Расчет одноцепной портальной опоры на оттяжках

Для нахождения значений продольных сил в 12-м поясном и 3-м стержне решетки, принадлежащих консольной части фермы, рассечем ее по сечению ІІ–ІІ и воспользуемся условиями равновесия правой от сечения части фермы (рис. 4.3). Значения усилий в 12-м стержне определяются из уравнения моментов сил, приложенных к отсеченной

дольной силы в 3-м стержне составим аналогичное уравнение относительно точки F.

6 4 2 p 2 VB 6 0.

Следовательно, N3 = 3324,4 даН;

70

б) от временной нагрузки справа

прM B VB 6 N12r12 0;

N12 = 30218,4 даН;

прM F N3 3 4VB X 1,5 0;

N3 12 097 даН;

в) от временной нагрузки слева

N12 = 30218,4 даН;

N3 12 097 даН.

Для нахождения значений продольных сил в 14-м поясном стержне и 13-м стержне решетки, принадлежащих консольной части фермы, рассечем ее по III–III и воспользуемся условиями равновесия левой от сечения части фермы. Значения усилий в стержне 14 определяются из уравнения моментов сил, приложенных к отсеченной части, относительно точки М, а для нахождения значений продольной силы в стержне 13 составим аналогичное уравнение относительно моментной точки N, рис. 4.4.

Предварительно из подобия заштрихованных треугольни-

ков найдем величины r14 и r13:

τ3 2,25 м.

71

Определение значений продольных сил: а) от постоянных нагрузок

N14 = 13047,7 даН;

MM N13r13 1,1p 1,5 1,4 p 3 1,7 p 4,5 0;

N13 997,8 даН;

б) от временных нагрузок справа:

в) от временных нагрузок слева:

левM N N14r14 0,2W 0,37 0,2W 0,75 0,2W 1,12 0; N14 205,7 даН;

левMМ N13r13 0,2W 0,37 0,2W 0,75 0,2W 1,12 0; N13 = 53,02 даН.

Значения продольных сил в стержнях 1, 2, 3 найдем способом вырезания узлов.

Рассчитаем стержень 1.

Вырежем узел А фермы, используем условия его равновесия (суммы проекций сил, приложенных к узлу, на оси выбранной системы координат должны быть равны 0).

72

sinα 1,5460,38 0, 246;

cosα 1,5461,5 0,97.

α и другие величины даны на предыдущих рисунках.

Усилия:

а) от постоянной нагрузки:

ΣY VA N1 6547,9 N1 0;

N1 6547,9 даН;

б) от временной нагрузки справа:

ΣY VA N1 32,6 N1 0;

N1 32,6 даН;

в) от временной нагрузки слева:

ΣY VА N1 32,6 N1 0;

N1 32,6 даН.

Рассчитаем стержень 3:

β 45о;

ΣY N3sinβ N3sinβ 2 p N3 0; N3 2 p 332,6 даН.

73

Рассчитаем стержень 5:

cosγ 1,1,5695 0,885; sinγ 0,1,695746 0,442;

Усилия:

а) от постоянных нагрузок:

ΣY N3sinα N5 1,7 p 0;

N5 282,7даН;

б) от временных нагрузок справа:

Результаты расчета занесем в табл. 4.1, 4.2.

Т а б л и ц а 4.1

Усилия в стержнях траверсы

74

Произведем расчет стержней на прочность. Условие прочности

σ NF σ ,

где F – площадь сечения уголка;

σ 2900 даН/см2.

Проверяем стержни на прочность:

σ15 8583,813,75 624,3 даНсм2 2900 даН/см2 ; σ16 7833,15,156 517,1 даНсм2 2900 даН/см2 ; σ12 9644,15,157 636,6 даНсм2 2900 даН/см2 ;

75

σ14 13047,13,757 948,9 даНсм2 2900 даН/см2 ; σ3 3324,4,8 4 692,4 даНсм2 2900 даН/см2 ; σ13 997,83,08 324,0 даНсм2 2900 даН/см2 ; σ1 6547,94,8 1364,1 даНсм2 2900 даН/см2 ; σ3 332,4,86 69,3 даНсм2 2900 даН/см2 ;

σ5 282,13,08 91,8 даНсм2 2900 даН/см2.

76

5.РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ

5.1.Расчет сварного соединения

Раскосы решеток опор ЛЭП прикрепляются к поясам или фасонкам внахлестку в основном фланговыми швами, поперечные лобовые швы добавляются лишь в исключительных случаях, когда прочность фланговых швов недостаточна.

При прикреплении несимметричных элементов, например уголков, фланговыми швами последние следует располагать так, чтобы центр тяжести

Прикрепление уголка к фасонке площади шва совпадал с центром тя- с помощью сварных швов жести профиля. Для уголка это усло-

вие соблюдается, когда шов, наложенный вдоль обушка, составляет 70 %, авдольпера– примерно 30 % общей необходимой длинышва.

На рисунке

l1 0,7lp 1 см,

l2 l3 0,3lp 2 см.

Расчет сварного соединения для стержня 13 траверсы (уголок 40 4) производится по формуле

δNlp Ryсв,

шш

где Ryсв – расчетное сопротивление сварного шва на растяжение

(сжатие); δш – расчетная толщина шва, равная меньшей из толщин сва-

риваемых элементов: δш βhш;

– коэффициент, при ручной сварке равный 0,7;

lш – длина сварного шва, равная ширине элемента минус 1 см (на непровар): lш δ 1, см;

77

δш – ширина элемента: δш 0,7 4 2,8 мм.

Ryсв 1500 даН/см2 ;

lш 4 1 3 см.

Тогда

997,8 1187,9 даН2 1500 даН/см2. 0,28 3 см

Условие выполняется, следовательно, сварной шов выдержит нагрузку.

5.2. Расчет болтового соединения

Четырехболтовое соединение (М-20) траверсы со стойкой с накладкой косынки проверим на срез и смятие.

1. Проверка на срез. Условие прочности

N p πd42 nmc Rcp ,

где Rcp – расчетное сопротивление соединения среза:

В этой формуле n – количество болтов в соединении, mc – количество срезов.

78

2. Проверка на смятие. Условие прочности

N p dδ nRcм,

где δ – минимальная суммарная толщина листов соединения, сминаемых болтом в одном направлении;

Rcм – расчетное сопротивление смятию: Rcм 3400 даН/см2. Тогда

7833,6 даН 2 0,45 4 3400 12 240 даН.

6. РАСЧЕТ АНКЕРНЫХ БОЛТОВ

Усилие в поясе нижней секции составляет U1= 43,6 103 даН.

Это усилие воспринимается двумя анкерными болтами фундамента. Произведем расчет анкерных болтов на растяжение.

Условие прочности

U Rs , nFнт p

где U – расчетная продольная сила, действующая на болтовое соединение;

Fнт – площадь сечения болта, нетто, определяемая по формуле

Fнт 16π d2 d3 2,

где d2 – номинальный средний диаметр резьбы;

d3 d1 H6 ;

d1 – номинальный внутренний диаметр резьбы; Н – теоретическая высота болта;

79