Строительныя механика

      S_n×10        158,7×10

   t=                 =                  =11,7МПа

          b×K_ш×åL_ш      1×4×34 

  , где b=b_z=1;

           K_ш=4 мм – высота катета шва.

   

  [t]=R_yz×m₀=211,5×0,9=190,4 МПа 

  , где R_yz=0,4×s_в=0,4×470=211,5 МПа. 

  t=11,7 МПа < [t]=190,4 Мпа 

  Условие выполняется -  касательные напряжения меньше допустимого  

  значения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Расчет разъемных  стыков секций  стрелы

  В данном разделе мы расчитываем стыковые соединения верхнего и нижнего поясов. 

  6.1. Расчет стыкового соединения верхнего пояса  

   Конструкция стыков должна обеспечивать равнопрочность стыка и элемента, обычно конструкции  выполняют в виде фланцевого болтового  соединения. Проверка фланцев  должна обеспечивать равнопрочность соединения с прочностью пояса (элемента). Равнопрочность болтового соединения соответствует равенству предельных усилий в поясе и болтовом соединении. 

  R_y×A_к=R_bt×N_б×(p×d²)/4    , откуда

  

                  R_y×A_к                310×37,9

   d=1,13×              =1,13×                     =2,5 см

                    Ö  R_bt×N_б          Ö   400×6 

, где A_к - площадь сечения пояса (раскоса) стрелы в см² ,

             N_б=6 - число болтов,

             R_y,R_bt - расчетное сопротивление материала при растяжении конструкции

                          и болта соответственно.

    

  Принимаю: Марка стали болта 35Х ;  d=27 мм ; количество 6 шт. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  

  

  

  

  

    

  

  

  

    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Sⁱ_стк=(qⁱ₁₂+qⁱⁱ₁₂)*w^b_стк+qⁱⁱⁱ₂₃*w^г_стр=

  =(0,21+0,385)*(11,69*9-1/2*2,61*5)+0,235*1/2*19,7*13=88,8кН 
 
    Sⁱⁱ_стк=P_12max*y^b_стк+P^c_ин(L_c-L_стк)/B-(S_TTmax+0.5S_кп.max)*[1+(b/h)(1-r_стк/r₀₁)]=

  =105.01*11.69+0.7*(22-9)/0.66-(5.25+0.5*52.17)*[1+(0.28/0.77)(1-2.8/5.6)]= 
    =1191.19кН 
    S_стк= Sⁱ_стк+ Sⁱⁱ_стк=88,8+1191,19=1280кН

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6.2 Шарнирное  соединение на пальце 

Толщины проушин  и диаметр пальца предварительно назначают по конструктивным соображениям из условия работоспособности соединения.

 

S_стк≤ R_y  ×(h_n -d) ×∑s_i × m₀

    520×(180-80)× 100×0,8=4160 кН > S_стк =1280кН,где

∑s_i=2∙25+50=100 мм, где

 = 0,8 – коэффициент условий работы , учитывающий неравномерность распределения  усилий  по проушинам.

Выбранные значения и корректируют допустимым давлением пальца на проушины при посадке по формуле Ляме:

=285МПа

где - расчетное сопротивление проушины от местного смятия в цилиндрическом шарнире. Значения зависят от временного сопротивления материала проушины .

= 0,95

Размеры в мм ,усилие в кН.

Принимаем материал проушин: сталь 45Г  =300 МПа

Сварные соединения проушин проверяют на срез:  

n_ср-число срезов пальца. 

 

Принимаем материал пальца: Ст3пс R_ср=150 МПа  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7. Расчёт пяты стрелы  и крепления блока  головы стрелы 

  В данном разделе мы расчитываем шарнирное  соединение пяты стрелы и крепление  блока головы стрелы. 

      7.1. Шарнирное соединение  пяты стрелы 

  Найдём  расчётное усилие, воспринимаемое пятой стрелы. 

  |S_пт|=S_f1+S_n×cosg=-1751,5-158,7×cos23=-1897,5 кН 

  Диаметр пальца предварительно определяем по условию среза.

            |S_пт|

   d³35,7          

       Ö  R_s×m₀ 

  , где R_s=203 МПа – расчётное сопротивление на срез пальца (сталь 09Г2С);

           m₀=0,7 – коэффициент условий работы, учитывающий неравномерность

                           распределения нагрузки S_пт на опорные проушины.

            1897,5

   d=35,7               =130 мм    Предварительно принимаем: d=130 мм

• 203×0,7

 

  Далее производим корректировку диаметра пальца и толщины накладки согласно формуле Ляме: 

                S_пт×10³        h²+d²

   s=                    ×           £ [s]=R_iр×m₀  , МПа

         2×d×(s_пр+s_н)    h²-d²

         R_iр= 225МПа

          R_iр×m₀  =157,5МПа

    , где s_пр – толщина проушины, мм;

             s_н – толщина накладки, мм. 

                                         1897,5×10³       250²+130²

                        s  =                       ×                    =127,1 МПа

                                2×130×(30+70)    250²-130² 

  [s]=157,5МПа 

  s=127,1 МПа < [s]=157,5 МПа

  Условие выполняется – нормальные напряжения меньше допустимого значения. 

7.2. Крепление блока  головы стрелы 

 Определение реакций опор

  åМ_б=0

                     

      R_a-0,8×S_кпmax/2-0,5×2×S_ттmax-0,2×S_кпmax/2=0 

  R_a=52,17/2+5,25=31,34=R_б кН 

  Проверка:

   åY=0

  R_a-S_кпmax/2-2×S_ттmax-S_кпmax/2+R_б=0