Ангар для стоянки і технічного обслуговування сільськогосподарської техніки прогоном 30 метрів (Розрахунково-конструктивний розділ дипломного проекту), страница 6

2.3. Конструктивні розрахунки.

2.3.1. Розрахунок арки

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

2. 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.

Значення зусиль наведені в таблиці 2.

3. Геометричні характеристики перерізу наведені в п. 2.2.4.3.

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

Матеріал конструкції – сталь марки С245 з розрахунковим опором згідно табл. 51* в СНиП-23-81* «Стальне конструкции». Нормы проектирования” 240 МПа, 1,0 (табл. 6* СНиП II-23-81* «Стальные конструкции»).

Визначаємо зусилля в поясах з урахуванням зусилля від моменту:

 (кН).

4. 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.

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

,

де  - відстань від осі планки до середини наскрізного перерізу.

МПа.

Умова міцності виконується.

6. Розрахунок арки на стійкість в її площині на дію осьових сил проводимо згідно формули:

 

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.

7. Додатково перевіряємо прийнятий переріз на міцність за розрахунковою схемою, вказаною на рис.2.4 для зусиль в чверті прольоту.

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

9. Розрахунок приєднуючи планок виконуємо згідно рекомендацій п. 5.10 СНиП ІІ-23-81*. Умовна поперечна сила згідно п. 5.8* в СНиП:

,

де N=N_max=175,0 кН ,  - коефіцієнт поздовжнього згину, що приймається для наскрізного стержня арки в площині з’єднуючих планок.

;  (таблиця 72 СНиП ІІ-23-81*).

Тоді: кН.

Розрахункова максимальна поперечна сила в арці кН

Поперечна сила, що припадає на планку однієї грані

кН.

Згинаючий момент і перерізуюча сила в місці прикріплення планки згідно формул (24), (25) СНиП ІІ-23-81*.

 кНм;

 кН.

Приймаємо зварювання планок з поясами кутовими швами з 0,7 см.

Матеріал для зварювання приймаємо електрод Э42 за ГОСТ 9467-75* (марка дроту СВ-08ГА за ГОСТ 5264).

Визначаємо, який з перерізів кутових швів за міцністю по металу шва або по границі сплавлення, має вирішальне значення.

За таблицею 3 СНиП ІІ-23-81*

МПа,

де  приймається за табл. 4* СНиП ІІ-23-81*:

МПа.

де  - приймається за таблицею 51* для сталі марки С245.

Коефіцієнти  та  дорівнюють 1,0.

Коефіцієнти 0,7 та 1,0 приймаємо за таблицею 34* для ручного зварювання.

Тоді при :

;

Необхідна перевірка по металу шва. Для перевірки маємо розрахункову площу шва:

.

Момент опору шва

.

Напруження в шві від моменту і поперечної сили (за умови двох швів)

Перевіряємо міцність шва за рівнодіючим напруженням:

Перевіряємо умову , де - товщина труби поясу:

.

2.3.2. Розрахунок колони

1. Задаємось перерізом колони та визначаємо його геометричні характеристики

Рис. 2.13.

Радіуси інерції

Момент опору: 

2. Вихідними даними для проектування задаємось, виходячи з геометричної схеми рами та умов закріплення елементів.

1) Розрахункові зусилля в колоні:

M=360,42 кНм;     N=158,67 кН;     Q=90,12 кН.  

2) Розрахунковий опір сталі:

240 МПа.

3) Розрахункову довжину колон в площині дії моменту визначаємо як добуток , де 420 см - довжина колони,  - коефіцієнт розрахункової довжини колони в площині дії моменту.

Приймаємо  2,0 через однопрольотність рами та шарнірне з’єднання з аркою. Припускаємося, що обидві колони рами знаходяться в однакових умовах і можуть одночасно втратити стійкість (утримуючого впливу другої колони немає). В цьому випадку вважається, що верхній кінець колони вільний.