Курсовая работа: Проектирование склада сыпучих материалов
изгибающий момент М= + 1679 кНм.
Коньковый узел
продольная сила N= - 117 кН;
поперечная сила Q= - 52 кН.
Опорный узел
продольная сила N= - 1147 кН;
поперечная сила Q= + 208 кН.
Усилия в затяжке
продольная сила N= -421 кН;
поперечная сила Q= +75 кН.
изгибающий момент М= +310 кНм.
Статический расчет арки
Статический расчет несущего элемента арки выполняем в соответствии с указаниями СНиП [2] как сжато-изгибаемого элемента. Расчетное сечение арки является сечение с максимальным изгибающим моментом от наиболее невыгодного сочетания нагрузок М= 1679 кНм. При этом же сочетании нагрузок определяем значения продольной силы N= -1147 кН в расчетном сечении и величины продольных и поперечных сил в коньковом и опорном узлах.
Подбор сечения полуарки
Материал для изготовления полуарок принимаем древесину сосны второго сорта толщиной 32 мм. Коэффициент надежности по назначению γn = 0,95. Сечение полуарки принимается клееным прямоугольным.
Оптимальная высота поперечного сечения арки находится в пределах
(1/40 - 1/50)l = (1/40 - 1/50)4500 = 112,5 – 90,0 см.
Согласно СНиП [2], пп. 3.1 и 3.2, коэффициенты условий работы древесины будут при h > 60 см, δсл = 3,2 см mб = 0,8; mсл = 1; соответственно расчетное сопротивление сжатию и изгибу
Rс = Rи = 0,96×0,8×1,5= 1,152 кН/см2.
Предварительное определение размеров поперечного сечения арки производим по п. 4.17 СНиП [2]:
N/Fрасч + Mд/Wрасч ≤ Rс.
h3 - βNh/Rс - 6βM/(ξRс) = 0.
h3 + 3ph + 2q = 0,
Принимаем
β = h/b = 5,5; ξ = 0,65.
p = -βN/(3Rс)= -5,5×1147/(3×11520)= -0,183;
q = -3βM/(ξRс)= -3×5,5×1679/(0,65×11520)= -3,70;
h3 – 0,549×h – 7,4 = 0,
Поскольку q >> p, дискриминант уравнения Д = q2 + p2 > 0 и оно имеет одно действительное и два мнимых решения. Согласно формуле Кардано, действительное решение h = U + V,