Классификация элементов главной фермы.
Определяем классы заданных элементов фермы по прочности сечения, устойчивости т.к. согласно задания элемет 2’-3’ является сжатым стержнем, а раскос 2-3’ элементом с двухзначной линией влияния, а также по выносливости:
Характеристика линий влияния.
Рис. 3 Схема главной фермы и линии влияния.
Характеристики линий влияния заносим в таблицу №3
Таблица3.
Характеристики линий влияния в элементах главной фермы
Обозначение элементов |
Длина загружения λ или λ1 / λ2, м |
Коэффициент α или α1 / α2 |
Площади участков Ω или Ω1/Ω2, м |
Суммарная площадь Ω, м |
2’-3’ |
56 |
0,37 |
38,68 |
38,68 |
2-3’ |
16 / 40 |
0,125 /0,125 |
2,47 / 15,45 |
17,92 |
Определяем классы заданных элементов фермы по прочности сечения, устойчивости т.к. согласно задания элемент 2’-3’ является сжатым стержнем, а раскос 2-3’ элементом с двухзначной линией влияния работающий преимущественно на сжатие, а также по выносливости:
Геометрические характеристики сечения элементов фермы.
Площадь сечения:
вертикальных листов: ;
горизонтальных листов: ;
уголков: ;
площадь уголка F1 является табличным значением, принимаемым по [1, прил. 1]
суммарное брутто: ;
Момент инерции площади сечения:
Вертикальных листов: ;
горизонтальных листов: ;
уголков: ;
площадь уголка F1 и момент инерции J1 является табличными значением, принимаемыми по [1, прил. 1]
суммарное брутто: ;
Статический момент половины площади сечения относительно нейтральной оси:
вертикального листа: ;
горизонтальных листов: ;
уголков: ;
суммарное брутто: ;
Площадь сечения:
вертикальных листов: ;
горизонтальные листы в расчете не участвуют;
уголков: ;
площадь уголка F1 является табличным значением, принимаемым по [1, прил. 1]
суммарное брутто: ;
Площадь ослабления сечения (согласно схемы):
вертикальных листов: ;
горизонтальные листы в расчете не участвуют;
уголков: ;
площадь уголка F1 является табличным значением, принимаемым по [1, прил. 1]
суммарное брутто: ;
где – количествоотверстий, принимаемое по чертежу сечения;
= 2,3 см - диаметр заклепочных отверстий;
Площадь всего сечения нетто, соответственно вычисляется как разность:
Далее в таблице и расчетах индекс площади F заменен на ω.
Момент инерции площади сечения:
Вертикальных листов: ;
Вертикальных листов: ;
горизонтальных листов: в расчете нет;
уголков: ;
уголков: ;
площадь уголка F1 и момент инерции J1 является табличными значением, принимаемыми по [1, прил. 1]
суммарное брутто: ;
суммарное брутто: ;
Радиусы инерции всего сечения:
Свободные длинны элемента, равные для рассматриваемого раскоса:
Определение гибкости элемента как сплошного стержня в плоскости соединительных решеток:
Согласно расчетной гибкости элементов по таблице [1, таблица 4] определяем минимальный коэффициент φ
Для наглядности и удобства оценки результатов расчета все вычисления сведены в таблицу 5.
Таблица 5
Геометрические характеристики сечений элементов главной фермы
Обозначение |
Вид сечения |
Состав сечения |
Площадь поперечноого сечения элементов, см2 |
Стальческий момент So, см3 |
Эксцентриситет Z, см |
Момент инерции, см4 |
Радиус инерции, см |
Свободные длинны элементов |
Гибкость элементов |
Коэффициент φmin |
φmin ωбр | |||||||||||
Брутто ωбр |
ослаблений ωос |
Нетто ωнт |
|
|
Jx |
Jy |
|
|
|
|
| |||||||||||
2'-3' |
|
2ВЛ |
144 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
2ГЛ |
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||
6∟ |
115.02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||
итого: |
399,02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||
2 - 3' |
|
4ВЛ |
192 |
55,2 |
136,8 |
сечение симметричное So=0 и Z=0 |
25600 |
86385 |
0,74 |
186,8 | ||||||||||||
4∟ |
60,44 |
18,4 |
42,04 |
19284 |
37372 | |||||||||||||||||
итого: |
252,44 |
73,6 |
178,84 |
44884 |
123757 |
Расчет допускаемой временной эквивалентной нагрузки.
Допускаемая временная эквивалентная вертикальная нагрузка определяется по формуле:
где: - основное допускаемое напряжение, согласно исходных данных принимаемое равным 1,4 тс/см2;
–коэффициент понижения допускаемого напряжения, учитываемый только при расчетах на выносливость в остальных случаях принимаемый равным 1;
- рабочая площадь сечения элемента, принимаемая при расчетах на прочность и выносливость равной площади нетто, а при расчетах на устойчивость равной φmin*ωбр (т.е. по последней колонке таблицы 5)
= 4,4 тс/ м. пути – интенсисность постоянной нагрузки на пролетное строение, принята согласно исходных данных для элементов главных ферм.
–площадь линии влияния, загружаемая постоянной нагрузкой;
–площадь линии влияния, загружаемая временной нагрузкой;
Коэффициент понижения допускаемого напряжения при расчетах на выносливость для элемента 2' – 3' (верхний (сжатый) пояс) рассчитывается по формулеимеющей следующий вид:
для элемента 2 – 3' (восходящий раскос, работающий при преимущественном сжатии) рассчитывается по формуле имеющей такой же вид.
где: = 0,45 – коэффициент;
=1,6 – эффективный коэффициент конвертации напряжений, в данном курсовом проекта также принимаемый, безусловно.;
= 0,23 - коэффициент.
–коэффициент ассиметрии цикла напряжений, вычисляемый по формуле:
Для элементов с однозначными линиями влияния, и конкретно данном случае элемента 2' – 3' формула определения будет выглядеть следующим образом:
Для элементов с двухзначными линиями влияния, и конкретнов данном случае для раскоса 2 – 3' формула определения будет выглядеть следующим образом:
где q – интенсивность временной нагрузки следует принимать равной 8 тс/м.
В результате:
Допускаемая временная эквивалентная нагрузка для элемента 2 – 3' получаемая при расчете:
по прочности:
Результаты классификации вносим в таблицу 6.
Таблица 6
Классификация элементов главной фермы.
Обозначение элемента |
Классификация элемента: |
Допускаемая эквивалентная нагрузка К, тс/ м.пути. |
Эталонная нагрузка с динамикой Кэ(1+μ) тс/м |
Класс элемента К |
2' - 3' |
по прочности |
|
|
|
по устойчивости |
|
|
| |
по выносливости |
|
|
| |
2 - 3' |
по прочности |
|
|
|
по устойчивости |
|
|
| |
по выносливости |
|
|
|