3.2. Зусилля в ногах вежі

Повне зусилля в нозі бурової вишки від вертикального та горизонтального навантаження:

де N_1i – поздовжні зусилля в нозі вежі від вертикальних навантажень:

;

N_2i – поздовжні зусилля в нозі вежі від горизонтальних навантажень:

;

3.3. Зусилля в решітці

Зусилля в поясі решітки приймаємо:

Розкоси розраховуємо на сумарне зусилля від поперечної сили та обмину ніг вишки поздовжньою силою .

Зусилля стиску – розтягу в розкосах становить:

• від поперечної сили Q_max:

• від сили обмину N:

За наявності невідомих величин подальший розрахунок проведемо в пункті 4.3.2.

Розкоси приймаємо із круглої сталі. Тому необхідно, щоб зусилля стиску від обмину не перевищувало розтягуючого зусилля від поперечної сили для будь-якої комбінації навантажень на вишку. Для цього розкоси попередньо розтягують на зусилля

N_pp = 30 кН.

Розрахункове зусилля в розкосі решітки вишки буде:

N_p = N_pp + N_pt = 30+294=324kH.

4.Добір перерізу елементів вежі

4.1. Вибір матеріалу

Вибираємо сталь С345 з приблизним значенням розрахункового опору R_y = 335 МПа .

4.2. Розрахунок ніг вежі

Орієнтовано визначимо площу перерізу ноги:

З сортаменту вибираємо трубу Тр. 377х10:

D_H = 325 мм, t =65 мм, A =60 см², i = 11 см

Знаходимо максимальну гнучкість ноги вишки:

Залежно від знаходимо коефіцієнт повздовжнього згину _min= 0,58.

Виконуємо перевірку стійкості ноги вишки:

Підбір проводиться за максимальним напруженням.

4.3. Розрахунок решітки вежі

4.3.1. Розрахунок пояса

Орієнтовано визначимо площу та радіус інерції перерізу пояса:

З сортаменту вибираємо трубу Тр. 244,5х6 мм:

D_H =244,5 мм, t =6 мм, A =44,95см², i =8,419 см.

Знаходимо максимальну гнучкість ноги вишки:

Залежно від знаходимо коефіцієнт поздовжнього згину _min=0,35.

Виконуємо перевірку стійкості пояса вишки:

Підбір проводиться за максимальною гнучкістю.

4.3.2. Розрахунок розкосів

Визначаємо необхідну площу перерізу розкосу:

Визначаємо діаметр розкосу:

Приймаємо затяжку з кругляком d=45 мм, площа якої A_p=15,89 см².

Виконуємо перевірку на міцність:

Перевірка гнучкості не потрібна, бо гнучкість елементів, що підлягають попередньому натягу, не обмежується.

4.4. Стійкість позацентрово-стиснутої вежі

Знаходимо максимальну гнучкість вишки:

де µ₁ – коефіцієнт для визначення розрахункової довжини:

_{Рисунок 4.1. – Схема для визначення гнучкості та схема поперечного}

_{перерізу}

Знаходимо приведену гнучкість вишки:

Вираховуємо відносний ексцентриситет за формулою:

де – відстань від головної осі перерізу до осі ноги вишки; a=550 cм;

– момент інерції перерізу вишки відносно головної осі:

де I_вл – власний момент інерції ноги вежі:

е – ексцентриситет:

Визначаємо умовну гнучкість:

Виконуємо перевірку стійкості вишки у цілому за формулою:

де φ_e=0,770;

Стійкість вишки забезпечена.