Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2435.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
8.81 Mб
Скачать

Практическая работа № 6. Высотные сооружения

Цель:

Освоить методику расчета и конструирования мачт и высотных опор

Задание:

• Произвести сбор нагрузок

• Выполнить статический расчет

• Подобрать сечения

6.1. Исходные данные

План мачты – прямоугольное, треугольное (по вариантам)

Размер в плане – 1,8 м, 2.4 м, 3,0 м, 3,6 м, 4,4м, 4,8 м. (по вариантам)

Проф ль элементов: уголок сдвоенный, одинарный, труба круглая,

 

квадратная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Ветровая нагрузка по районам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Последняя ц фра зачетной книжки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

3

 

4

 

 

5

6

7

 

8

9

0

 

 

Район

 

I

 

 

I

 

II

 

III

 

 

IV

 

IV

 

V

 

V

 

VI

 

VI

 

 

2.

Высота

 

мачты

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цифра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предпоследняя ц фра зачетной книжки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цифра

 

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

6

 

7

 

8

 

9

 

0

 

 

Высота,

 

12

 

 

14

 

15

 

18

 

 

21

 

24

 

27

 

30

 

32

 

36

 

 

м

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2. Методика выполнения работы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ветровая нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полная ветровая нагрузка Pп, i c учетом 1-й формы собственных

 

колебаний:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pп, i = К Pс, i ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где К – коэффициент, учитывающий 1-ю форму собственных

 

колебаний;

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К 1 Н А2

 

В2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где - число стандартов нормальногоИраспределения, зависящий от суммарного времени эксплуатации и типа ветрового воздействия;

Н – пульсационный параметр, зависящий от высоты и типа местности;

А – коэффициент масштаба конструкции; В1 – спектральный коэффициент, зависящий от отношения

f01/V, для 1-й частоты собственных колебаний;

110

1 – коэффициент, учитывающий несинхронность пульсаций ветрового воздействия;

 

- коэффициент затухания.

 

 

 

 

По результатам расчетов аналогичных мачтовых

конструкций принято:

 

 

 

 

Кмах = 1,74

 

 

 

 

ОСТ

 

 

 

 

 

 

 

 

Pс, i

статическая ветровая нагрузка на i-й элемент.

 

Pс, i = Сi Fi qp KH i n,

 

 

 

 

где Сi – аэродинамический коэффициент проекции i-го

элемента на

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

плоскость перпендикулярную ветровому потоку.

По

92-9249-80 при Vх di

 

 

 

 

 

 

 

50 0,014 = 0,7

 

 

 

 

 

 

50 0,033 = 1,65 < 2,9 м2/с – Сi =1,2

б

 

 

 

 

 

 

50

0,051 = 2,55

 

 

 

 

 

 

50 0,3 = 15 > 7 м2/с – Сi = 0,7

 

для плоских элементов Сi = 1,4.

 

 

 

Fi – наветренная площадь, м2;

 

 

 

 

 

Арктическом

 

qp – расчетный скоростной напор, Па.

 

По ГОСТ 16350-80 "Климат СССР" скорость ветра 40 м/с и

более

в

 

 

 

климатическом

районе по результатам

четырехсрочных на людений была 1 час в году при min t C от –

34,9

до –30,0 , при этом max плотность воздуха pt = 1,48 кг/м3

(ОСТ 92-9249-80).

Д

 

 

 

 

 

2

50

2

= 1850 Па

 

qp max = 0,5 pt V = 0,5 1,48

 

 

KH i – коэффициент увеличения скоростного напора по

высоте (см. ОСТ 92-9249-80).

И

 

n – коэффициент перегрузки, n = 1,1 (ОСТ 92-9249-80).

 

Устойчивость ствола мачты.

 

 

 

Расчет на устойчивость производится по формулам для

сжато-изогнутых стержней.

 

 

 

 

Напряжение от внецентренного сжатия

 

 

N

 

R ,

 

 

 

 

вн F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где: - коэффициент уменьшения основного допускаемого

напряжения, зависящий от условной гибкости и приведенного эксцентриситета m1,

111

 

 

 

l

 

 

 

 

R

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

2,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где - коэффициент длины;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i – радиус инерции;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R – расчетное сопротивление.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1 M

F

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

N

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

-

 

коэффициент

 

влияния

 

формы

сечения и

эксцентр

с тета.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Натяжение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оттяжек мачты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет

оттяжек

производится

по

 

формулам

для

гибких

н тей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обледенен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пр веденная нагрузка на оттяжку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

g cos w cos sin 2 w sin 2

; кг/м,

 

где

 

 

g

 

вес

каната на

единицу

длины

учетом

 

 

 

 

 

я), кг/м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

w – давление ветра на единицу длины каната, нормального

к направлению ветра;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- угол наклона оттяжки к горизонту;

 

 

 

 

 

- угол в плане между направлением оттяжки и

наветренной оттяжкой, принятой за начало отсчета углов;

 

 

 

 

-

 

угол

 

 

 

Д

 

 

 

 

между направлением

 

 

ветра

и

наветренной

оттяжкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Узловая нагрузка при трех оттяжках и = 60

 

 

U

 

3 w l

1 sin2

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Натяжение оттяжек при изменении исходного состояния

 

H 3

 

E F q12 l 2

 

E F t

 

t H

 

 

H 2

E F q22 l 2

0

 

 

2

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

 

 

 

2

 

24

 

 

 

 

 

 

 

24 H1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Е – модуль упругости каната;

F – площадь поперечного сечения каната; q – скоростной напор ветра;

- коэффициент температурного удлинения.

112

Си б А Д

Рис.6.1. Расчетные схемыИ

113

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]