Расчёт металлического моста ферма

СОДЕРЖАНИЕ: Курсовой проект: Расчёт металлического моста (ферма) Оглавление: 1.Расчёт проезжей части. 3 1.1 Расчёт продольной балки. 3 1.1.1 Расчёт силовых факторов. 3

МИИТ

Курсовой проект:

Расчёт металлического моста

(ферма)

Оглавление:

1..... Расчёт проезжей части.- 3 -

1.1 Расчёт продольной балки.- 3 -

1.1.1 Расчёт силовых факторов.- 3 -

1.1.2 Подбор сечений продольной балки.- 5 -

1.1.3 Расчёт продольной балки на прочность по нормальным и касательным напряжениям.- 6 -

1.1.4 Расчёт прочности прикрепления поясов к стенке.- 7 -

1.1.5Расчёт продольной балки на выносливость.- 8 -

1.1.6Проверка балки на общую устойчивость.- 9 -

1.1.7Расчёт стенки балки на местную устойчивость.- 10 -

1.2Расчёт поперечной балки.- 15 -

1.2.1 Определение внутренних усилий.- 15 -

1.2.2 Подбор сечений поперечной балки.- 16 -

1.2.3Расчёт поперечной балки на прочность по нормальным и касательным напряжениям.- 16 -

1.2.4 Расчёт прочности прикрепления поясов к стенке.- 17 -

1.2.5Расчёт поперечной балки на выносливость.- 18 -

1.2.6Проверка балки на общую устойчивость.- 19 -

1.2.7Проверка по приведённым напряжениям.- 19 -

1.3Расчёт болтовых креплений.- 19 -

1.3.1 Расчёт прикрепления продольных балок к поперечным.- 19 -

1.3.2 Расчет поперечного сечения накладок «рыбок» и числа болтов прикрепляющих «рыбку» к полкам продольной балки.- 20 -

1.3.3 Расчет «рыбки» на выносливость.- 21 -

1.3.4 Расчет крепления поперечных балок к узлам главных ферм.- 21 -

2..... Расчёт главной фермы.- 22 -

2.1 Определение нагрузок, действующих на ферму.- 22 -

2.1.1 Нагрузка от собственного веса конструкций.- 22 -

2.1.2 Эквивалентная временная нагрузка.- 22 -

2.1.3 Ветровая и тормозная нагрузка.- 22 -

2.1.4Нагрузка от поперечных ударов подвижного состава.- 23 -

2.2Определение усилий.- 23 -

2.2.1 Определение усилий.- 23 -

2.2.2Определение усилий в нижнем поясе.- 1 -

2.2.3Определение усилий в верхнем поясе.- 1 -

2.3Подбор сечения элементов.- 1 -

2.3.1 Подбор сечения элементов главной фермы.- 1 -

2.3.2 Подбор сечения элементов связей верхнего пояса.- 1 -

2.3.3 Подбор сечения элементов связей нижнего пояса.- 1 -

2.4. Расчёт портальной рамы.- 2 -

2.4.1 Определение усилий.- 2 -

2.4.2 Проверка на прочность.- 3 -

2.4.3 Проверка на устойчивость.- 4 -

2.5. Расчет и конструирование узлов.- 4 -

2.5.1 Узел Н2. - 4 -

2.5.2 Узел Н3. - 5 -

2.5.3 Узел Н0. - 6 -

2.5.4 Узел В1. - 7 -

1. Расчёт проезжей части.

1.1 Расчёт продольной балки.

1.1.1 Расчёт силовых факторов.

Для определения силовых факторов выбираем расчётную модель как балку на 2-х опорах

(Рис. 1)

- момент для расчёта на прочность:

, где

M_0.5 – изгибающий момент в середине пролёта для расчёта на прочность;

– коэффициент надёжности по нагрузки от собственного веса (=1.1);

g_CB – равномерно распределённая нагрузка от собственного веса продольной балки;

– коэффициент надёжности по нагрузки от 2-ой части собственного веса (=1.1);

g_II – равномерно распределённая нагрузка от собственного веса мостового полотна;

– коэффициент надёжности по временной нагрузке;

эквивалентная нагрузка от подвижного состава;

площадь лини влияния;

динамический коэффициент;

тсм

тсм

- поперечная сила для расчёта на прочность:

тс

тс

тс

- момент для расчёта на выносливость:

тсм

тсм

- поперечная сила для расчёта на выносливость:

тс

тс

тс

1.1.2 Подбор сечений продольной балки.

Условие прочности:

, где см.

3550 кг/см² (СНиП 2.05.03-84*, таб. 50*)

Подбор сечение и вычисление

геометрических характеристик выполним

в табличной форме:

(Рис. 2)

Состав сечения	Площадь	у	Ix	Sx
26x2	52 см2	69 см	247589.3 см4	6362 см3
1.2x136	163.2 см2	0 см	251545.6 см4
26x2	52 см2	69 см	247589.3 см4
Суммарная:	267.2 см2	Суммарный	746724 см4

1.1.3 Расчёт продольной балки на прочность по нормальным и касательным напряжениям.

Условие прочности по нормальным напряжениям:

, гдекоэффициент, учитывающий ограниченное развитие пластических деформаций в сечении, берётся в зависимости от и

m – коэффищиент условия работы

(по СНиП 2.05.03-84*, таб. 61)

Коэффициент при и при

0 кг/см²

(по СНиП 2.05.03-84*, таб. 48*, 49*, 50*) 2062 кг/см² , 0.25516 кг/см²

0 516 =

=Условие выполнено

Условие прочности по касательным напряжениям:

1.17

Условие прочности:

339799 кгс

=Условие выполнено

1.1.4 Расчёт прочности прикрепления поясов к стенке.

В сварных балках делается проверка прочности угловых швов прикрепления к стенке:

1) по границе сплавления;

2) по металлу шва;

- по металлу шва: (Рис. 3)

- по металлу границы сплавления:

, где

число швов

,расчётная высота сечения шва по металлу шва и по границе сплавления

,

, коэффициенты, которые для автоматической сварки при положении шва «в лодочку» соответственно равны 1.1 и 1.15;

Расчётная высота сечения шва должна быть не менее 4 мм.

- давление от подвижной вертикальной нагрузки;

, расчётное сопротивление шва;

расчётная поперечная сила;

статический момент пояса относительно нейтральной оси сечения;

момент инерции брутто всего сечения;

S= (262) 69=3588 см³ , m= 0.9

кН/м = 2308.3 кг/см

(по СНиП 2.05.03-84*, таб. 50*, таб. 53 и СНиП II-23-81*, таб. 4*)

3080(1804) кг/см² , 2430 кг/см²

- по металлу шва:

= = 0.73 см

- по металлу границы сплавления:

== 0.55 см

Принимаем шов с расчётной высотой сечения в 7.3 мм.

1.1.5 Расчёт продольной балки на выносливость.

Проверка выносливости балки по нормальным напряжениям определяется по формуле:

, где

при определении , ипри определении и ;

m= 0.9; R_y =3550 кг/см²

Коэффициент асимметрии цикла при этом ;

Кроме того, в сварных балках нужно проверять выносливость поясных швов (по металлу шва):

Коэффициент асимметрии цикла при этом ;

2293 кг/см²

тсм

99.25 кг/см²

Коэффициент асимметрии цикла

Значение определяется по формуле:

(для ж.д. мостов)

прим

1.3255

Для стали 10ХСНД: ;

0.77

= условие выполнено

1640 кг/см²

тс

=0.0365

0.76

= условие выполнено

1.1.6 Проверка балки на общую устойчивость.

В изгибаемой балке при некотором критическом уровне нагрузки может произойти потеря изгибно-крутильной (общей) Фомы устойчивости. Для повышения общей устойчивости продольных балок в уровне из верхней (сжатой) зоны ставиться система продольных связей.

По [СНиП 2.05.03-84*] общая устойчивость может быть проверена после нахождения соответствующего критического изгибающего момента, который должен определяться по теории тонкостенных стержней при учёте реального закрепления балки.

Условная проверка выполняется по формуле:

, где

М – расчётный момент инерции на прочность;

I – момент инерции всего сечения брутто;

расстояние от нейтральной оси до центра тяжести верхнего пояса;

Коэффициент принимается по таблицам 1* - 3 приложения 15* [СНиП 2.05.03-84*] в зависимости от гибкости , где

свободная длина верхнего пояса (расстояние между узлами связей);

(Рис. 4)

радиус инерции верхнего пояса балки, вычисленного относительно вертикальной оси.

(262)+(1.2121.2)=69.28 см²

2931.4 см⁴

6.5 см

=

13.35 см

см (Рис. 5)

=Условие не выполнено, требуется изменить сечение.

Увеличиваем толщину полок:

Состав сечения	Площадь	у	Ix	Sx
26x2.5	65 см2	68.75 см	307260.4 см4	7203 см3
1.2x135	162см2	0 см	246037.5 см4
26x2	65 см2	68.75 см	307260.4 см4
Суммарная:	267.2 см2	Суммарный	860558 см4

(262.5)+(1.2121.2)=82.28 см²

3663.7см⁴

6.8 см

=

13.88 см (Рис. 6)

см

=Условие выполнено.

1.1.7 Расчёт стенки балки на местную устойчивость.

Для обеспечения местной устойчивости стенки ставятся поперечные рёбра жёсткости. Расчётом проверяется устойчивость прямоугольных отсеков стенки, заключённых между рёбрами жёсткости и полками.

Расчётными параметрами пластинки является:

a – длина пластинки;

ширина пластинки;

t – толщина пластинки;

t₁ и b₁ – толщина и ширина поясов;

определяется по таб. 5 прил.16* [СНиН 2.05.03-84*]

отношение сторон;

величина (для отсека типа «А» )

параметр , где (мостовые брусья) или(железоб. плита проезда)

Расчёт выполняется с учётом компонентов напряжённого состояния

Продольное напряжение вдоль кромки пластинки определяется как , где

среднее значение момента в пределах отсека при ; при вычисляется для напряжённого участка с длиной .

Среднее касательное напряжение:

, где среднее значение поперечной силы в пределах отсека, при вычисляется так же, как.

Поперечное нормальное напряжение:

МПа;

кг/см² , где

К =14 – класс нагрузки;

t – толщина стенки;

Условие устойчивости стенки балки с поперечными рёбрами имеет вид:

, где

, критические нормальные продольные и поперечные напряжения;

критические касательные напряжения

,коэффициенты.

Рассмотрим два отсека, 1-ый и 2-ой:

Определение внутренних усилий.

g₁ =0.3 тс/м, g₂ =0.4 тс/м, 1.1, 1.1, (1.3-0.003),

Условие расчёта.

максимальные сжимающие напряжения, действующие в стенке.

, ,

,

(Рис. 7)

(Рис. 8)

Первое загружение:

Отсеки		li	орд.			v	w +	w -	w1	fv	1+
1	М1	0.6875	0.65	0.0625	11	24.06	-	-	3.55	1.267	1.439
	Q1		0.937				4.829	0.022	4.807
2	М1	2.0625	1.67	0.1875		23.29	-	-	9.185
	Q1		0.813				3.636	0.192	3.444

81.16 тм

111.16 т

138.2 тм

79.89 т

Второе загружение:

Отсеки		li	орд.			v	w +	w -	w 1	fv	1+
1	М1	0.6875	0.65	0	10.31	24.78	-	-	3.32	1.269	1.024
	Q 1		0.937				-	-	4.83
2	М1	2.0625	1.67		8.93	25.55	-	-	7.49	1.273	1.025
	Q1		0.813				-	-	3.64

56.12 тм

80.9 т

131.53 тм

63.83 т

1-ый отсек: 457 кг/см²

376.2 кг/см²

151 кг/см²

2-ой отсек: 1070 кг/см²

296.8 кг/см²

152 кг/см²

Нахождение критических напряжений .

= (по таб. 4 прил.16*)

(по таб. 5 прил.16*)

=4929 кг/см²

1149 кг/см²

Нахождение критических напряжений .

= (по таб. 7 прил.16*)

(при распределённой нагрузке)

z= 6.26 (по таб. 8 прил.16*)

1196 кг/см²

969 кг/см²

Нахождение критических напряжений .

, d =137.5

= (по таб. 9 прил.16*)

1643 кг/см²

0.916430.9=1331 кг/см²

Первый отсек:

0.551 = Условие выполнено

Второй отсек:

0.9541 = Условие выполнено

1.2 Расчёт поперечной балки.

1.2.1 Определение внутренних усилий.

По СНиП 2.05.03-84* поперечные балки следует рассчитывать как элементы рам, образованных поперечной балкой и примыкающими к узловым фасонкам элементами главных ферм.

На балку действует давление (опорные реакции) примыкающих к ней продольных балок, а так же её собственный вес. Величину опорных реакций Dдля расчёта по прочности получают путём загружения её линий влияния.

(Рис. 9)

Для расчёта на прочность:

, где

d – длина панели фермы, а величины v , , и следует вычислять, при

, , тс/м, тс/м;

1.234

1.35

v= 22.8392 тс/м

219.85 т

Для расчёта на выносливость:

140 т

(Рис. 10)

1.2.2 Подбор сечений поперечной балки.

Высоту поперечной балки следует принимать равной высоте продольной балки.

3550 кг/см² (СНиП 2.05.03-84*, таб. 50*)

Подбор сечение и вычисление

геометрических характеристик выполним

в табличной форме:

(Рис. 11)

Состав сечения	Площадь	у	Ix	Sx
38x2.5	95 см2	68.55 см	449073 см4	9721 см3
1.4х135	189 см2	0 см	287043 см4
38x2.5	95 см2	68.55 см	449073см4
Суммарная:	379 см2	Суммарный	1185190 см4

1.2.3 Расчёт поперечной балки на прочность по нормальным и касательным напряжениям.

Условие прочности по нормальным напряжениям:

, гдекоэф., учитывающий ограниченное развитие пластических деформаций в сечении, берётся в зависимости от и

m – коэффищиент условия работы

(по СНиП 2.05.03-84*, таб. 61)

Коэффициент при и при

1163 кг/см²

(по СНиП 2.05.03-84*, таб. 48*, 49*, 50*) 2062 кг/см² , 0.25516 кг/см²

1163 516 =

392154 кгс

1.238

0.83

=Условие выполнено

Условие прочности по касательным напряжениям:

Условие прочности:

=Условие выполнено

1.2.4 Расчёт прочности прикрепления поясов к стенке.

В сварных балках делается проверка прочности угловых швов прикрепления к стенке:

1) по границе сплавления;

2) по металлу шва;

- по металлу шва: (Рис. 3)

- по металлу границы сплавления:

, где

число швов

,расчётная высота сечения шва по металлу шва и по границе сплавления

,

, коэффициенты, которые для автоматической сварки при положении шва «в лодочку» соответственно равны 1.1 и 1.15;

Расчётная высота сечения шва должна быть не менее 4 мм.

, расчётное сопротивление шва;

расчётная поперечная сила;

статический момент пояса относительно нейтральной оси сечения;

момент инерции брутто всего сечения;

S= (382.5) 68.75=6531.25 см³ , m= 0.9

кН/м = 0 кг/см

(по СНиП 2.05.03-84*, таб. 50*, таб. 53 и СНиП II-23-81*, таб. 4*)

3080(1804) кг/см² , 2430 кг/см²

- по металлу шва:

= = 0.37 см

- по металлу границы сплавления:

== 0.27 см

Принимаем шов с расчётной высотой сечения в 4 мм.

1.2.5 Расчёт поперечной балки на выносливость.

Проверка выносливости балки по нормальным напряжениям определяется по формуле:

, где

при определении , ипри определении и ;

m= 0.9; R_y =3550 кг/см²

Коэффициент асимметрии цикла при этом ;

Кроме того, в сварных балках нужно проверять выносливость поясных швов (по металлу шва):

Коэффициент асимметрии цикла при этом ;

1536 кг/см²

тсм

109 кг/см²

Коэффициент асимметрии цикла

Значение определяется по формуле:

(для ж.д. мостов)

прим

Для стали 10ХСНД: ;

0.84

= условие выполнено

1514 кг/см²

тс

тс

=0.071

0.839

= условие выполнено

1.2.6 Проверка балки на общую устойчивость.

За свободную длину l₀ принимаем расстояние между продольными балками.

, где

(382.5)+(1.4121.4)=119 см²

11436 см⁴

9.8 см

=

16.13 см

см

=Условие выполнено.

1.2.7 Проверка по приведённым напряжениям.

2532 кг/см²

859кг/см²

29373674 =Условие выполнено.

1.3 Расчёт болтовых креплений.

1.3.1 Расчёт прикрепления продольных балок к поперечным.

Прикрепление продольных балок к поперечным осуществляется с помощью уголков и высокопрочных болтов (фракционная часть соединения), а также с помощью накладок «рыбок».

Количество фрикционных болтов, прикрепляющих уголки к стене продольной балки (заводские болты).

Q_bh - несущая способность одного болта – контакт

P – усилие натяжения высокопрочного болта

см²

А _bn – площадь сечения болта нетто

– коэффициент трения (СНиП 2.05.03.-84* табл.57)

- для пескоструйной обработки

кг

кг

Окончательно принимаем:

Фрикционные болты, прикрепляющие уголки к стенке поперечной балки (монтажные), при загружении одной продольной балки работают по одному контакту, а при загружении двух смежных балок - по двум контактам.

Более невыгодным является первый вариант.

Окончательно принимаем:

1.3.2 Расчет поперечного сечения накладок «рыбок» и числа болтов прикрепляющих «рыбку» к полкам продольной балки.

Опорный изгибаемый момент, воспринимаемый «рыбками», можно принимать равным 0.6М_0.5 . Усилие в «рыбке»

h – расчетное расстояние между «рыбками».

толщина рыбки (принимается предварительно 2-3 см.)

см

кг

А _{p, n} – площадь сечения «рыбки» нетто;

n₃ – число болтов прикрепляющих «рыбку» к одной полке одной балки.

кг/см²

Пусть 42 см

Получается 2 ряда по 8 болтов

кг/см²

кг/см²

Примем толщину «рыбки» 2 см:

1.3.3 Расчет «рыбки» на выносливость.

А_р – площадь сечения рыбки брутто

см²

кг

кг/см²

кг/см²

кг/см²

1.3.4 Расчет крепления поперечных балок к узлам главных ферм.

Крепления производятся с помощью уголков и фрикционных болтов. Расчет производится по наибольшей поперечной силе в опорном сечении поперечной балки.

кг

Число заводских болтов имеющих, по 2 плоскости контакта

(СНИП 2.05.03-84* табл.84)

Число монтажных болтов, имеющих по одной плоскости контакта:

(СНИП 2.05.03-84* табл.84)

Берем 2 ряда по 14 болтов. Итого получаем 28 болтов.

2. Расчёт главной фермы.

2.1.1 Нагрузка от собственного веса конструкций.

Нагрузка на одну ферму от собственного веса конструкции складывается из веса мостового полотна, главных ферм, проезжей части и связей:

тс/м

тс/м

тс/м

2.1.2 Эквивалентная временная нагрузка.

Эквивалентная временная нагрузка определяется в зависимости от длины загружения и положения вершины л.в. усилия в элементе по СНИП 2.05.03-84* прил. 6

2.1.3 Ветровая и тормозная нагрузка.

Нормативная погонная ветровая нагрузка на главные фермы определяется по формуле

q_o – скоростной напор ветра;

k_h – коэффициент учитывающий изменение скоростного напора по высоте;

C_{w ,ф} – аэродинамический коэффициент;

H_ф – высота главной фермы;

тс/м

Нормативная погонная нагрузка от ветра на ж/д состав определяется по формуле

тс/м

Нормативная погонная нагрузка от ветра на проезжую часть принимается как на сплошную полосу высотой, равной высоте продольных балок с учетом мостового полотна за вычетом высоты пояса фермы:

тс/м

Определяемые нагрузки распределяются между ветровыми фермами следующим образом:

тс/м

тс/м

Нормативная горизонтальная продольная нагрузка от торможения принимается равной:

тс/м

гдем;

2.1.4 Нагрузка от поперечных ударов подвижного состава.

Нормативная горизонтальная поперечная нагрузка от ударов подвижного состава согласно СНиП 2.05.03-84* п.2.19 принимается равной:

тс/м

тс/м

тс/м

2.2 Определение усилий.

2.2.1 Определение усилий.

Рассматриваются при следующих сочетаниях нагрузок:

-постоянная совместно с эквивалентной временной нагрузкой;

-тоже, что и в 1 совместно с поперечной нагрузкой от ударов подвижного состава;

-тоже, что и в 1 совместно с ветровой и тормозной нагрузками;

При совместном действии нагрузок к ним вводятся соответствующие коэффициенты сочетания по [СНиП 2.05.03-84*] прил.2;

При расчете на прочность:

При расчете на устойчивость:

При расчете на выносливость:

или

где - коэффициент, учитывающий наличие в поездах только перспективных локомотивов и вагонов, а также отсутствие тяжелых транспортеров; принимается по СНиП 2.05.03-84* п.2.11;

Нормативные усилия в элементах фермы от ветровой нагрузки определяется по формуле:

где - длина ветровой фермы (нижнего или верхнего поясов);

а – расстояние от начала ветровой фермы до середины расчетной панели;

Нормативные усилия от тормозной нагрузки определяются по формуле:

где d – панель фермы; n – число панелей фермы; i – порядковый номер расчетной панели;

При определении усилий от постоянной нагрузки собственный вес пролётного строения:

Расчет производим в табличной форме:

Определение усилий в элементах сквозной фермы
№	Элементы фермы	Элементы линий влияния				Нормативные нагрузки				Усилия от нормативных нагрузок				Коэффициенты к нагрузкам					Расчет на прочность				Расчет на выносливость
		Длина участка, м	Положение вершины линии влияния	Площади участков, м2	Суммарная площадь, м2	g1 + g2 , т / м		v, т / м	* v, т / м	постоянных Ng , т	временных Nv , т	ветровой Nw ,т	тормозной Nt ,т	fg	fv	( 1 + )	( 1 + 0,7* )		fg * Ng ,т	fv * (1+) * Nv , т	N1 = fg * Ng + fv * (1+)* Nv, т	N2 =fg *Ng + *fv *(1+)*Nv + *fw *Nw +*ft *Nt, т	(1+0,7*) * * Nv, т	Nmax , т
																								Nmin , т
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25.000
1	H0-В1	88.00	-1.10	-48.31	-48.31	2.41	0.50	14.35	7.17	-116.42	-346.56	1.10	1.13	1.32	1.22	1.00	-128.06	-517.38	-645.45	-424.19	-540.61	0.215
2	H0-H1	88.00	0.66	29.18	29.18	2.41	0.50	14.35	7.17	70.32	209.31	33.30	59.19	1.10	1.13	1.32	1.22	1.00	77.35	312.49	389.83	397.51	256.20	326.51	0.215
3	B1-Н1	22.00	1.00	11.00	11.00	2.41	0.50	17.98	8.99	26.51	98.91	1.10	1.23	1.54	1.38	0.85	29.16	187.97	217.13	115.86	142.37	0.186
4	B1-B2	88.00	-1.14	-50.07	-50.07	2.41	0.50	14.23	7.12	-120.66	-356.28	-17.50	1.10	1.13	1.32	1.22	1.00	-132.73	-531.90	-664.63	-570.50	-436.09	-556.75	0.217
5	Н3-Н4	88.00	1.42	62.59	62.59	2.41	0.50	14.12	7.06	150.83	441.73	140.00	34.94	1.10	1.13	1.32	1.22	1.00	165.91	659.47	825.38	819.15	540.68	691.51	0.218
6	Н1-Н2	88.00	0.66	29.20	29.20	2.41	0.50	14.35	7.17	70.38	209.50	86.70	51.29	1.10	1.13	1.32	1.22	1.00	77.42	312.77	390.18	428.93	256.43	326.81	0.215
7	B3-Н3	22.00	1.00	11.00	11.00	2.41	0.50	17.98	8.99	26.51	98.91	1.10	1.23	1.54	1.38	0.85	29.16	187.97	217.13	115.86	142.37	0.186
8	H2-Н3	88.00	1.42	62.59	62.59	2.41	0.50	14.12	7.06	150.83	441.73	122.20	42.70	1.10	1.13	1.32	1.22	1.00	165.91	659.47	825.38	812.83	540.68	691.51	0.218
9	B3-H2	25.14	-0.32	-3.98	20.64	2.41	0.50	19.12	9.56	49.75	-38.06	0.90	1.22	1.53	1.37	0.85	44.77	-71.32	-26.54	-44.36	5.39	0.019
		62.80	0.78	24.62			0.50	14.94	7.47		183.94	1.10	1.14	1.38	1.27	1.00		290.29	335.06	232.87	282.62
10	В1-Н2	12.57	-0.16	-0.99	34.50	2.41	0.50	22.97	11.49	83.16	-11.32	0.90	1.26	1.60	1.42	0.85	74.84	-22.86	51.98	-13.66	69.49	0.172
		75.43	0.94	35.49			0.50	14.59	7.30		258.90	1.10	1.14	1.34	1.24	1.00		394.56	469.40	320.52	403.67
11	В2-Н2	88.00	0.00	0.00	0.00	2.41	0.50	0.00	0.00	0.00	0.00	1.10	1.13	1.00	1.00	1.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.000
13	Опорная реакция	88.00	1.00	44.00	44.00	2.41	0.50	14.46	7.23	106.04	318.21	1.10	1.13	1.32	1.00	1.00	116.64	475.06	591.70

2.2.2 Определение усилий в нижнем поясе.

M_o1 =1.42270.8522=271 тм.

M_o2 =1.45900.8522=704 тм.

M_o3 =1.49530.8522=1137 тм.

N_w ^н0-н1 =т

N_w ^н1-н2 =т

N_w ^н3-н4 =т

2.2.3 Определение усилий в верхнем поясе.

M_o1 =1.41660.61=142 тм.

M_o2 =1.44090.61=349 тм.

M_o3 =1.45290.16=452 тм.

N_w ^в0-в1 =т

N_w ^в1-в2 =т

N_w ^в3-в4 =т

2.3 Подбор сечения элементов.

2.3.1 Подбор сечения элементов главной фермы.

Подбор элементов главной фермы производим в табличной форме:

2.3.2 Подбор сечения элементов связей верхнего пояса.

в плоскости фермы связей;

из плоскости фермы связей.

Максимальное усилие, возникающие в нижнем поясе N=38.945 т.

Геометрические характеристики сечении (2х№24):

А=61.2 см² ; I_x =5800 см² ; I_y =3066 см² ; i_x =9.735 см; i_x =7.078 см;

= =0.43

= =0.23

кг\см² 0.230.93550=734.85 кг

2.3.3 Подбор сечения элементов связей нижнего пояса.

Максимальное усилие, возникающие в нижнем поясе N=98.017 т.

Геометрические характеристики сечении (2х 160х100х12):

А=60.08 см² ; I_x =1568 см² ; I_y =1490 см² ; i_x =5.1 см; i_x =4.98 см;

= =0.53

= =0.52

кг\см² 0.520.93550=1662 кг\см²

2.4. Расчёт портальной рамы.

2.4.1 Определение усилий.

Расстояние от нулевой точки эпюры моментов до заделки определяется по формуле:

м

Усилия от ветровой нагрузки, передающиеся в верхние узлы портальной рамы:

тс

Характерные ординаты эпюры изгибающих моментов в ногах рамы:

(6.4.)

тсм

тсм

Нормативные значения нормальных сил в опорных раскосах:

(6.5.)

т

Расчетные усилия в элементах портального заполнения:

Дополнительные усилия, передаваемые с ног портальной рамы на пояса главных ферм:

где

- угол наклона опорного раскоса к горизонтали;

тс

Расчетный изгибающий момент для проверок раскоса:

тсм

=1.1(-116.42)+0.81.131.32(-346.56)+0.51.438.4=-517.7 тс

2.4.2 Проверка на прочность.

;см² ;

; см²

см³

кг/см²

516 кг/см²

77.4 кг/см² 516 кг/см² =

2723 кг/см² 3195 кг/см² = условие выполнено

2.4.3 Проверка на устойчивость.

относительный эксцентриситет

см

см

см

=0.51

1542.6 кг/см² 1629 кг/см² = условие выполнено

2.5. Расчет и конструирование узлов.

2.5.1 Узел Н2

кг – см. расчет прикрепления продольных балок к поперечной и поперечных к главным фермам.

Раскос Н₂ -В₁ : =28 болтов на одну плоскость прикрепления

Раскос Н₂ -В₃ : =20 болтов на одну плоскость прикрепления

см

см

см

Прикрепление раскосов определяет первоначальный контур узловой фасонки.

Проверим прочность фасонки.

, где

t – толщина фасонки;

N – продольное усилие в элементе;

m – коэффициент условия работы;

_i - угол в радианах между направлением i-го участка контура и осью элемента;

l_i - длина i-го участка контура;

Толщина фасонки 14 мм.

кгс

см

кгс

234700398148 кгс – условие выполняется

Требуемая площадь сечения всех площадок перекрывающих стык:

см²

см²

см²

см²

148.4 см² 143. 52 см² – условие выполняется

Усилия, воспринимаемые каждой накладкой:

кгс

кгс

Число болтов необходимое для прикрепления каждой полунакладки:

=25 болтов

=25 болтов

Проверка на выравнивание стыкуемого элемента:

кгс

429.21 тс 412.69 тс – условие выполняется

Стойка: Н₂ В₂ : болты назначаються конструктивно

2.5.2 Узел Н3

Подвеска: Н₃ В₃ : =14 болтов на одну плоскость прикрепления

см

см

см

Проверим прочность фасонки.

, где

Толщина фасонки 14 мм.

кгс

см

кгс

108565 кгс 307413 кгс – условие выполняется

Требуемая площадь сечения всех площадок перекрывающих стык:

см²

см²

см²

см²

148.4 см² 143.52 см² – условие выполняется

Усилия, воспринимаемые каждой накладкой:

кгс

кгс

Число болтов необходимое для прикрепления каждой полунакладки:

=25 болтов

=25 болтов

Проверка на выравнивание стыкуемого элемента:

кгс

429.21 тс 412.69 тс – условие выполняется

2.5.3 Узел Н0

Раскос Н₀ -В₁ : =болтов40 болтов на одну плоскость прикрепления

l₁ =74.2см

l₂ =48см

l₃ =57.2см

Прикрепление раскосов определяет первоначальный контур узловой фасонки.

Проверим прочность фасонки.

см

кгс

см

Принимаем толщину фасонки t = 1.2 см

см²

см²

см²

см²

127.2 cм² 118.79 cм² – условие выполняется

Усилия, воспринимаемые каждой накладкой:

кгс

кгс

Число болтов необходимое для прикрепления каждой полунакладки:

= 20 болтов

= 20 болтов

Проверка на выравнивание стыкуемого элемента:

тс

343369 кгс 341570 кгс – условие выполняется

2.5.4 Узел В1

Раскос В₁ - Н₀ : =40 болтов на одну плоскость прикрепления

Раскос Н₂ -В₁ : =28 болтов на одну плоскость прикрепления

l₁ =33.1см

l₂ =48см

l₃ =39.8см

Прикрепление раскосов определяет первоначальный контур узловой фасонки.

Проверим прочность фасонки.

см

кгс

см

Принимаем толщину фасонки t = 1.2 см

см²

см²

см²

60.72 см² 58.3 см² – условие выполняется

Усилия, воспринимаемые накладкой:

тс

Число болтов необходимое для прикрепления каждой полунакладки:

=24 болтов

Стойка: В₁ -Н₁ : =14 болтов на одну плоскость прикрепления

Скачать архив с текстом документа