Ангар для стоянки і технічного обслуговування сільськогосподарської техніки прогоном 30 метрів (Розрахунково-конструктивний розділ дипломного проекту), страница 2

Перевіряємо стійкість стержня арки в площині дії згинального моменту за формулою:

        Умова стійкості виконана.

Перевіряємо стійкість стержня арки з площини дії моменту, при його згинанні в площині найбільшої жорсткості ().

Відносний ексцентриситет при значеннях зусиль в чверті довжини арки :

                

Гнучкість стержня

Стійкість перевіряємо за формулою:

                 ,

де  - коефіцієнт поздовжнього згину, який визначається як для центрально стиснутих стержнів, в залежності від гнучкості .

                =0,914 (за табл. 72 СНиП ІІ-23  81* „Стальные конструкции”).

                 При значенні відносного ексцентриситету , коефіцієнт с визначається за формулою:

       

.

Остаточно

Стійкість забезпечена.

4 Прогин у вузлах арки визначаємо за допомогою комплексу „Ліра”, і порівнюємо їх з допустимим граничним прогином арки.

                         [f] =

5 Підбір наскрізного перерізу пояса арки з труб.

Задаємось параметрами перерізу:

Площа окремої вітки: см².

Момент інерції окремої вітки відносно власних осей

 см⁴.

Момент опору перерізу вітку: см³.

Радіус інерції вітки см.

Загальна площа перерізу A=2A_f=2*16,78=33,56 см².

Рис.2.3. Конструкція наскрізної арки.

Момент інерції перерізу

 см⁴.

де 0,8 – коефіцієнт, що враховує піддатливість планок.

 см⁴.

Момент опору:

 см³.

 см³.

Радіус інерції відносно головних осей:

 см;

 см.

Перевіряємо міцність та стійкість двошарнірної кругової арки. Система зв’язків забезпечує розкріплення арок з площини через 1,2м.

За результатами статичного розрахунку арки від кожного навантаження були визначені найгірші комбінації зусиль, які склали:

N=73,79 кН; M_max=102,83 кНм;   Q=-0,471 кН.

Розрахункові довжини поясів арки в площини дії моменту см (відстань між осями планок), з площини -  см.

Визначаємо зусилля в поясах з урахуванням зусилля від моменту:

(кН).

Перевірку стійкості поясів арки в площині арки виконуємо за формулою для центрально стиснутого стержня.

Гнучкість поясу:

;

За таблицею 72 СНиП ІІ-23-81* визначаємо коефіцієнт поздовжнього згину .

0,901.

тоді за формулою (7) норм:

 МПа.

Таким чином стійкість поясу забезпечена.

Перевіряємо стійкість поясу арки як суцільного позацентрово стиснутого стержня за формулою:

,

де  - відстань від осі планки до середини наскрізного перерізу.

 МПа.

Умова міцності виконується.

Розрахунок арки на стійкість в її площині на дію осьових сил проводимо згідно рекомендацій п.2.1.1.5 цього розділу.

 

де m=1,12 - коефіцієнт розрахункової довжини арки, що приймається за табл. 5.3 в [3]; S=16,97 м ; 175,0 кН.

Тоді:

 кН.

Сумарні прогини у вузлах арки, отримані після розрахунку в «Ліра» не перевищують гранично допустимі

6. Додатково розраховуємо на міцність прийнятий переріз. За розрахункову схему приймаємо балку Веренделя.

Рис. 2.4

Рис. 2.5.

Для випадку симетричного перерізу

Перевірку міцності для нормальних напружень виконуємо за формулою (для крайньої точки перерізу).

,

де  - момент опору всього перерізу відносно осі Х;

W – момент опору окремої вітки;

с – відстань між планками;

Зусилля М=93,65 кНм і Q=11,09 кН в чверті прольоту арки.

7. Підбір перерізу пояса арки із зварного двотавра з перфорованою стінкою.

Рис. 2.6. Геометричні характеристики перерізу.

Розрахунок на стійкість виконуємо з урахуванням перерізу з отвором.

Геометричні характеристики перерізу:

Перевіряємо переріз на міцність як позацентрово стиснутий стержень за формулою:

         

Перевіряємо стійкість стержня з площини арки

 

звідки 0,883.

Відносний ексцентриситет при :

При   коефіцієнт ;

.

Остаточно:

Умова виконується.

Розрахуємо на міцність перерізи балки за рекомендаціями і вимогами п.19 СНиП ІІ-23-81*. Визначаємо геометричні характеристики таврового перерізу.

 (для симетричного перерізу)

Відстань до центру ваги перерізу від осі Х₁:

Розраховуємо міцність перерізу в точці 1:

Точка 2:

Дотичні напруження в перерізах:

Таблиця 1.Витрати сталі по варіантах на 1 арку