Расчет болтового соединения балок проезжей части.
Все
болтовые соединения в ферме выполняются
на высокопрочных болтах диаметром 22
мм. Соединение является фрикционным и
один болт позволяет удержать на трении
усилие 9,5 т при одной поверхности трения.
Изгибающий момент от продольных балок воспринимается накладками, закрепленными болтами n1. Нормальная сила в соединении
Тс
Необходимое количество болтов
шт
Поперечная нагрузка воспринимается через уголки, закрепленные болтами n2 и n3
Необходимая толщина листа с учетом ослаблений:
,
назначаем толщину равной 16 мм.
Длина листа для размещения 12 отверстий в 2 ряда и с 2 сторон
мм.
Расчет прикрепления поперечной балки к узлу главной фермы.
На
узел главной фермы передается усилие
Q от поперечной балки
через уголок 100х100 и изгибающий момент
от жесткого закрепления балки в узле,
неблагоприятное влияние которого
учитывается коэффициентом µ=0,85.
Количество болтов n6 принимаем конструктивно равным 3.
Болты, установленные в пределах высоты пояса главной фермы, не включаются в работу.
Расчет поперечных связей продольных балок.
Поперечные связи вместе с вертикальными ребрами продольных балок обеспечивают местную устойчивость сжатой зоны балок. Ребра изготавливаются из уголков 125х80х10 и ставятся на расстоянии не более 2,5 м. Конструктивно ставим ребра через 1,65м.
Сечение элементов подбирается исходя
из минимального радиуса инерции,
обеспечивающего необходимую жесткость
при заданной длине. Гибкость стержня
не должны превышать
.
Расчет узлов главных ферм.
Узлы главных ферм воспринимают и распределяют усилия в элементах главных ферм. Для нахождения усилий строим линии влияния. В курсовом проекте рассмотрим два центральных узла главной фермы – на верхнем поясе и на нижнем поясе. Обозначим номерами элементы фермы, примыкающие к узлам:
1,5 – верхний пояс;
2,6 – раскосы;
3,7 – нижний пояс;
4 – подвеска.
Элементы 5,6,7 расположены симметрично, поэтому линии влияния усилий в них также симметричны, и можно ограничиться построением линий влияния для элементов 1,2,3,4.
Площади линий влияния
ω1=-48,39 м; ω2+=8,44 м; ω2-=-11,55 м; ω3=65,87 м; ω4=5,50 м
Положение вершин линий влияния
α1=0,43; α2+=0,071; α2-=0,071; α3=0,5; α4=0,5;
Постоянная нагрузка на одну главную ферму
тс/м
Элемент 1:
Эквивалентная временная нагрузка на одну ферму при длине загружения линии влияния 77 м составит 5,03 тс/м.
Динамический коэффициент
Расчетное усилие от временной и постоянной нагрузки
тс
Усилия при расчете на выносливость, тс
-параметр цикла
Коэффициент понижения расчетного сопротивления стали
Подбор сечения
Сечение элемента коробчатое из 2 листов 450х12 мм, 502х10, 730х10
Площадь сечения нетто Ах=217,1см2 , брутто Ап=231,2
Проверка прочности
МПа
Проверка выносливости
МПа,
прочность и выносливость обеспечены.
Количество болтов для передачи усилия от элемента на узел
Элемент 2:
Линия влияния имеет участки разных знаков. Для нахождения экстремальных усилий загружаем линию влияния постоянной нагрузкой и временной на участке одного знака.
Эквивалентная временная нагрузка на одну ферму при длине загружения положительного участка линии влияния длиной 35,54 м составит 6,23 тс/м; при загружении отрицательного участка длиной 41,46 м составит 5,95 тс/м
Динамические коэффициенты
,
Экстремальные усилия от временной и постоянной нагрузки, тс
Усилия при расчете на выносливость, тс
Коэффициент понижения расчетного сопротивления стали
Подбор сечения
Сечение элемента коробчатое из 2 листов 420х12 мм, 502х10
Площадь сечения нетто Ах=141 см2 , брутто Ап=151 см2
Проверка прочности
МПа
Проверка выносливости
МПа,
прочность и выносливость обеспечены.
Количество болтов для передачи усилия от элемента на узел
Элемент 3:
Эквивалентная временная нагрузка на одну ферму при длине загружения линии влияния 77 м составит 5,00 тс/м.
Динамический коэффициент
Расчетное усилие от временной и постоянной нагрузки
тс
Усилия при расчете на выносливость, тс
Коэффициент понижения расчетного сопротивления стали
Подбор сечения
Сечение элемента коробчатое из 2 листов 450х20 мм, 486х10 мм,730х10 мм
Площадь сечения нетто Ах=281,6 см2 , брутто Ап=301,6 см2
Проверка прочности
МПа
Проверка выносливости
МПа,
прочность и выносливость обеспечены.
Количество болтов для передачи усилия от элемента на узел
Элемент 4:
Эквивалентная временная нагрузка на одну ферму при длине загружения линии влияния 11 м составит 7,64 тс/м.
Динамический коэффициент
Расчетное усилие от временной и постоянной нагрузки
тс
Усилия при расчете на выносливость, тс
Коэффициент понижения расчетного сопротивления стали
Подбор сечения
Сечение элемента коробчатое из 2 листов 280х12 мм, 502х10 мм
Площадь сечения нетто Ах=107,4 см2 , брутто Ап=117,4 см2
Проверка прочности
МПа
Проверка выносливости
МПа,
прочность и выносливость обеспечены.
Количество болтов для передачи усилия от элемента на узел
