Расчёт на прочность и жёсткость навеса. Пример. Расчёт на прочность и жёсткость элементов навеса
 Скачать 1.01 Mb.
|
1.2 Анализ и выбор способа расчета навесаНавес можно рассчитывать несколькими способами, и у каждого из них есть свои недостатки и преимущества. Навес можно рассматривать как пространственную раму. Есть различные способы закрепления рамы. Первый способ, который является наиболее технически верным, это жесткая заделка (рисунок 4).   а – пространственная схема навеса б – реакции жесткой заделки Рисунок 4 – Пространственная рама с жесткими заделками Данный способ позволяет определить все реакции опоры и учесть все нагрузки сразу, но он также является самым сложным, так как жесткая заделка, как известно, исключает любые вращательные и поступательные движения, то есть возникает 6 опорных реакций. У данной рамы 6 опор, что означает будет 36 неизвестных, а для пространственной системы сил можно составить 6 уравнений равновесий, то есть данная система 30 раз статически неопределимая, что говорит о очень сложном расчёте. Пространсвенную раму можно также закрепить с помощью подпятника, который исключает только поступательное движение, то есть образует 3 реакции (рисунок 5). Всего неизвестных будет 18, что облегчает расчет, в сравнении с предыдущим способом, но всё равно является очень сложным.  Рисунок 5 – Реакции опоры подпятника Также есть вариант, когда рама свободно опираются на поверхность, то есть на стойки действуют только нормальные реакции опоры. Тогда неизвестных будет 6, а это значит, что система будет статически определимой. Для расчета навеса, его можно разделить на несколько плоских рам. Рассмотрим все закрепления, что и для пространственной рамы. Жесткая заделка образует 3 реакции, а так как их две будет 6 неизвестных и 3 уравнения равновесия, то есть 3 раза статически неопределимая система (рисунок 6а). В случае подпятника будет 4 реакции, что значит система одни раз статически неопределима (рисунок 6б). Свободное опирание дает 2 реакции и тогда система будет статически определимая.  Рисунок 6 – Плоская рама и реакции связей В данной курсовой работе будет рассматриваться другой способ расчета. Суть этого способа заключается в разделении всей конструкции на элементы, которые затем рассчитывают по отдельности. Каждый элемент можно рассматривать различными способами в зависимости от опор. Прогон следует рассматривать как брус работающей на изгиб. Данные элементы соединены между собой и другими элементами сварными швами, то есть на расчетной схеме это должна быть балка, у которой два конца закреплены в жесткой заделке (рисунок 7).  Рисунок 7 – Прогон в двух заделках Так как данная система является плоской будет 6 реакций опоры и 3 уравнения равновесия, то есть данная система 3 раза статически неопределима. С целью упрощения расчетов, в данной курсовой работе примем, что у прогонов один конец будет закреплен шарнирной неподвижной опорой, а второй шарнирно подвижной (рисунок 8).  Рисунок 8 – Прогон на шарнирах Балку и профилированный лист следует рассматривать на действие продольных и поперечных сил, так как данные элементы находятся под углом к горизонтали (рисунок 9) и для приведения их к более привычному виду, мы должны спроецировать её на горизонталь и поэтому нагрузка так же будет проецироваться.  Рисунок 9 – Балка на двух шарнирах Для расчета заклепок на отрыв примем схему изображенную на рисунке 10.  Рисунок 10 – Расчетная схема заклепок Стойку следует рассматривать, как брус работающий на сжатие. Для неё наиболее технически верной будет схема, которая изображена на рисунке 11, так как верхний конец будет приварен, а нижний забетонирован.  Рисунок 11 – Стойка в двух заделках Данная схема тоже будет статически неопределимой и поэтому, как и для прогонов с балками, данная схема будет упрощена (рисунок 12).  Рисунок 12 – Стойка с шарнирными опорами Снизу будет неподвижная шарнирная опора, а сверху шарнирная подвижная. |