- •Загальні відомості про конструкції сталевої балкової клітки
- •2. Вибір оптимальної схеми розкладання балок, компонування варіанта розкладання балок
- •2.1. Розрахунок настилу
- •2.2. Розрахунок балки настилу
- •2.3. Розрахунок допоміжної балки
- •2.4. Розрахунок балки настилу за нормальним типом розкладання
- •3. Розрахунок головної балки прольотом 16м
- •3.1. Визначення розрахункових зусиль
- •3.2. Підбір перерізу
- •3.3. Зміна перерізів поясів головної балки
- •3.4. Перевірка загальної стійкості головної балки. Перевірка стійкості поясів та стінки балки
- •3.4.1. Перевірка стійкості стінки по відсіках
- •3.5. Розрахунок поясних швів та підбір перерізу ребер жорсткості
- •3.6. Розрахунок та конструювання опорного вузла
- •3.6.1. Розрахунок болтового зєднання допоміжної балки і головної балки
- •4 . Розрахунок центрально стиснутої колони
- •4 Lx .1. Збір навантажень та визначення розрахункової довжини колони
- •4.2. Вибір перерізу і перевірка стійкості колони
- •4.3. Розрахунок бази колони
- •4.4. Розрахунок бази колони з фрезеруванням торця
- •4.5. Підбір перерізу наскрізної центрально стиснутої колони
- •Pис. 4.4. Tипи решіток наскрізних колон, а і б – ґратчасті колони з різним кутом нахилу ґраток; б – наскрізна колона на планках
- •Розрахунок бази колони
- •На ділянці “2”, опертої на три канти ,
- •4.6. Розрахунок опорного вузла головної балки
- •5. Оформлення графічного матеріалу
- •С пецифікація
- •Використана література
2.1. Розрахунок настилу
Сталевий настил балкових кліток працює на згин із розтягом. На практиці використовують формулу розрахунку, яка враховує модуль пружності сталі Е=2.06 105 мПа, та нормативно допустимий прогин сталевого настилу f/l=[1/150].
Проліт настилу дорівнює відстані між балками настилу (між полицями). Ширина полички балки настилу з двотавра №10 рівна мм. При кроці балок настилу мм проліт настилу: мм.
Рис. 2.2. Розрахункова схема сталевого настилу
Відношення вільного прольоту настилу до його товщини мм повинно бути менше, ніж наведена залежність
,
де gн = 26 кПа – корисне навантаження на клітку в кПа ( завдання ).
Тобто настил товщиною 6 мм має достатню несучу здатність.
2.2. Розрахунок балки настилу
Балка настилу ( для даного випадку ) являє собою нерозрізну балку з рівномірно розподіленим навантаженням. Погонне навантаження знаходимо з урахуванням заданого корисного навантаження, а також власної ваги настилу та балки настилу. Нормативне і розрахункове навантаження відповідно
де Pст.наст. = 0,0785 кН/м2 – вага 1м2 сталевого листа товщиною 1 мм;
qб.н. = 0,0946 кН/м – вага 1 погонного метра балки з двотавра №10 [3];
а = 0,62 м – крок балок настилу;
γf = 1,2 – коефіцієнт надійності за корисним навантаженням [2];
γfв.в.= 1,05 – коефіцієнт надійності за навантаженням від власної ваги сталевих конструкцій [2].
М
Q
Рис. 2.3. Розрахункова схема балки настилу
Внутрішні зусилля з урахуванням перерозподілення згинаючих моментів знаходяться за формулами:
Випишемо із сортаменту [3] деякі характеристики двотавра №10: см3; І = 198 см4; А = 12 см2; см; см; см; см.
При товщині полички 7,2 мм < 10 мм розрахунковий опір згину = 25 кН/см2, т.51 [1] (Додаток т.1) фасон до10 мм. класу С255, а розрахунковий опір зсуву кН/см2. Для несучих конструкцій клітки, якщо є залізнична колія, рекомендується приймати сталь С255, за відсутністю колії сталь С245 т.50 [1].
Розрахунок виконується з урахуванням пластичних деформацій сталі.
Відношення площі полички до площі стінки рівне:
.
За таблицею 66 [1] або за графіком (рис.2.4) знаходимо С = 1,07; при відсутності зони чистого згину ( також при ), С1 = С = 1,07.
Рис. 2.4. Графік залежності коефіцієнта С від відношення площі полиці до площі стінки двотавра (відображення т.66[1] переріз 1)
Виконуємо перевірку нормальних напружень і визначаємо відсоток недонапруження
Виконуємо перевірку жорсткості і визначаємо її надлишок
,
.
Значення нормативного відносного прогину визначаємо за таблицею 3, с.326 [3] залежно від призначення конструкції та виду залізничної колії.
Виконуємо перевірку дотичних напружень
кН/см2 кН/см2.
Загальна стійкість забезпечена, тому що на балку опирається суцільний сталевий настил, він розкріпляє її по всій довжині. Прийнятий профіль із двотавра №10 є мінімально можливим, тому, незважаючи на великі запаси міцності й жорсткості, приймаємо балку настилу з прокатного двотавра №10.