Расчет траверс 1 и 2 ярусов (Т1 и Т2)

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 6Следующая ⇒

Расчет траверс 1 и 2 ярусов (Т1 и Т2) на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок и подбор их сечения производим аналогично расчету траверсы 3 яруса (Т3). Результаты расчетов приведены в таблицах 4 и 5.

При расчете траверс нижних ярусов снеговая нагрузка не учитывается.

Предварительно принимаем сечение траверс – гнутый замкнутый сварной квадратный профиль 200х200х6 мм. Окончательно принимаем сечение траверс на основании результатов расчетов (коэффициент использования К_max<1) для комбинации загружений №1, 2 и 3.

Таблица 4 – Результаты расчета траверсы Т1.

Обозначение траверсы	Схема загружения	Внутренние усилия в поперечных сечениях траверсы	Опорные реакции, кН		Принятое сечение траверсы (по ГОСТ 30245-2003)	Коэффициент использования К_max	Проверяемый фактор для К_max
			опора 1 (левая)	опора 2 (правая)

1	2	3	4	5	6	7	8
Т1	№1 – Собственный вес траверсы (кН/м)	Эпюра изгибающих моментов Эпюра поперечных сил	18,24	20,07	200х200х6 мм	0,85	Прочность при действии изгибающего момента My
	№2 – Вертикальная нагрузка от трубопроводов (кН)	Эпюра изгибающих моментов Эпюра поперечных сил	18,24	20,07		0,85	Прочность при действии изгибающего момента My
	№3 – Горизонтальная нагрузка от трубопроводов (кН)	Эпюра изгибающих моментов Эпюра поперечных сил	5,19	5,74		0,21	Предельная гибкость в плоскости XOZ и ХОУ
	Комбинация загружений №1, 2, 3 (одновременное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок)	-	-	-		0,97	Прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики, устойчивость плоской формы изгиба

Таблица 5 – Результаты расчета траверсы Т2.

Обозначение траверсы	Схема загружения	Внутренние усилия в поперечных сечениях траверсы	Опорные реакции, кН		Принятое сечение траверсы (по ГОСТ 30245-2003)	Коэффициент использования К_max	Проверяемый фактор для К_max
			опора 1 (левая)	опора 2 (правая)

1	2	3	4	5	6	7	8
Т2	№1 – Собственный вес траверсы (кН/м)	Эпюра изгибающих моментов Эпюра поперечных сил	20,01	21,68	180х180х5 мм	0,71	Прочность при действии изгибающего момента My
	№2 – Вертикальная нагрузка от трубопроводов (кН)	Эпюра изгибающих моментов Эпюра поперечных сил	20,01	21,68		0,71	Прочность при действии изгибающего момента My
	№3 – Горизонтальная нагрузка от трубопроводов (кН)	Эпюра изгибающих моментов Эпюра поперечных сил	6,72	6,22		0,23	Предельная гибкость в плоскости XOZ и ХОУ
	Комбинация загружений №1, 2, 3 (одновременное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок)	-	-	-		0,93	Устойчивость плоской формы изгиба

Расчет балок пролетных строений (Б1 - Б6)

Расчет балок пролетных строений выполним с использованием программы Кристалл (режим «Балки») ПК SCAD Office 21.1.

Нормы проектирования в программе Кристалл версии 21.1.1.1 выбираем: СП 16.13330.2011. Нормы по надежности – ГОСТ Р 54257-2010.

Принимаем балки эстакады Б1 – Б6 из широкополочного двутавра (Ш) по СТО АСЧМ 20-93.

Материал траверс – сталь С245 по ГОСТ 27772-2015.

Коэффициент условий работы γ_с=1,0.

Коэффициент надежности по ответственности γ_n=1,0.

Принимаем расчетный пролет:

- балок Б1-Б3 равным

l₁ = L1 – 0,45 м = 6 – 0,45 = 5,55 м;

- балок Б4-Б6 равным

l₂ = L2 – 0,45 м = 8,88 – 0,45 = 8,43 м.

Закрепление балок:

- в плоскости изгиба – шарнирное;

- из плоскости изгиба – с шагом:

a1=1,5 м (n=4 участка) для балок Б1 и Б4;

a2=2,0 м (n=3 участка) для балок Б2 и Б5;

a3=3,0 м (n=2 участка) для балок Б3 и Б6;

Загружения:

1) собственный вес балки (с коэффициентом надежности по нагрузке γ_f=1,05);

2) наибольшая опорная реакция траверс Т1, Т2, Т3 при действии вертикальной нагрузки см. пункт 4.1 (коэффициент надежности по нагрузке принимаем γ_f=1,0, т.к. он уже учтен при расчете траверс).

Пример расчета балки Б1 с использованием программы Кристалл ПК SCAD Office приведен в приложении В.

Наибольшая опорная реакция траверсы Т1 при действии вертикальной нагрузки (правая опора) – R₂=20,07кН. Шаг приложения сосредоточенных сил к балке Б1 (от поперечных осей) – 1,5 м.

По результатам расчета и подбора сечения балки Б1 (приложение В) принимаем профиль – двутавp широкополочный 20Ш1 по СТО АСЧМ 20-93. Коэффициент использования по фактору «Прочность при действии изгибающего момента» составляет 0,821, что приемлемо.

Аналогично производим расчет балок эстакады Б2 - Б6.

Полученные значения опорных реакций балок будут использованы при расчете конструкций опор эстакады.

Результаты расчета и подбора сечений балок Б1 - Б6 приведены в таблице 6.

По результатам расчета приведем сечение всех балок (Б1-Б6) к одному типоразмеру, соответствующему сечению балки Б4 (двутавр 30Ш1).

Таблица 6 – Результаты расчета балок Б1-Б6 .

Обозначение балки	Пролет балки, м	Наибольшая опорная реакция траверсы при действии вертикальной нагрузки, кН	Шаг приложения сосредоточенных сил к балке (от поперечных осей), м	Схема загружения	Опорные реакции балки R_Б, кН		Принятое сечение широкополочного двутавpа по СТО АСЧМ 20-93	Коэффициент использования К_max	Проверяемый фактор для К_max
					опора 1 (левая)	опора 2 (правая)

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Б1	5,55	20,07	1,5	№1 – Собственный вес балки (кН/м) №2 – Вертикальная нагрузка (кН)	30,98	30,98	20Ш1	0,821	Прочность при действии изгибающего момента
Б2	5,55	21,68	2,0	№1 – Собственный вес балки (кН/м) №2 – Вертикальная нагрузка (кН)	22,56	22,56	20Ш1	0,596	Прочность при действии изгибающего момента
Б3	5,55	31,71	3,0	№1 – Собственный вес балки (кН/м) №2 – Вертикальная нагрузка (кН)	16,73	16,73	20Ш1	0,679	Прочность при действии изгибающего момента
Б4	8,43	20,07	1,5	№1 – Собственный вес балки (кН/м) №2 – Вертикальная нагрузка (кН)	51,93	53,36	30Ш1	0,682	Прочность при действии изгибающего момента
Б5	8,43	21,68	2,0	№1 – Собственный вес балки (кН/м) №2 – Вертикальная нагрузка (кН)	39,52	51,04	25Ш1	0,852	Прочность при действии изгибающего момента
Б6	8,43	31,71	3,0	№1 – Собственный вес балки (кН/м) №2 – Вертикальная нагрузка (кН)	33,18	34,08	25Ш1	0,750	Прочность при действии изгибающего момента