РПЗ (Готовый курсовой проект вариант 2), страница 3

После всех проведенных проверок для стоек окончательно выбираем два равнобоких уголка с профилем №5.

4.3. Подбор сечения для раскосов главной фермы.

4.3.1. Первоначальный подбор сечения раскосов.

Наиболее опасное сочетание нагрузок имеют раскосы 3 и 4.

Максимальное и минимальное усилие в раскосах:

Материал: сталь Ст3сп. Расчетное сопротивление:

Допускаемые напряжение на статическое нагружение:

, где –коэффициент неполноты расчета.

Допускаемое напряжение из условия выносливости для 3–го раскоса:

– показатель ассиметрии цикла.

– коэффициент отражает зависимость допускаемых напряжений от показателя ассиметрии цикла.

– коэффициент зависящий от числа циклов.

Раскосы относим к 7 группе элементов по СНиП, тогда расчетное сопротивление:

Допускаемое напряжение из условия выносливости для 4–го раскоса:

– показатель ассиметрии цикла.

– коэффициент отражает зависимость допускаемых напряжений от показателя ассиметрии цикла.

– коэффициент зависящий от числа циклов.

Раскосы относим к 7 группе элементов по СНиП, тогда расчетное сопротивление:

Первоначальный подбор площади сечения раскосов будем проводить по допускаемым напряжениям на выносливость для раскоса Р4.

Определение требуемой площади сечения раскоса А_тр:

Выбираем два равнобоких уголка с профилем №7 по ГОСТ 8509–97:

Расчет на устойчивость не требуется, т.к. раскос Р4 растянут, расчет на устойчивость проводим для сжатого раскоса Р3.

4.3.2. Проверка раскоса на устойчивость.

Проверка на устойчивость раскоса Р3.

Работа раскосов на устойчивость соответствует схеме центрально сжатой стойки.

Условие устойчивости:

(таблица 6 СНиП)

Момент инерции всего сечения относительно оси х:

Момент инерции всего сечения относительно оси у:

Расстояние между сухарями L_с не должно превышать :

Длина раскоса Р3:

Количество необходимых сухарей

Принимаем количество сухарей равное .

Принимаем расстояние между сухарями:

После всех проведенных проверок для раскосов окончательно выбираем два равнобоких уголка с профилем №7.

4.4. Подбор сечения для нижнего пояса главной фермы

Максимальное и минимальное усилия в верхнем поясе

Материал: сталь Ст3сп. Расчетное сопротивление:

Допускаемые напряжение на статическое нагружение:

, где –коэффициент неполноты расчета.

Допускаемые напряжения на выносливость:

– показатель ассиметрии цикла.

– коэффициент отражает зависимость допускаемых напряжений от показателя ассиметрии цикла.

– коэффициент зависящий от числа циклов.

Пояс относим к 7 группе элементов по СНиП, тогда расчетное сопротивление:

Первоначальный подбор площади сечения верхнего пояса будем проводить по допускаемым напряжениям на выносливость:

– для одного швеллера

Выбираем швеллер №18У по ГОСТ 8240–97, у которого

– площадь сечения швеллера

– момент инерции швеллера относительно оси х

– момент инерции швеллера относительно оси у

– высота швеллера

– ширина полки

– расстояние от центра тяжести до наружной грани стенки

– толщина полки

– толщина стенки

– расстояние между швеллерами.

4.5. Расчет концевой балки.

Пролет фермы

Ширина горизонтальной фермы

Расстояние между главными фермами

Расстояние от вспомогательной фермы до

точки опоры концевой балки

Распределенная нагрузка:

на главную ферму

на вертикальную вспомогательную ферму

Распределенная горизонтальная нагрузка

Вертикальная сила от давления колеса тележки

Горизонтальная инерционная сила

Коэффициенты неполноты расчета металлоконструкций

при расчете концевой балки коробчатого сечения

4.5.1. Расчет действующих изгибающих моментов в сечении

Расчет момента действующего в вертикальной плоскости.

Нагрузка передаваемая с главной фермы на концевую балку:

Вертикальная нагрузка от вспомогательной фермы:

Реакции опор:

Момент в сечении 1

Расчет момента действующего в горизонтальной плоскости:

Нагрузка, передаваемая с главной фермы на концевую балку:

Реакции опор:

Момент в сечении 1

Длина балки:

4.5.2. Проверка прочности сечения концевой балки для 1-го варианта.

Концевая балка представляет собой балку коробчатого сечения.

Материал Ст3сп ГОСТ 535–88.

Высота концевой балки

Ширина концевой балки

Толщину стенок и полок концевой балки примем

Расстояние между стенками балки

Момент инерции сечения относительно оси х:

Момент инерции сечения относительно оси у:

Допускаемое напряжение:

Для стали Ст3сп ГОСТ 535–88 расчетное сопротивление:

Коэффициент неполноты расчета для концевой балки , т.к. мы не учитываем закручивание балки.

Напряжение в сечении:

Условие прочности выполняется.

4.5.3. Проверка прочности сечения концевой балки для 2-го варианта.

Концевая балка представляет собой балку коробчатого сечения.

Материал Ст3сп ГОСТ 535–88.

Высота концевой балки

Ширина концевой балки

Толщину стенок и полок концевой балки примем

Расстояние между стенками балки

Момент инерции сечения относительно оси х:

Момент инерции сечения относительно оси у:

Допускаемое напряжение:

Для стали Ст3сп ГОСТ 535–88 расчетное сопротивление:

Коэффициент неполноты расчета для концевой балки , т.к. мы не учитываем закручивание балки.

Напряжение в сечении:

Условие прочности выполняется.

5. Проверочные расчеты элементов ферм 2–го варианта.

5.1. Определение расчетного сопротивления при статических нагрузках.

5.1.1. Проверочный расчет на статическую прочность.

Максимальное и минимальное усилия в верхнем поясе

Материал: сталь Ст3сп. Расчетное сопротивление:

Допускаемые напряжение на статическое нагружение:

, где –коэффициент неполноты расчета.

Допускаемые напряжения на выносливость:

– показатель ассиметрии цикла.

– коэффициент отражает зависимость допускаемых напряжений от показателя ассиметрии цикла.

Примем .

Для 7–ой группы по СНиП:

– коэффициент зависящий от числа циклов.

Пояс относим к 4 группе элементов по СНиП, тогда расчетное сопротивление:

Первоначальный подбор площади сечения верхнего пояса будем проводить по допускаемым напряжениям на выносливость:

– для тавра.

5.1.2. Рассчитаем изгибающие моменты, действующие на стержни верхнего пояса.

З начения моментов:

Перерезывающая сила:

Схема нагружения сечения верхнего пояса:

Сечение верхнего пояса выполнено из тавра.

Рассмотрим тавр 22.ОБТ2 по ТУ 14-2-24-72:

– площадь сечения;

– момент инерции относительно оси х;

– момент инерции относительно оси у;

– высота;

– ширина полки;

– расстояние от центра тяжести до наружной грани полки;

– толщина полки;

– толщина стенки.

Для точки А:

Для точки Б:

5.1.3. Проверочный расчет на устойчивость.

Работа верхнего пояса на устойчивость соответствует схеме внецентренно сжатой стойки, изгибаемой в двух перпендикулярных плоскостях.

Проверка на устойчивость в плоскости действия max изгибающего момента М_х.

Условие устойчивости:

(таблица 6 СНиП)

– площадь всего составного сечения.

Проверка на устойчивость в случае совместного действия изгибающих моментов М_х и М_у.

Условие устойчивости:

(таблица 6 СНиП)

– площадь всего составного сечения.

(таблица 73 СНиП)

Экстраполируем (таблица 74 СНиП):

После всех проведенных проверок для верхнего пояса окончательно выбираем тавр 22.ОБТ2 по ТУ 14-2-24-72.

5.2. Подбор сечения стойки.

5.2.1. Первоначальный подбор сечения стойки.

Максимальное и минимальное усилия в верхнем поясе

Материал: сталь Ст3сп. Расчетное сопротивление:

Допускаемые напряжение на статическое нагружение:

, где –коэффициент неполноты расчета.

Допускаемые напряжения на выносливость:

– показатель ассиметрии цикла.

– коэффициент отражает зависимость допускаемых напряжений от показателя ассиметрии цикла.

– коэффициент, зависящий от числа циклов.

Пояс относим к 4 группе элементов по СНиП, тогда расчетное сопротивление:

Первоначальный подбор площади сечения верхнего пояса будем проводить по допускаемым напряжениям на выносливость:

– для трубы.

Выбираем трубу по ГОСТ 8734–75 методом подбора:

5.2.2. Проверка стойки на устойчивость.

Работа стоек на устойчивость соответствует схеме центрально сжатой стойки.

Условие устойчивости: