Горизонтальная нагрузка на опорную часть от сил трения трубопроводов
Горизонтальные расчетные нагрузки на опорную часть от сил трения трубопроводов при коэффициенте трения в скользящих опорных частях «сталь по стали», равном 0,3:
3 яруса:
PХ1 = P1 · 0,3=9,80·0,3=2,94 кН;
PХ2 = P2 · 0,3=13,76 ·0,3=4,13 кН;
PХ3 = P3 · 0,3=14,78 ·0,3=4,44 кН;
PХ4 = P4 · 0,3=7,69 ·0,3=2,31 кН;
2 яруса:
PХ5 = P5 · 0,3=9,86·0,3=2,96 кН;
PХ6 = P6 · 0,3=12,65·0,3=3,80 кН;
PХ7 = P7 · 0,3=13,66·0,3=4,10 кН;
1 яруса:
PХ8 = P8 · 0,3=9,65·0,3=2,90 кН;
PХ9 = P9 · 0,3=9,65·0,3=2,90 кН;
PХ10 = P10 · 0,3=13,79·0,3=4,14 кН.
Расчет конструкций
Металлическая эстакада под технологические трубопроводы относится к классу сооружений КС-2 (нормальный уровень ответственности). Коэффициент надежности по ответственности принимаем γn=1,0.
Расчет конструкций эстакады выполним с использованием программного комплекса SCAD Office 21.1.
Расчет траверс
Расчет траверс выполним с использованием программы SCAD ++ ПК SCAD Office 21.1.
Принимаем траверсы типовой конструкции из гнутого замкнутого сварного квадратного профиля по ГОСТ 30245-2003.
Материал траверс – сталь С245 по ГОСТ 27772-2015.
Коэффициент условий работы γс=1,0.
Расчет траверсы 3 яруса Т3
Предварительно принимаем сечение траверсы – гнутый замкнутый сварной квадратный профиль 200х200х6 мм.
Расчет на вертикальные нагрузки
Расчетная схема и схема приложения расчетных вертикальных нагрузок приведены на рисунке 6.
Внутренние усилия в поперечных сечениях траверсы Т3 от расчетных вертикальных нагрузок приведены на рисунке 7.
|
|
|
Опорные реакции от вертикальной нагрузки и собственного веса траверсы в опорах 1 (левая) и 2 (правая):
R1= 31,71 кН; R2= 28,74 кН.
Максимальный изгибающий момент от вертикальной нагрузки и собственного веса траверсы М=13,49 кНм.
Максимальная поперечная сила от вертикальной нагрузки и собственного веса траверсы Q=17,47 кН.
а) Загружение №1 – Собственный вес траверсы (кН/м)
б) Загружение №2 – Снеговая нагрузка (кН/м)
в) Загружение №3 – Вертикальная нагрузка от трубопроводов (кН)
Рисунок 6 – К расчету траверсы Т3 на вертикальные нагрузки
а, б, в - схемы вертикальной нагрузки.
По результатам экспертизы принятого сечения траверсы в ПК SCAD Office 21.1 (см. приложение Б) коэффициент использования по фактору «Предельная гибкость в плоскости XOY» составляет 0,32, что значительно меньше необходимого значения коэффициента использования (0,95...1,0). Сечение недогружено на 68%.
а)
б)
Рисунок 7 – Внутренние усилия в поперечных сечениях траверсы Т3 от расчетных вертикальных нагрузок
а - эпюра изгибающих моментов; б – эпюра поперечных сил.
По результатам подбора сечения траверсы Т3 (приложение Б), принимаем гнутый замкнутый сварной квадратный профиль 120х120х4 мм по ГОСТ 30245-2003. Коэффициент использования по фактору «Прочность при действии изгибающего момента My» составляет 0,82, что приемлемо.
|
|
|
Расчет на горизонтальные нагрузки на опорную часть от сил трения трубопроводов
Расчетная схема и схема приложения расчетных горизонтальных нагрузок приведены на рисунке 8.
Внутренние усилия в поперечных сечениях траверсы Т3 от расчетных горизонтальных нагрузок приведены на рисунке 9.
Опорные реакции от горизонтальной нагрузки в опорах 1 (левая) и 2 (правая):
Rх1= 8,04 кН; Rх2= 7,16 кН.
Максимальный изгибающий момент от горизонтальной нагрузки М=3,45 кНм.
Максимальная поперечная сила от горизонтальной нагрузки Q=4,37 кН.
Загружение №4 – Горизонтальная нагрузка от трубопроводов (кН) 
Рисунок 8 – К расчету траверсы Т3 на горизонтальные нагрузки.
а)
б)
Рисунок 9 – Внутренние усилия в поперечных сечениях траверсы Т3 от расчетных горизонтальных нагрузок
а - эпюра изгибающих моментов; б – эпюра поперечных сил.
По результатам экспертизы принятого сечения траверсы Т3 (гнутый замкнутый сварной квадратный профиль 120х120х4 мм по ГОСТ 30245-2003) в ПК SCAD Office 21.1 на горизонтальную нагрузку, коэффициент использования по фактору «Предельная гибкость в плоскости XOY» составляет 0,53.
|
|
|
По результатам экспертизы принятого сечения траверсы Т3 на одновременное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок, коэффициент использования по фактору «Устойчивость плоской формы изгиба» составляет 1,01, что недопустимо (>1,0).
По результатам подбора сечения траверсы Т3 из условия одновременного действия вертикальных и горизонтальных нагрузок, принимаем гнутый замкнутый сварной квадратный профиль 140х140х4 мм по ГОСТ 30245-2003. Коэффициент использования по фактору «Устойчивость плоской формы изгиба» составляет 0,73, что приемлемо.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 1257; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!