

Моменты инерции: X: 90729.1738

Y: 102847.1112

Радиусы инерции: X: 20.4836

Y: 21.8086

Главные моменты и направления X-Y относительно центра масс:

I: 90729.1738 вдоль [1.0000 0.0000]

J: 102847.1112 вдоль [0.0000 1.0000]

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розрахунку на міцність для нижнього поясу ферми Н2-Н3; Н3-Н4;

– умова виконана.

Розрахунку на витривалість для нижнього поясу ферми Н2-Н3; Н3-Н4;

– умова виконана.

Елементи верхнього поясу, що мають коробчастий перетин, перевіряються за формулами а,в та б цього пункту:

В3-В4, В4-В5:

Площадь: 216.2400

Периметр: 362.8000

Моменты инерции: X: 90729.1738

Y: 102847.1112

Радиусы инерции: X: 20.4836

Y: 21.8086

Главные моменты и направления X-Y относительно центра масс:

I: 90729.1738 вдоль [1.0000 0.0000]

J: 102847.1112 вдоль [0.0000 1.0000]

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розрахунку на міцність для верхнього поясу ферми В3-В4, В4-В5:

– умова виконана.

Розрахунку на стійкість для верхнього поясу ферми В3-В4, В4-В5:

φ − коефіцієнт поздовжнього згинання, що визначається в залежності від марки сталі та гнучкості λ

При λ = 35,63 у відповідності φ = 0,86.

– умова виконана.

Розрахунку на витривалість для верхнього поясу ферми В3-В4, В4-В5:

де, α,δ − коефіцієнти, враховуючі марку сталі відповідно 0,72 та 0,24;

ρ − коефіцієнт асиметрії циклу змінних напружень визначається за формулою:

β − коефіцієнт концентрації напружень 1,3.

– умова виконана.

В2-В3,

Площадь: 181.0000

Периметр: 364.0000

Моменты инерции: X: 76557.9468

Y: 86727.0833

Радиусы инерции: X: 20.5663

Y: 21.8896

Главные моменты и направления X-Y относительно центра масс:

I: 76557.9452 вдоль [1.0000 0.0000]

J: 86727.0833 вдоль [0.0000 1.0000]

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розрахунку на міцність для верхнього поясу ферми В2-В3:

– умова виконана.

Розрахунку на стійкість для верхнього поясу ферми В2-В3:

φ − коефіцієнт поздовжнього згинання, що визначається в залежності від марки сталі та гнучкості λ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

При λ = 35,49 у відповідності φ = 0,864.

– умова виконана.

Розрахунку на витривалість для верхнього поясу ферми В2-В3:

де, α,δ − коефіцієнти, враховуючі марку сталі відповідно 0,72 та 0,24;

ρ − коефіцієнт асиметрії циклу зміних напружень визначається за формулою:

β − коефіцієнт концентрації напружень 1,3.

– умова виконана.

Перевірка розкосів двотавровий перетину, виконується за формулами а,в та б.

Н4-В5, В5-Н6:

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розрахунку на міцність розкосу Н4-В5

– умова виконана.

Розрахунку на стійкість розкосу Н4-В5

φ − коефіцієнт поздовжнього згинання, що визначається в залежності від марки сталі та гнучкості

При λ = 114,84 у відповідності φ дорівнює 0,325.

– умова виконана.

Розрахунку на витривалість розкосу Н4-В5

де, α,δ − коефіцієнти, враховуючі марку сталі відповідно 0,72 та 0,24;

ρ − коефіцієнт асиметрії циклу змінних напружень визначається за формулою:

β − коефіцієнт концентрації напружень 1,3.

Умова виконана.

В3-Н4:

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розрахунку на міцність розкосу В3-Н4:

– умова виконана.

Розрахунку на стійкість розкосу В3-Н4:

φ − коефіцієнт поздовжнього згинання, що визначається в залежності від марки сталі та гнучкості

При λ = 116,65 у відповідності φ дорівнює 0,33.

– умова виконана.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розрахунку на витривалість розкосу В3-Н4:

де, α,δ − коефіцієнти, враховуючі марку сталі відповідно 0,72 та 0,24;

ρ − коефіцієнт асиметрії циклу змінних напружень визначається за формулою:

β − коефіцієнт концентрації напружень 1,3.

Умова виконана.

Розміри розкосу Н2-В3 приймаємо такі, які в В3-Н4 тому, що при збільшенні перерізу перевірка на стійкість не виконується.

Н3-В3, Н4-В4, Н5-В5:

Звичайно при конструюванні висоту перерізу стояків та підвісок приймають у межах 380÷420 мм

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Розрахунку на міцність підвіски Н3-В3, Н4-В4, Н5-В5:

Умова виконана.

Розрахунку на витривалість стояку Н3-В3, Н4-В4, Н5-В5:

де, α,δ − коефіцієнти, враховуючі марку сталі відповідно 0,72 та 0,24;

ρ − коефіцієнт асиметрії циклу зміних напружень визначається за формулою:

β − коефіцієнт концентрації напружень 1,3.

Умова виконана.

З конструктивних міркувань перетин стояків та підвісок приймаємо однаковий з метою полегшення монтажу конструкції.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

8.6. Розрахунок прикріплення елементів головних ферм

Крім підбору та перевірок елементів при проектуванні головних ферм, необхідно виконувати розрахунки прикріплення елементів. При цих розрахунках визначається: кількість болтів прикріплення елементів ферм, товщина фасонок, товщина та інші розміри накладок.

Дата добавления: 2015-08-17