Грунтовый поток изменённый. Расчетные характеристики материалов. Нагрузки, страница 2

– для прокатных листов R_y = 2250 кгс/см² (в запас);

– для фасонного проката R_y = 2350 кгс/см² (в запас).

     Расчетное сопротивление стали срезу

R_s = 0,58 = 0.58R_у=0.582350=1360 кгс/см², где

_м=1.025 – коэффициент надежности по материалу ;

R_уп – предел текучести стали.

Модуль упругости стали

Е=2.110⁶ кгс/см² .

В соответствии с техническим заданием при проведении испытаний предполагается использовать домкрат, развивающий давление F₁=60 тс.

Программой испытаний предполагается режим динамических испытательных нагрузок с коэффициентом динамичности =1.5.

Расчетное (наибольшее вероятностное) усилие по оси домкрата

F=F₁  =601.5=90 тс.

3.  Обвязочная балка.

3.1. Подбор площади поперечного сечения

обвязочной балки.

Расчет ведется по условной расчетной схеме в предположении опирания продольных стенок лотка на поперечные торцовые стенки (в запасе прочности).

Изгибающий момент

М_max= 0.25 FL = 0.25  90  12.2 = 274.5 тс м.

Высота существующей стенки лотка h_ст=150 см.

Высота обвязочной балки h_об=25 см.

Полная высота сечения h=150 + 25 = 175 см.

Рабочая высота сечения h_о=h – 0.5 h_об = 175–0.5  25 = 162.5 см.

Расчет ведется без учета полки, расположенной в сжатой зоне. Коэффициенты

А_о===0.1354.

Соответствующее значение =0.146.

Требуемая площадь сечения продольной арматуры

A==0.14648.6 см².

Принимается 1225А- по 6 стержней по каждой из стен (с А_s=58.9 см²).

Хомуты – из арматуры 8А-, шаг 200 мм.

3.2. Расчет железобетонных стенок лотка на отрыв.

Расчет производится в соответствии со схемой, приведенной на рис. 3.

Расстояние от уровня передачи отрывающей силы на стенку до центра тяжести сечения крайнего ряда продольной арматуры, обвязочной балки.

h₁= 1.35-0.25-0.22=0.88 м.

Ширина зоны отрыва по низу b_H=1.04+20.0851.21 м.

Рабочая высота зоны отрыва h_s=h₁-a₁=0.88-0.04=0.84 м.

Ширина зоны отрыва по верху a=b_H+2h_s=1.21=20.84=2.89 м.

Отрывающая сила на одну стену F₁=0.5F=0.590=45 тс.

Площадь поперечных сечений вертикальных стержней (хомутов), попадающих в одно поперечное сечение одной стены

А =2А_1sw=21.1312.26 см²

при составе поперечного армирования 212А-.

Расчетное сопротивление хомутов из арматуры класса А-, находящихся в наклонном сечении, R_sw=2300 кгс/см².

Шаг хомутов S=20см (по техническому заданию).

Площадь поперечного сечения хомутов, попадающих в зону отрыва (в пределах одной стены)

А_sw=A см².

Условие прочности

F₁

кгс.

Условие прочности удовлетворяется.

4.  Расчет металлоконструкций силовой рамы испытательного стенда.

4.1.Конструктивный расчет силовой балки.

Конструктивный расчет сводится к компоновке поперечных сечений силовой балки, к проведению расчетных проверок, а также к фиксации ряда конструктивных мероприятий, обеспечивающих, в основном, местную устойчивость сжатых элементов конструкции.

Расчет по прочности, по нормальным напряжениям

Из условия прочности

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения силовой балки

где

 – коэффициент условий работы конструкции.

1-й вариант: полагаем, что силовая балка составлена из двух двутавров (состав поперечного сечения 2). Тогда требуемый момент сопротивления одного двутавра

.

По ТУ 14-2-24-72  принимается №50Б1 (W_1x=1520 см³; J_1x=37670 см⁴; t_w=0.84 см; b_f=20 см;).

Для №45Б2 W_1x=1280 см³; J_1x=28840 см⁴; t_w=0.76 см; b_f=18 см; W_1x=<5% (перенапряжения).

2-й вариант: в предположении, что силовая балка выполнена в виде одного двутавра.

По W по ТУ-14-2-24-72 принимается №60Б (W_x=2610 см³; J_x=77430 см⁴; t_w=1.0 см; b_f=23 см ).

3-й вариант: в предположении, что силовая балка состоит из двух двутавров, усиленных листовой сталью на участках с недопустимо большими для двутавров нормальными напряжениями.