Проектирование склада сыпучих материалов (стр. 2 из 4)

Определяем

:

т >

, т.е. для расчета прочности каркаса принимаем т = =0,156;

для расчета прочности обшивок принимаем т = 0,738.

Положение нейтральной оси определяем с учетом коэффициента податливости соединений ребер каркаса с обшивками при т = 0,738, т.е. при т для определения напряжений в обшивках.

Определяем положение нейтральной оси:

см.

Моменты инерции будут равны:

= 1637,7 + 85(9,5 – 8,75)2 = 1685,5 см4;

= [36·13/12 + 36(18,5 – 8,75)2]l,4 = 4795,4 см4;

= [50·13/12 + 50(8,75 – 0,5)2]1,4 = 4770,2 см4.

Для определения напряжений в ребре каркаса положение нейтральной оси определяем при

= 0,156:

см.

Моменты инерции:

= 1637,7 + 85(9,5 – 9,23)2 = 1643,9 см4;

= l,4[36·l3/12 + 36(18,5 – 9,23)2] = 4335,2 см4;

= 1,4[50·13/12 + 50(9,23– 0,5)2] = 5340,7 см4;

= 736,25 + 0,7382(4335,2 + 5340,7) = 6006,2 см4.

Определяем напряжение в ребре каркаса и обшивках.

Определяем коэффициент

для определения напряжений в обшивках:

Определяем напряжения в обшивках:

в нижней обшивке

кН/см2;

в верхней обшивке

кН/см2;

Определяем напряжения в каркасе.

Определяем коэффициент

:

В растянутой зоне ребра

кН/см2

В сжатой зоне ребра

кН/см2

Статический момент относительно сдвигаемого сечения равен

= 50·1,4(9,23 – 0,5) + 5·8,23·4,115 = 781,9 см3.

Приведенный момент инерции согласно формуле [16] равен:

= 1643,9 + 0,1562· (4335,2+5340,7) = 1879,4 см4;

= (17,37·781,9)/(1879,4·50) = 0,145 кН/см2.

Проверка прочности элементов плиты

Прочностные показатели материалов

В соответствии с ГОСТ 18124 – 75* первый сорт прессованного асбестоцементного плоского листа имеет временное сопротивление изгибу 23 МПа. Временное сопротивление изгибу для расчета плиты, равное 23•0,9 = 20,7 МПа. Принимаем значения расчетных сопротивлений асбестоцемента, соответствующие временному сопротивлению изгиба 20 МПа (Rc = 30,5 МПа, Rt = 8,5 МПа и Rst = 14,5 МПа).

Расчетные сопротивления следует умножить на коэффициент условия работы

Тогда

= 3,05·0,7 = 1,83 кН/см2;

= 0,85·0,7 = 0,6 кН/см2;

= 1,45·0,7 = 1,5 кН/см2.

Определение расчетных сопротивлений каркаса

и производится по СНиП II–25–80 "Деревянные конструкции" для древесины II категории расчетное сопротивление древесины вдоль волокон сжатию = 13 МПа, растяжению = 10 МПа, скалыванию = 1,6 МПа.

Проверки прочности элементов плиты:

в обшивке

0,68 кН/см2< =1,83 кН/см2;

0,58 кН/см2< = 0,6 кН/см2;

в ребре каркаса

0,421 МПа < = 1,3 кН/см2;

0,449 МПа < = 1,0 кН/см2;

= 0,145 кН/см2< = 0,16 кН/см2.

Расчет и проверка прогиба плиты

Изгибная жесткость

= 1979,4·104 МПа·см4

Максимальный прогиб плиты

(5/384)(2,9·4504·0,5)/(1897,4·104·100) = 0,81 см.

Предельный прогиб

0,81 см < (l/250)=1,8 см.

Вывод:

Подобранное сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

Расчет арки

Склад сыпучих материалов пролетом 62 м представляет собой А–образную арку, в качестве несущих конструкций которой применена стрельчатая арка треугольного очертания с затяжкой. Геометрическая схема – трехшарнирная статически неопределимая арка с затяжкой

Сбор нагрузок на несущий элемент полуарки

Несущий элемент арки – клееная деревянная балка прямоугольного сечения.

Шаг арок – 4,5 м.

Ширина сбора нагрузок – 4,5 м.

Постоянные нагрузки

Нормативная нагрузка от собственной массы несущей конструкции вычисляется приблизительно по эмпирической формуле:

=(0,465+ 1,344) / [1000/ (7∙ 64) - 1]= 1,47 кН/м2;

kсм= 7 – коэффициент собственной массы конструкции;

кН/м2 – нормативная нагрузка от массы покрытия;

кН/м2 – нормативная снеговая нагрузка;

Погонные нагрузки на полуарку

Нормативная постоянная

кН/м;

Расчетная постоянная

кН/м;

Нормативная снеговая

кН/м;

Расчетная снеговая

кН/м;

Ветровая нагрузка

Ветровая нагрузка принимается по табл.5 и приложению 3 СНиПа [1].

Город Березники находится во II ветровом районе, нормативное ветровое давление на покрытие Wo= 0,3 МПа.

Расчетное значение ветровой нагрузки определяется по формуле

W= Wo∙ k∙ c∙ γf;

где k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;

c – аэродинамический коэффициент, учитывающий форму покрытия

(cе1= 0,4+ (0,8- 0,4)∙ (45- 40) / (60- 40)= 0,5; cе2=-0,4);

γf = 1,4 – коэффициент надежности по нагрузке;

Рис. 4. Схема загружения арки ветровой нагрузкой

Погонные расчетные значения ветровой нагрузки

W1= W1∙ B= 0,3∙ 0,50∙ 0,5∙ 1,4∙ 4,5= 0,473 кН/м;

W2= W2∙ B= 0,3∙ 0,65∙ 0,5∙ 1,4∙ 4,5= 0,614 кН/м;

W3= W3∙ B= 0,3∙ 0,85∙ 0,5∙ 1,4∙ 4,5= 0,803 кН/м;

W4= W4∙ B= 0,3∙ 1,0∙ 0,5∙ 1,4∙ 4,5= 0,945 кН/м;

W5= W5∙ B= 0,3∙ 1,0∙ 0,4∙ 1,4∙ 4,5= 0,756 кН/м;

W6= W6∙ B= 0,3∙ 0,85∙ 0,4∙ 1,4∙ 4,5= 0,643 кН/м;

W7= W7∙ B= 0,3∙ 0,65∙ 0,4∙ 1,4∙ 4,5= 0,491кН/м;

W8= W8∙ B= 0,3∙ 0,50∙ 0,4∙ 1,4∙ 4,5= 0,378 кН/м;

Расчет сочетаний нагрузок

Расчет сочетаний нагрузок производим по правилам строительной механики на ЭВМ с использованием расчетного комплекса «Лира Windows 9.0»

Сочетание нагрузок

Расчетные сочетания нагрузок принимаются в соответствии с п.п. 1.10.-1.13.СНиП [1]. Расчет ведется на одно или несколько основных сочетаний нагрузок.