Машиностроение \ Теория механизмов и машин

Грунтовый поток изменённый. Расчетные характеристики материалов. Нагрузки, страница 3

Задаемся сечением двутавров: принимается №40Б3(W₁_x=1020 см³; J₁_x=20480 см⁴; t_w=0.74 см; b_f=16.5 см).

Тогда доля момента сопротивления, которая должна быть обеспечена листами усиления

Учитывая, что для полос усиления

J_f;

W_f=.

откуда требуемая площадь поперечного сечения одного листа усиления

А.

Здесь h_о - расстояние между центрами тяжести сечений верхней и нижней полос усиления;

h_o=h+ t_f.

Принимается усиление в виде полос b_f=10 см, t_f=1.0 см, A_1f=10 см², привариваемых к верхней и нижней полкам двутавров №40Б3. Место обрыва полос усиления устанавливается построением эпюры арматуры.

Расчет по прочности, по касательным напряжениям производится по средним напряжениям в стенке из условия прочности

Требуемая площадь поперечного сечения стенки

Здесь h - высота стенки;- суммарная толщина стенки на уровне нейтральной оси сечения.

При заданном h требуемая толщина стенки

Для 1-го варианта: 2№45Б2

Условие прочности удовлетворяется.

Для 2-го варианта: 1№60Б

Условие прочности удовлетворяется.

Для 3-го варианта: 2№40Б3 с усилением

Условие прочности удовлетворяется.

Расчет по жесткости ведется в предположении приложения нормальных нагрузок без учета коэффициента динамичности

Условие жесткости

Откуда требуемый из условия жесткости момент инерции

Для 1-го варианта: 2 №45Б2

J_x= 2⁴.

Условие жесткости удовлетворяется.

Для 2-го варианта: №60Б

>37200см

Условие удовлетворяется.

Для 3-го варианта:

Условие удовлетворяется.

Прогибы силовой балки

Относительный прогиб

По 1-му варианту: 2№45Б2

По 2-му варианту:№60Б

По 3-му варианту: 2№40Б3 с усилением

Таким образом, в рассмотренных вариантах прогиб силовой балки под статической нагрузкой не превышает 1/1330 пролета.

Учитывая возможность установки двух домкратов по 30тс, а также сравнительно невысокую крутильную жесткость одиночного профиля, предпочтение отдается двухветвевой силовой балке. При этом, из двух вариантов (1-й и 3-й) предпочтение следует отдавать 1-му варианту, как менее многодельному.

Таким образом, в дальнейшем разрабатывается 1-й вариант силовой балки составного поперечного сечения из двух двутавров №45Б2.

4.2. Расчет стоек силовой рамы.

Вертикальные стойки силовой рамы предназначены для восприятия опорных реакции силовой балки и передачи их на анкерные консоли стен лотка железобетонных конструкций.

Конструктивно стойки выполнены в виде вертикальных ветвей, связанных между собой горизонтальными балочками-ригелями.

4.2.1. Статический расчет стоек силовой рамы.

Расчетные схемы элементов системы приводятся на рис. 4.

Продольное усилие в двухветвевой стойке