пз Пономаренко (1052014), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Расчеты прочности и устойчивости элементов выполняются по методу предельных состояний.

Все грузоподъемные устройства рассчитываются с учетом следующих нагрузок и воздействий:

- масс поднимаемого груза и самого грузоподъемного устройства вместе со всеми монтажными приспособлениями;

- усилий в оттяжках, расчалках и сбегающих ветвях полиспастов;

- нагрузок, вызываемых отклонением грузоподъемного устройства от вертикале;

- динамических воздействий, учитываемых коэффициентом, равным 1.1;

- ветровых нагрузок.

Все захватные приспособления рассчитываются с учетом следующих нагрузок:

- масс поднимаемых грузов и захватных приспособлений;

- усилий оттяжек;

- динамических воздействий, учитываемых коэффициентом, равным 1.1.

Траверсы, работающие на сжатие, требуют проверки как на прочность, так и на устойчивость.

Учитывая, что масса траверсы составляет незначительную долю от массы поднимаемого груза (не более 0.01), в практических расчетах ею можно пренебречь.

Расчет траверс, работающих на сжатие

Длина траверсы l = 10 (м), для подъема железобетонной балки длиной L = 18 (м), весом G_о = 20 (тонн).

Определение натяжения в каждой подвеске, соединяющей траверсу с крюком грузоподъемного механизма, задавшись углом α = 45°:

N = 10 х G_о / (2cosα); (4.1)

N = 141.4 (кН).

Определение разрывного усилия

По прилож. XI рекомендаций [8] определяем коэффициент запаса прочности как для грузового каната с легким режимом работы к_з = 5:

R_k =N х к_з / 2; (4.2) R_k = 353.4 (кН).

Подбор стального каната по ГОСТ 3079-80

Канат типа ТЛК-О 6х37 (1+6+15+15)+1 о.с.:

- временное сопротивление разрыву, МПа…………………………..1670

- разрывное усилие, кН………………………………………….…….367.5

- диаметр каната, мм……………………………………….…………..27

- масса 1000 м каната, кг………………….……………………….......2650

Определение сжимающего усилия в траверсе:

N₁ = 10 х G_о х к_П х к_Д х tg α/2, (4.3)

где к_П - коэффициент перегрузки, к_П = 1.1 ;

к_Д - коэффициент динамичности, к_Д = 1.1 ;

tg α = 45° = 1.0;

G_о = 20 (тонн).

N₁ =121 (кН).

Для изготовления траверсы принимаем спаренный двутавр.

Спаренный двутавр представлен на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2. - Расчетная схема стержней сквозного сечения

Определение требуемой площади поперечного сечения траверсы:

F_тр = N1 / (ϕ_о х m х 0.1 х R), (4.4) где ϕ_о - коэффициент продольного изгиба, ϕ_о = 0.7÷0.9, ϕ_о = 0.8;

m - коэффициент условий работы, m = 0.85;

R - расчетное сопротивление при сжатии по приложению XIII рекомендаций [8] для прокатной стали С38/23, R = 210 (МПа).

F_тр = 8.47 (см²).

Примечание: для двутавра ∑ F > F_тр; тогда F = 2 х F^I ≥ F_тр.

По таблице ГОСТа 8239-79 (прилож. III рекомендаций [8]) для двутавра I30 с площадью сечения F^I = 46.5 (см²), определим суммарную площадь сечения.

F = 2 х F^I, (4.5) F = 93 (см²);

Так как 2 х FI ≥ Fтр, тогда 93 ≥ 8.47 (см²).

Вывод: Условие выполняется.

Определим расчетную длину траверсы по прилож. XII рекомендаций [8]: l_o = μ х l, (4.6)

где μ - коэффициент приведения длины по приложению XII рекомендаций [1], μ = 1.0.

l_o = 1000 (см).

Определение расстояния между двутаврами для соблюдения условия равноустойчивости в двух главных плоскостях:

b ≥ 1.2 х h х (l_o х α_х) / (l_o х α_y), (4.7)

где α_х - коэффициент, определяемый по таблице 3, α_х = 0.41;

α_y - коэффициент, определяемый по таблице 3, α_y = 0.52;

h - высота двутавра, h = 30 (см).

b = 28.0 (см).

Подсчет моментов инерции сечения траверсы относительно главных плоскостей по формуле таблицы 2 рекомендаций [8]:

I_x = 2 х I_x^I, (4.8) где I^I_x - момент инерции одного двутавра, I^I_x = 7080 (см⁴).

I_x = 14160 (см⁴).

I_y = 2 х [I^I_y + F^I х (b/2)² ] , (4.9)

где I^I_y - момент инерции двутавра, определяемый по прилож. II рекомендаций [8], I^I_y = 337 (см⁴);

F^I - площадь двутавра, определяемая по прилож. II рекомендаций [8], F^I = 46.5 (см²).

I_y = 18902 (см⁴).

Определяем радиусы инерции сечения траверсы относительно главных плоскостей по формуле таблицы 2 рекомендаций [1]:

r_x = √ I_x /2 х F, (4.10) r_y = √I_y / 2 х F, (4.11) r_x = 12.34 (см);

r_y = 14.26 (см).

Определяем гибкость траверсы относительно материальной оси х - х

λх = lo / rx ≤ [λ],

где [λ] - гибкость элемента, определяемая по прилож. ХХ рекомендаций [8], [λ] = 150.

λ_х = 81;

81 ≤ 150.

Вывод: Условие выполняется.

Определяем коэффициент продольного изгиба по прилож. XV рекомендаций [8], для данной гибкости:

при λ_х = 81 = 80 + 1; ϕ_х = 0.774.

Определяем приведенную гибкость траверсы относительно свободной оси у – у:

λ_пр =√ λ² + К₁ х (F_бр / F_р1) , (4.12)

где λ_у = l_o / r_у = 70.13;

F_бр- площадь сечения всего стержня (балки), см²:

F_бр = 46.5 х 2 = 93 см²;

К1 - коэффициент, зависящий от угла наклона решетки, определяемый по таблице 3 рекомендаций [8]:

α = 45°, тогда К₁ = 27.

F_р1- площадь сечения уголка, определяемая по прилож. IV рекомендаций [8], F^уг = 6.13 (см²).

λ_пр = 73.

По λ_пр, определяем коэффициент продольного изгиба по прилож. XV рекомендаций [8]:

при λ_у = 73 = 70+3; ϕ_у = 0.792

Проверка сечения траверсы на устойчивость в двух главных плоскостях:

- относительно оси х - х

N₁ / (F х ϕ_x) ≤ m х R, (4.13) 16.8 ≤ 178.5 (Мпа).

- относительно оси у - у

N₁ / (F х ϕ_у) ≤ m х R, (4.14) 16.4 ≤ 178.5 (МПа).

Проверяем устойчивость каждой ветви траверсы на участках между раскосами:

N_В / ( F_В х ϕ_В ) ≤ m х R , (4.15) где N_B - сжимающее усилие в каждой ветви стержня, N_B = N₁ / n = 61 (кН);

n - общее количество ветвей стержня;

F_B - площадь сечения каждой ветви стержня, выбранного двутавра, см², F_B = 93 см²,

ϕ_В - коэффициент продольного изгиба ветви;

Устойчивость отдельных элементов на участках между планками:

l^P_B = μ х l_B, (4.16) где μ - коэффициент приведенной расчетной длины, μ = 0.5;

l_B - геометрическая длина ветви, l_B = 50 (см).

l^P_B = 25 (см).

Гибкость ветви:

λ_В = l^P_B / r_B ≤ [λ_В], (4.17)

где r_B - радиус инерции ветви, определяемый по прилож. II-V рекомендаций [8], r_B = 2.69 (см);

[λ_В] - допускаемая гибкость, [λ_В] = 40.

λ_В = 9.29;

при λ_В = 9.29, ϕ_В = 0.99;

6.63 < 178.5 (МПа).

Вывод: Условие выполняется.

Проверка прочности соединительных планок:

Рисунок 4.3. - Расчетная схема соединительных элементов стержней

Q_П х l / ( 2 х W_пл ) ≤ m х R , (4.18)

где Q_П - условная поперечная сила, Q_П = 200 х F;

F - площадь сечения всего стержня (балки), см², F = 46.5 х 2 = 93;

l - расстояние между центрами планок, l = lB + dпл ;

l_B - расстояние между планками, l_B = 50 (см);

d_пл - ширина планки, d_пл = 0.6 х b;

b - длина по внешним концам двутавра, b = 41.5 (см);

W_пл - момент сопротивления планки, W_пл = δ_пл х d²_пл / 6;

δ_пл - толщина планки, которой задаемся, δ_пл = 1 (см).

Q_П = 18.6 (кН);

d_пл = 25 (см);

l = 75 (см);

W_пл = 104 (см²);

67.1 < 178.5 (МПа).

Вывод: Условие выполняется.

Тогда пластина имеет размеры: d_пл = 25 (см);

b_пл = 40 (см).

4.2 Технология сооружения опор моста

Сооружение опор намечено на зимний период. Работы планируется вести от русловых к береговым опорам. Бурение скважин производится буровой машиной KATO PF1200-YS-VII. Технические характеристики буровой машины KATO PF1200-YSVII представлены в приложении И.

Работы по сооружению столбов производятся с верха рабочих площадок. Для устройства монтажных площадок, необходимых для сооружения береговых и промежуточных опор, производят срезку грунта подходов, планировку поверхности и уплотнение грунта монтажных площадок, укладку железобетонных плит под механизмы и оборудование.

Площадка, отсыпанная в месте сооружения опоры, имеет размеры, обеспечивающие размещение столбов опор в плане с расстоянием от них до границ площадки не менее 2 м.

Опасную зону при производстве работ ограждают. При недостаточном освещении (менее 50 ЛК) устанавливают переносные прожекторы.

Въезд на монтажные площадки кроме автотранспорта и строительной техники строго воспрещен. Для регулирования движения устанавливают ленточное ограждение, в ночное время суток сигнальные фонари.

Выполняются геодезические работы по разбивке осей и отметок опор моста, определяют и закрепляют положение в плане осей и центров скважин. На поверхность спланированной площадки, используя геодезические знаки оси опоры, выносят точки бурения (центры будущих скважин) и закрепляют их стальными штырями, забиваемыми в грунт на глубину от 0.4 до 1 м.

4.2.1 Технология сооружения промежуточной опоры моста

Все работы по сооружению опор, можно подразделить на следующие стадии:

Стадия 1. Установка буровой машины в рабочее положение и бурение столба с извлечением грунта

Устройство скважин под буронабивные столбы производят буровой установкой «KATO PF1200-YS-VII».

Буронабивная установка «KATO PF1200-YS-VII» устанавливается на место производства работ, устанавливают первую секцию обсадной трубы с ножевой частью и производят бурение грунта в обсадной трубе с последующим ее погружением. После погружения первой секции обсадной трубы производят ее наращивание. Путем попеременного чередования бурения, осаживания и наращивания обсадной трубы достигается проектная отметка низа скважины.

В процессе бурения Подрядчик ведет постоянный контроль за соответствием типа разбуренного грунта данным инженерно-геологических изысканий, данные вносят в журнал бурения. При выявлении несоответствия грунта данным инженерно-геологических изысканий, подрядчик незамедлительно сообщает Заказчику для принятия решений о проведении дальнейших работ.

Стадия 2. Зачистка от грузи буронабивного столба

Каждая пробуренная до проектной отметки скважина должна быть очищена от грунта, после чего сдана по акту комиссии с участием технадзора заказчика

Стадия 3. Установка арматурного каркаса буронабивного столба

Перед установкой в скважину арматурный каркас должен быть тщательно очищен от ржавчины и грязи.

Перед установкой арматурного каркаса производится его освидетельствование: обязательно проверяется диаметр каркаса в местах расположения колец жесткости; контроль наличия фиксаторов, обеспечивающих сохранение проектной толщины защитного слоя буронабивных столбов. В скважину Ø1500 мм устанавливают арматурный каркас.

Арматурный каркас буронабивных столбов устанавливают краном KOMATSU LW250-5 г/п 25 т. Характеристики крана представлены в приложении Ж.

Радиус опасной зоны при работе крана равен длине вылета стрелы плюс 5м. При подъеме конструкции, собранной в горизонтальном положении должны быть прекращены все другие работы в радиусе, равном длине конструкции плюс 5м.

При работе крана расстояние между поворотной частью крана и габаритами приближения строения или штабелями грузов и другими предметами должно быть не менее 1м.

Нахождение в опасной зоне посторонних лиц запрещено.

Стык секций арматурных каркасов буронабивных столбов производится электросваркой с перепуском стержней. Соединение продольных рабочих стержней арматурного каркаса производить односторонним швом катетом 7мм-Рэ L=200 мм. В одном горизонтальном расчетном сечении должно быть не более 25% стыкуемых стержней. При этом нижняя секция каркаса подвешивается на поперечных швеллерных стержнях под кольцом жесткости армокаркаса, опертых на торец обсадной трубы.

Характеристики

Список файлов ВКР