α=-3,846/(-4,562)=0,843,
-3,846 МПа- меньший из моментов на расстоянии 0,75 м от рассматриваемого сечения,
Kф=1,13-0,13α=1,13-0,13*0,843=1,020,
φМ=140*1,020*0,0602/(1,5*0,286)=1,198,
N/(φRcmбFбр)+(Мд/(φМRиmбWбр))п ≤ 1,
67,998*10-3/(0,399*14*0,0172)+ (6,48*10-3/(1,198*14*1*0,000818))2=0,931≤ 1,
2.2.2.4. Расчет затяжки.
Усилия в затяжке равно Н=66,336 кН. В пределах опорного узла затяжку выполняем из двух стержней, а на среднем участке пролета из одного стержня из круглой стали. Расчетное сопротивление принимаем как для болтов нормальной точности. Принимаем для тяжей сталь как для болтов класса 5,6-Rр=210 МПа.
Требуемые сечения стержней в пределах опорного узла :
Fнт=Н/(2тRр)=66,336*10-3/(2*0,85*210)=0,186*10-3 м2=1,86 см2,
т=0,85- коэффициент, учитывающий неравномерность натяжения стержней.
Принимаем два стержня диаметром 16 мм, с Fнт=2,01 см2.
Требуемая площадь затяжки:
Fтр=Н/Rр=66,336*10-3/210=0,316*10-3 м2=3,16 см2,
Принимаем стержень диаметром 22 мм с Fнт=3,454 см2.
2.2.2.5. Расчет опорной траверсы.
Траверсу принимаем в виде швеллера, усиленного привариваемыми к полкам планками из полосовой стали сечением 6*60 мм. Для обеспечения жесткости траверсы в вертикальной плоскости к стене швеллера привариваем два равнобоких уголка 75*6 мм.
Требуемую высоту швеллера hш принимаем из условия смятия древесины арки под траверсой:
Fсм=bhш=Н/Rсмα,
Rсмα= Rсмmб/[1+( Rсм /Rсм 90° -1)sin³α]=14*1/[1+(14/3-1)0,2463]=12,681 МПа,
α=14о- угол наклона касательной (к оси арки в опорном сечении) к горизонту,
hш=Н/(Rсмαb)=66,336*10-3/(12,681*0,06)=0,087 м,
Принимаем швеллер №10 с F1=10,9 см2, IyII=20,4 см4, Zо=1,44 см.
Траверсу рассчитываем на изгиб, как балку на двух опорах (стержни Ǿ16 мм), нагруженную распором, равномерно распределенным по ширине арки b.
Расчетный пролет траверсы:
lт=b+d+2δуг+2*1,0=6,0+1,6+2*0,6+2=10,8 см,
Максимальный изгибающий момент в траверсе:
М=(Н/4)*(lт-b/2)=(66,336/4)*(0,108-0,06/2)=1,294 кНм.
Расстояние от наружной грани стенки швеллера до его центра тяжести Х1=Zo=1,44 см. Планки приварены к полкам. Для размещения шва планки смещаем на 6 мм от наружной грани швеллера. Тогда расстояние от центра тяжести планок до наружной грани стенки швеллера Х2=0,6+6,0/2=3,6 см.
Статический момент всего сечения относительно оси I, проходящей через центр тяжести швеллера параллельно оси у:
S=F2(x2-x1)=7,2(3,6-1,44)=15,552 см3.
Расстояние от центра тяжести всего сечения до оси I составляет:
а1=S/(F1+F2)=15,552/(10,9+7,2)=0,859 см.
Момент инерции всего сечения относительно центральной оси у:
Iy=IyII+F1a12+I2+F2a22=20,4+10,9*0,8592+0,6*63/12+7,2*1,3012=51,43 см4,
a2= x2-x1-а1=3,6-1,44-0,859=1,301 см.
Наибольшее расстояние от оси у до крайнего волокна сечения:
Z= 0,6+6,0-1,44-0,859=4,301 см.
Наименьший момент сопротивления:
Wy=Iy/Z=51,43/4,301=11,958 см3.
Напряжение изгиба в траверсе:
σ=М/Wy=1,294*10-3/11,958*10-6=108,212 МПа< 230 МПа.
2.2.2.6. Расчет траверсы хомута.
Траверсу, соединяющую парный хомут с затяжкой принимаем из двух уголков 50*5, сваренных между собой.
F=4,88 см2, Zо=1,42 см.
Траверсу рассчитываем на изгиб, как балку на двух опорах (ветви хомута), загруженную на середине сосредоточенной силой Н=66,336 кН. Расчетный пролет траверсы равен пролету опорной траверсы lр=10,8 см.
Максимальный изгибающий момент в траверсе:
М=Н*lр/4=66,336*0,108/4=1,791 кНм.
Момент инерции сечения относительно центральной оси у:
Iy=2(I+Fa2)=2(4,63+4,88*1,332)=26,52 см4,
а=(5,0+0,5)/2-1,42=1,33 см.
Наибольшее расстояние от оси у до крайнего волокна сечения:
Z=( 5,0+0,5)/2=2,75 см.
Момент сопротивления: W= Iy/Z=26,52/2,75=9,64 см3.
Напряжения изгиба в траверсе:
σ=М/W=1,791*10-3/9,64*10-6=185,79 МПа< 230 МПа.
Исходя из размещения затяжки, уменьшать сечение траверсы не следует.
Стык стяжки проектируем по нормам проектирования стальных конструкций.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.