Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Проверяется устойчивость критического стержня.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Сбор нагрузок на ферму.

1.1. Для расчета на 1 г.п.с:

где: - вес кровли;

- шаг ферм;

Коэффициенты , приняты равными единице в запас прочности.

1.2. Для расчета на 2 г.п.с:

Тут 0.7 - коэф. перехода к пониженному значению снеговой нагрузки.

Статический расчет КЭМ.

Предварительно заданные жесткости:

Стойки - уголки 70 x 5;

ВП - уголки 250 х 20;

НП - уголки 250 х 16;

Раскосы уголки 180 х 11;

Стойка центральная - крестовое сечение из уголков 110 х 7;

а)

б)

Рис. 3. Результат статического расчета.

а) От единичного усилия затяжки;
б) От веса кровли и снега.

Таблица 1. - Расчетные усилия в стержнях фермы.

Наименование	№ эл.	Усилие в о.c. от нагрузок	Усилие в о.с. от ПН	Расчетные в ПН к.
		1

НП		1569.20	71.80	0.00	0.00	1641.00
	2163.00	112.91	-1.09	-1553.80	722.11
	3708.00	168.88	-1.25	-1781.88	2095.00
	4635.00	220.27	-1.42	-2024.21	2831.06
	4946.14	238.74	-1.59	-2266.55	2918.33
Стойки		-154.50	-1.94	0.00	0.00	-156.44
	-154.50	-3.75	0.00	0.00	-158.25
	-154.50	-4.67	0.00	0.00	-159.17
	-154.50	-5.19	0.00	0.00	-159.69
	821.51	36.77	-0.26	-370.63	487.65
Раскосы		-1478.00	-65.57	0.12	171.06	-1372.51
	1151.00	52.37	-0.11	-156.81	1046.56
	-1023.24	-46.65	0.12	171.06	-898.83
	732.30	34.64	-0.11	-156.81	610.13
	-588.47	-3.71	0.12	171.06	-421.12
	313.84	13.67	-0.11	-156.81	170.70
	-115.28	0.35	0.12	171.06	56.13
ВП		-4866.75	-233.50	0.50	712.75	-4387.50
	-4866.75	-233.50	0.50	712.75	-4387.50
	-4248.75	-197.36	0.33	470.42	-3975.69
	-4248.75	-197.36	0.33	470.42	-3975.69
	-3012.75	-144.75	0.17	242.34	-2915.16
	-3012.75	-144.75	0.17	242.34	-2915.16
	-1158.75	-52.09	0.00	0.00	-1210.84
	-1158.75	-52.09	0.00	0.00	-1210.84

Определение площади сечения cr. стержня.

В результате статического расчета было получено усилие в cr. стержне:

где:

Тогда полное усилие после ПН определится как:

N = 0.55 = 0.55 = 2921 кН.

Тут 0.55 - коэф. для определения доли полного усилия после ПН.

Требуемая площадь cr. стержня определится как:

где:

= 0.95 - коэф. условий работы.

Принимаем сечение из уголков 200 х 13 с .

5. Определяется максимальное усилие в затяжке - из несущей способности cr. стержня в стадии эксплуатации:

где:

;

6.Определяем усилия во всех стержнях предварительно напряженной фермы на стадии эксплуатации в 1 приближении:

Результаты сводятся в 7 столбец таблицы 1.

Рис. 4. Усилия на стадии эксплуатации.

7.Подбираем площади поперечного сечения всех стержней ПН фермы на стадии эксплуатации:

Для растянутых стержней:

Для сжатых стержней:

Здесь коэффициент – как коэффициент продольного изгиба при центральном сжатии определяется методом итерации.

Задают:

для относительно длинных стержней;

для относительно коротких.

При подборе и проверке элементов приняты следующие значения коэффициента условий работы :

Ø 0,95 — поясов, опорных раскосов, растянутых элементов решетки, сжатых элементов решетки крестового сечения;

Ø 0,8 — сжатых элементов решетки таврового сечения при гибкости их больше 60;

Вычисления сводят в таблицу 2.

Таблица 2. Проверка прочности и устойчивости.

Обозначение элементов	Номер элемента	Расчётные усилия	Сечение стержня, мм	Площадь сечения, см ²	Геометрическая длина, см	Расчётные длины,см	Радиус инерции,см	Гибкости						Проверка несущей способности, кН
						Устойчивость	Прочность

НП		1641.00	125x12	57.78				3.80	5.70	106.8	71.2	106.8	1.4		0.37	0.95	-	0.95	29.93
	722.11	200x12	94.2				6.20	8.60	96.8	69.8	96.8	0.3		0.43	0.95	-	0.26	29.93
	2095.00	220x14	104.36				6.80	9.50	88.2	63.2	88.2	1.2		0.48	0.95	-	0.64	29.93
	2831.06	220x14	114.00				6.80	9.50	88.2	63.2	88.2	1.2		0.48	0.95	-	0.87	29.93
	2918.33	200x13	101.70				6.21	8.71	48.3	34.4	48.3	1.4		0.76	0.95	-	0.96	29.93
СТОЙКИ		-156.44	80x5	17.26				3.50	3.50	68.6	85.7	85.7	0.4	155.5	0.50	0.80	0.72	0.36	25.20
	-158.25	80x5	17.26				3.50	3.50	68.6	85.7	85.7	0.4	155.5	0.50	0.80	0.73	0.36	25.20
	-159.17	80x5	17.26				3.50	3.50	68.6	85.7	85.7	0.4	155.5	0.50	0.80	0.74	0.37	25.20
	-159.69	80x5	17.26				3.50	3.50	68.6	85.7	85.7	0.4	155.5	0.50	0.80	0.74	0.37	25.20
	487.65	80x5*	17.26				3.50	3.50	68.6	68.6	68.6	1.1		0.62	0.95	-	0.94	29.93
РАСКОСЫ		-1372.51	200x12	94.20				6.22	8.76	56.8	50.5	56.8	0.6	142.7	0.70	0.95	0.69	0.49	29.93
	1046.56	80x12	35.80				2.40	4.00	135.3	101.5	135.3	1.2		0.26	0.95	-	0.98	29.93
	-898.83	160x10	62.86				4.96	6.91	71.3	64.0	71.3	0.6	143.6	0.60	0.95	0.80	0.48	29.93
	610.13	90x7	21.22				6.22	8.76	52.2	46.3	52.2	1.2		0.73	0.95	-	0.96	29.93
	-421.12	125x8	39.38				3.70	5.40	95.6	81.9	95.6	0.5	147.7	0.43	0.80	0.98	0.42	25.20
	170.70	80x5	17.26				2.47	3.60	131.5	112.8	131.5	0.4		0.27	0.95	-	0.33	29.93
	56.13	35x3	4.08				1.07	1.66	335.0	269.9	335.0	0.6		0.05	0.95	-	0.46	29.93


ВП		-4387.50	250x20	194.00		7.71	10.91	38.91	27.50	38.91	0.86	128.55	0.82	0.95	0.92	0.76	29.93
	-4387.50	250x20	194.00		7.71	10.91	38.91	27.50	38.91	0.86	128.55	0.82	0.95	0.92	0.76	29.93
	-3975.69	250x18	175.44		7.70	11.00	38.96	27.27	38.96	0.86	128.39	0.82	0.95	0.92	0.76	29.93
	-3975.69	250x18	175.44		7.70	11.00	38.96	27.27	38.96	0.86	128.39	0.82	0.95	0.92	0.76	29.93
	-2915.16	220x16	137.60		6.80	9.60	44.12	31.25	44.12	0.81	131.70	0.79	0.95	0.90	0.71	29.93
	-2915.16	220x16	137.60		6.80	9.60	44.12	31.25	44.12	0.81	131.70	0.79	0.95	0.90	0.71	29.93
	-1210.84	160x12	74.78		4.94	6.95	60.48	43.42	60.48	0.73	135.98	0.68	0.8	0.96	0.64	29.93
	-1210.84	160x12	74.78		4.94	6.95	60.48	43.42	60.48	0.73	135.98	0.68	0.8	0.96	0.64	29.93

Подбираем сечение затяжки.

;

где: – несущая способность затяжки;

- разрывное усилие;

= 1.07 - коэффициент запаса для затяжки;

= 0.6 - коэффициент учитывающий обмятие анкеров в узлах и удлинение затяжки;

2 - кол-во канатов.

Принимаем:

Канат по ГОСТ 3061 - 66 двойной свифки 6 х 37(1 + 6 + 12 + 18) + 1 х 31(1 + 6 + 12 + 18)

Со следующими характеристиками:

· Расчетным разрывным усилием 135 тс.

· Группой по временному сопротивлению разрыву 200 ;

· Модулем упругости = 14700 ;

· Площадью поперечного сечения = 9.87 ;

· Диаметром проволок ;

· Диаметром каната

Определяем минимальную величину предварительного натяжения в затяжке.

;

где: - min. величина предварительного напряжения затяжки;

= 0,9 - коэффициент надежности при контроле преднапряжения домкратами;

- усилия самонатяжения затяжки от внешней нагрузки;

Решая относительно получим:

Методом сил находят усилие самонатяжения:

- перемещение от внешних сил в о.с;

- перемещение от x = 1 в о.с.;

В последнем:

– усилие в i - ом стержне в основной системе от единичной нагрузки;

– усилие в i - ом стержне от внешней нагрузки;

- площадь сечения i - го стержня;

– длина i - того стержня;

= - площадь сечения затяжки;

= 4202 см. - длина затяжки.

Расчет сводится в таблицу 3.

Таблица 3. К нахождению величины самонатяжения.

Обозначение элемента	№ эл.
НП		406.00	57.78		1640.71	0.00
	600.00	94.20	-1.09	2261.34	-0.76	0.00037
	600.00	109.20	-1.25	3881.70	-1.29	0.00042
	600.00	109.20	-1.42	4855.46	-1.84	0.00054
	300.00	101.70	-1.59	5183.61	-1.18	0.00036
СТОЙКИ		300.00	17.26		-156.44	0.00
	300.00	17.26		-158.25	0.00
	300.00	17.26		-159.17	0.00
	300.00	17.26		-159.69	0.00
	300.00	17.26	-0.26	863.89	-0.19	5.7
РАСКОСЫ		442.00	94.20	0.12	-1547.32	-0.04	3.3
	406.00	35.80	-0.11	1207.70	-0.07	6.7
	442.00	62.86	0.12	-1073.66	-0.04	4.9
	406.00	21.22	-0.11	771.01	-0.08	1.1
	442.00	39.38	0.12	-615.95	-0.04	7.8
	406.00	17.26	-0.11	331.57	-0.04	1.4
ВП		448.00	4.08	0.12	-121.23	-0.08	7.7
	300.00	194.00	0.5	-5100.25	-0.19	1.9
	300.00	194.00	0.5	-5100.25	-0.19	1.9
	300.00	175.44	0.33	-4450.86	-0.12	9
	300.00	175.44	0.33	-4450.86	-0.12	9
	300.00	137.60	0.17	-3152.75	-0.06	3.1
	300.00	137.60	0.17	-3152.75	-0.06	3.1
	300.00	74.78		-1210.85	0.00
	300.00	74.78		-1210.85	0.00
	1/2	-6.12	0.00187
	-0.19	5.7
	-12.62	0.0038