Расчет декоративного кронштейна

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

РАСЧЕТ ДЕКОРАТИВНОГО КРОНШТЕЙНА

Расчет консольной балки

консольная балка сварной болтовой

1. Расчетная схема

2. Сбор нагрузок, кг/м

3. Определение ветровой нагрузки

Ветровую нагрузку следует определять как сумму средней и пульсационной составляющих:

W = W_m + W_p,

где W_m- нормативное значение средней составляющей,

W_p- нормативное значение пульсационной составляющей,

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_m на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле:

W_m=w_o ·k ·c,

где w_o - нормативное значение ветрового давления;

Для вычисления нагрузки согласно приняты следующие данные:

Вологда - I ветровой район;

- нормативное значение ветрового давления w_o = 23 кг/м2 (табл. 5);

- тип местности - B;

- принимаем высоту z = 6 м;

- k = 0,53;

аэродинамический коэффициент:

- на заветренной стороне с = - 0.6;

- на наветренной стороне с = 0,8;

W_m1 = 0,23·0,53·0.6= 0,073 кПа;

W_m2 = 0,23·0,53·0,8= 0,098 кПа.

Согласно CНиП 2.01.07.-85*, п.6.2 при расчете сооружений высотой до 40 м, размещаемых в местностях типов А и В, пульсационную составляющую ветровой нагрузки допускается не учитывать.

Значения ветровой нагрузки на заветренной стороне:

- нормативная величина ветровой нагрузки - Wн = 0,073кПа;

- расчетная величина ветровой нагрузки - Wр = 0,073·1,4=0,102 кПа. ( 102 Н/м²)

Коэффициент надежности по ветровой нагрузке гf =1,4.

Значения ветровой нагрузки на наветренной стороне :

- нормативная величина ветровой нагрузки - Wн = 0,098 кПа;

- расчетная величина ветровой нагрузки - Wр = 0,098·1,4=0,137 кПа. (137 Н/м²)

Коэффициент надежности по ветровой нагрузке гf=1,4.

Общая ветровая нагрузка:

Wн_общ= 0,073 кПа + 0,098 кПа= 0,171 кПа (171 Н/м²)

Wр_общ= 0,102 кПа + 0,137 кПа= 0,239 кПа (239 Н/м²)

q^н _ветр= Wн_общ * S_общ =171 Н/м² * 0,85 м²= 145.35 Н=14.5 кг/м

q^р_ветр= Wр_общ * S_общ =239 Н/м² * 0,85 м²= 203,15 Н=20,3 кг/м

где S_общ - грузовая площадь сопротивления ветровому потоку.

4. Проверка принятого сечения

Принята квадратная труба 20х20х2 по ГОСТ 8639-68:

As=1.43 cм²; Wx=W_у=0,787 см³; I_x= I_у=0,787 см⁴; g=1,13 кг/м.

Расчетный изгибающий момент:

Расчетное напряжение:

 - условие выполняется.

Фактический относительный прогиб:

- условие выполняется.

Принятого сечения металлической трубы 20х20х2 по ГОСТ 8639-68 достаточно.

5. Расчет сварного соединения

Расчет выполняется по металлу шва, формула (122) главы СНиП II-23-81:

Момент сопротивления расчетного сечения периметра швов:

,

I_f - момент инерции расчетного сечения;

.

Принимаем катет шва k_f = 2 мм.

Проверка прочности соединения при k_f = 2 мм:

;

;

.

Напряжение в шве:

- условие выполняется.

6. Расчет болтового соединения

1. Определяем требуемую площадь поперечного сечения болта:

A_sa = к_о Р/ R_ва = 1,3510.56/1,4510⁵ = 0,0000983м² = 0,983 см²,

где Р - расчетная нагрузка на болт:

,

где e- эксцентриситет болта;

R_ва = 1,4510⁵ кПа;

к_о = 1,35- для динамических нагрузок.

Принимаем анкерную шпильку М12 (A = 1,13 см²).

2. Проверяем принятую площадь сечения болта по формуле (2) на выносливость:

A_sa = 1,8 к_о Р/ R_ва = 1,80,55 0,91.3510,56/11,4510⁵ = 0,0000876 м² = 0,876 см²,

где, = 0,55 - коэффициент нагрузки; к_о = 1,05; = 0,9 - коэффициент стабильности затяжки, = 1.

Принятая площадь сечения болта удовлетворяет требованиям прочности и выносливости.

3. Максимальная глубина заделки болта в кирпичную кладку Н = 10 d.=10х12=120мм.

Для крепления кронштейна к стене, принимаем 8 стальных распорных анкеров М12x100.

4. Проверка принятого сечения болта на растяжение по формуле (129):

;

;

,

.

5. Проверка принятого сечения болта на срез по формуле (127):

5. Проверка принятого сечения болта на смятие по формуле (128):

Вырывающее усилие, передаваемое на один болт, 933.1 Н.

Размещено на Allbest.ru