Partendo da una discussione critica dell'attuale sistema di comunicazione scientifica, vedremo come l'Open Access e la Open Science tentanto di dare risposte alla crisi attuale (riproducibilità, ritrattazioni, costi eccessivi...)
If you're an SME that needs guidance on how to best make use of the plethora of digital marketing, productivity and online sales tools, this presentation can get you on your way.
Partendo da una discussione critica dell'attuale sistema di comunicazione scientifica, vedremo come l'Open Access e la Open Science tentanto di dare risposte alla crisi attuale (riproducibilità, ritrattazioni, costi eccessivi...)
If you're an SME that needs guidance on how to best make use of the plethora of digital marketing, productivity and online sales tools, this presentation can get you on your way.
Рассматривается задача построения модели движения орбитальной ступени и космического аппарата на этапе работы средств отделения - толкателей. Приводится методика определения удлинения толкателя, записываются динамические и кинематические уравнения движения разделяемых тел.
Содержание работы:
Конструкция и принцип действия однофазного трансформатора.
Испытание трансформатора в режиме холостого хода.
Испытание трансформатора в режиме короткого замыкания.
Расчёт параметров трансформатора с полной мощностью 100 кВА.
Вывод о проделанной работе.
1. 24
Лист
Содержание
1. Компоновка каркаса здания 3
2. Расчёт и конструирование фермы 5
2.1 Расчётные усилия в элементах фермы 6
2.2 Подбор сечения элементов фермы 8
2.3 Расчёт сварных швов 15
3 Расчёт связей 24
Список используемой литературы 26
222
2. 24
Лист
1 Компоновка каркаса здания
Исходные данные:
Грузоподъемность мостовых кранов (2 крана) 50 т.
Пролет здания 18 м.
Длина здания 96 м.
Отметка головки рельса 14,0 м.
Материал конструкций:
Колонн С285
Ферм С285
Подкрановых балок С285
Фундаментов В15
Место строительства г. Ростов
Компоновку поперечной рамы начинают с установления основных
габаритных размеров элементов конструкций в плоскости рамы. Размеры по
вертикали привязываются к отметке уровня пола, принимая ее нулевой. Размеры
по горизонтали привязываются к продольным осям здания. Все размеры
принимаются в соответствии с основными положениями по унификации и
другими нормативными документами.
Вертикальная компоновка.
Определяем расстояние от головки кранового рельса до низа несущих
конструкций покрытия:
С100HH ск2 , (1)
где Ñ - запас габарита крана и конструкций.
45032001001503H2 мм;
Принимаем Н2 = 3600 мм (кратно 200 мм).
Определяем высоту цеха от уровня пола до низа стропильных ферм:
210 HHH (2)
17600360040001H0 мм.
Принимаем Н0 = 18000 мм (кратно 0,6 м.).
Принимаем 14400600318000HHH 201 мм.
Определяем размер верхней части колонны:
rsb2ν hhHH , (3)
где rsh - высота подкранового рельса;
333
3. 24
Лист
220515001200603Hν мм;
b1/101/8hb - высота подкрановой балки.
12001500 b
h
Принимаем 1500 мм.
Тип кранового рельса КР 70.
Определяем размер нижней части колонны:
νв0n
HHHH , (4)
где Нб – заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки
пола, принимаем 500 мм.
28031220550000081Hn мм;
Общая высота колонны от низа базы до низа ригеля:
85001220580231HHH νn
мм.
Горизонтальная компоновка.
Принимаем 500a мм.
Принимаем высоту сечения верхней части колонны
35452201/121/12Hh νν
мм.
Принимаем 500hν
мм.
Определяем расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны:
75ahBL ν11
; (5)
37575500500300L1
мм.
Принимаем 005L1 мм (кратно 250 мм).
Определяем высоту сечения нижней части колонны:
aLh 1n H/ 201 ; (6)
1000005500hn мм 90520/1 H мм.
Определяем пролет мостового крана:
1cr 2LLL ; (7)
17000005200081Lcr мм.
2 Расчет и конструирование стропильной фермы
444
4. 24
Лист
Исходные данные:
Пролет фермы - 18 м.
Шаг фермы в продольном направлении - 12 м.
Район строительства - г. Ростов
Марка стали - С285
Класс ответственности здания I
Рисунок 1 – Расчётная схема фермы
Подсчёт нагрузок производим в табличной форме.
Таблица 1 - Подсчёт расчётных нагрузок
Вид нагрузки Подсчёт, кН/м2
Нор.
кН/м2
Коэфф.
надёж.
Расчёт.
кН/м2
1. Гравийная защита 0,4 1,3 0,52
2. Гидроизоляция: 4сл.
руберойда
600×0,02 0,12 1,2 0,144
3. Утеплитель: мин.
плиты, t=100мм
0,1× 1,5 0,15 1,2 0,18
4. Пароизоляция: 1слой
руберойда.
600×0,01 0,06 1,2 0,072
5. Фермы, связи и
проф. лист 0,35÷0,45
42 0,42 1,05 0,441
Итого постоянная 1,15 1,357
Снеговая 0,84 0,7 1,2
Полная 1,99 2,557
Для вычисления узловых нагрузок предварительно вычисляем длину панели
фермы lm = 3000 мм. Нагрузка от ребер плит передается непосредственно на
узлы фермы.
Рисунок 2 – Узловые нагрузки
При уклоне кровли α = 60
34’; cos α = 0,9935; tg α = (3,285 – 2,25)/9 = 0,115
Усилие на средние узлы:
Scos/gblF m ; (8)
555
5. 24
Лист
37,922,1
9935,0
357,1
123
F кН;
Опорная реакция от полного загружения фермы:
93,2302/37,9252/5 FRR BA кН.
2.1 Расчётные усилия в элементах фермы
Определение усилий в элементах фермы производим на ЭВМ при помощи
программы Structure CAD 7.31 R.4. Распечатка отчета программы о вычислении,
содержащая таблицу усилий в элементах фермы и ее расчетную схему приводится
ниже.
Загружения
Номер Наименование
1 Ферма 18м
Максимальные усилия элементов расчетной схемы, kН, м
Наиме-
нование
MAX+ MAX-
Значение Номер
эл-та
Номер
сече-
ния
Номер
загру-
жения
Значение Номер
эл-та
Номер
сече-
ния
Номер
загру-
жения
N 365,543 4 3 1 -364,796 10 3 1
M 0, 25 3 1 0, 25 3 1
Q 0, 25 3 1 0, 25 3 1
Усилия и напряжения элементов, kН, м
Номер
эл-та
Номер
сечен.
Номер
загруж.
Усилия и напряжения
N M Q
1 1 1 250,713 0, 0,
2 1 250,713 0, 0,
3 1 250,713 0, 0,
2 1 1 362,297 0, 0,
2 1 362,297 0, 0,
3 1 362,297 0, 0,
3 1 1 365,543 0, 0,
2 1 365,543 0, 0,
3 1 365,543 0, 0,
4 1 1 365,543 0, 0,
2 1 365,543 0, 0,
3 1 365,543 0, 0,
5 1 1 362,297 0, 0,
2 1 362,297 0, 0,
3 1 362,297 0, 0,
6 1 1 250,713 0, 0,
2 1 250,713 0, 0,
3 1 250,713 0, 0,
8 1 1 -252,443 0, 0,
2 1 -252,443 0, 0,
3 1 -252,443 0, 0,
666
7. 24
Лист
70, ;
Требуемая площадь поперечного сечения:
cy
max
òð
R
N
A
; (9)
61,18
1287,0
8,364
трA см2
.
Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 1007. Для него
выпишем из сортамента следующие величины: А = 13,752 = 27,5 см2
, iх = 3,08 см,
z0=2,71см, 45,4y
i см; (принимаем толщину фасонки 10 мм, так как N18=-
340,86кН).
Расчетные гибкости стержня в плоскостях:
x
x
ef
x
i
l
< ïð (10)
x
y
ef
x
i
l
< ïð (11)
60180 ïð (12)
cy
n
AR
N
> 0,5 (13)
4,97
08,3
300
x < 2,139
42,67
45,4
300
y < 2,139
2,13968,060180 пр
68,0
1285,277,0
18,364
> 0,5
4,97max
По /2 / таб.72 находим, = 0,512 интерполяцией.
Проверим несущую способность подобранного сечения
cyR
A
N
; (14)
28кН/см91,25
5,27512,0
8,364 2
кН/см2
.
Условие выполняется.
888
8. 24
Лист
Подбор сечений раскосов фермы
Расчетное усилие N18 = 340,86 кН.
70, ;
Требуемая площадь поперечного сечения:
39,17
1287,0
86,340
тр
A см2
.
Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 1107. Для него
выпишем из сортамента следующие величины: А = 15,152 = 30,3 см2
, iх = 3,4 см,
85,4y
i см; z0 = 2,96см
7,380. геомl см.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях:
97,111
4,3
7,380
x
< 56,145пр
49,78
85,4
7,380
y < 56,145пр
56,145)
1283,307,0
186,340
60(180
пр
97,111max
= 0,415.
Проверим несущую способность подобранного сечения
28кН/см11,27
3,30415,0
86,340 2
кН/см2
.
Условие выполняется.
Расчетное усилие N19 = 156,02 кН.
50, ;
Требуемая площадь поперечного сечения:
14,11
1285,0
02,156
тр
A см2
.
Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 1007. Для него
выпишем из сортамента следующие величины: А = 27,5 см2
, iх = 3,08 см, 45,4y
i
см.
49,419.
геом
l см.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях:
999
9. 24
Лист
96,108
08,3
49,4198,0
x < 16,164пр
27,94
45,4
49,419
y
< 16,164пр
60210 пр
(15)
180)
5,27285,0
02,156
(60210
пр
96,108max
= 0,434.
Проверим несущую способность подобранного сечения
28кН/см07,13
5,27434,0
02,156 2
кН/см2
.
Условие выполняется.
Расчетное усилие N20 = 4,81 кН.
50, ;
Требуемая площадь поперечного сечения:
34,0
1285,0
81,4
трA см2
.
Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 705. Для него
выпишем из сортамента следующие величины: А = 13,72 см2
, iх = 2,16 см, 23,3y
i
см; z0 = 1,9 см.
87,444.
геом
l см.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях:
77,164
16,2
87,4448,0
x
< 180пр
73,137
23,3
87,444
y < 180пр
180)
72,13285,0
81,4
60(210
пр
77,164max
= 0,201
Проверим несущую способность подобранного сечения
28кН/см74,1
72,13201,0
81,4 2
кН/см2
.
Условие выполняется.
Подбор сечений элементов нижнего пояса фермы
Расчетное усилие Nmax = 365,54 кН.
101010
10. 24
Лист
Требуемая площадь поперечного сечения:
055,13
128
54,365
трA см2
.
Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 705. Для него
выпишем из сортамента следующие величины: А = 13,72см2
, iх = 2,16см, 23,3y
i
см; z0 = 1,9см.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях:
89,138
16,2
300
x
< 400ïð
76,185
23,3
3002
y < 400ïð
Проверим несущую способность подобранного сечения
28кН/см64,26
72,13
54,365 2
A
N
кН/см2
.
Условие выполняется.
Подбор сечений стоек фермы
Расчетное усилие N13 = 109,05 кН.
Требуемая площадь поперечного сечения:
89,3
128
05,109
трA см2
.
Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 505. А = 9,6 см2
, iх =
1,53 см, 45,2y
i см; z0 = 1,42 см.
93,257. геомl см.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях:
87,134
53,1
93,2578,0
x
< 400пр
28,105
45,2
93,257
y
< 400пр
Проверим несущую способность подобранного сечения
28кН/см36,11
6,9
05,109 2
кН/см2
.
Условие выполняется.
111111
11. 24
Лист
Сечение остальных стоек принимаем конструктивно из двух равнополочных
уголков 505; ( А = 9,6см2
, iх = 1,53 см, 45,2y
i см.) так как:
N13=109,05кН > N14=3,55кН > N15=0
Подбор сечений элементов фермы сводим в таблицу 2.
121212
12. 24
Лист
2.3 Расчёт сварных швов
Для сварки узлов фермы применяем полуавтоматическую сварку проволокой
Св-08А диаметром d = 2 мм.
Узел 1:
Торцовый лист опорного раскоса применяем толщиной 12 мм. и шириной 180 мм.
(из условия размещения болтов).
Напряжение смятия у торцов:
cр
cоп
nA
R
A
R
, (16)
где Rр = 41,6 кН/см2
.
6,41кН/см69,10
1182,1
193,230 2
кН/см2
Толщину швов опорного раскоса назначаем на обушке 7 мм. и на пере 5 мм.
131313
13. 24
Лист
Раскос 18:
1
2
cwfwf
o
ff
no
w
Rk
N
l
; (17)
1
2
1
cwfwf
п
ff
nп
w
Rk
N
l
; (18)
где wf = 1;
20wf
R кН/см2
;
f = 0,9;
7,0o
f
k см;
5,0п
f
k см.
111
11207,09,02
86,3407,0
o
w
l см;
81
11205,09,02
86,3403,0
п
w
l см;
Швы нижнего пояса - 1:
5,0o
f
k см;
4,0п
f
k см.
111
11205,09,02
71,2507,0
o
w
l см;
71
11204,09,02
71,2503,0
п
wl см;
Принимаем конструктивно o
wl 10 ф
п
w
ll мм.
Производим расчет прикрепления торцового листа к фасонке. При
полуавтоматической сварке расчет следует производить по металлу шва.
Толщину шва принимаем 5 мм.
1
2
cwfwfff
n
тр,w
Rk
N
l
, (19)
где
wm
wun
wf
R
,R
550 ; (20)
83,131
11205,09,02
193,230
,
трwl см;
20wf
R кН/см2
.
Фактическая длина шва равна высоте фасонки и больше требуемой длины.
Расчетное сопротивление на срез:
141414
14. 24
Лист
m
yn
S
R
,R
580 , (21)
где 40yn
R кН/см2
.
2
кН/см63,22
025,1
40
58,0 S
R .
Требуемая площадь среза:
cs
nA
òð,s
R
R
A
; (22)
2,10
163,22
193,230
,
трs
A см2
.
Требуемая высота фасонки:
ôàñòð,sòð t/Ah ; (23)
2,100,1/2,10 тр
h см;
Фактическая высота фасонки намного больше.
Узел 8:
Усилия в стержнях равны нулю.
Верхний пояс - 7:
см7,0o
fk ; см5,0п
fk .
o
wl 6 w
ï
w ll см.
Принимаем конструктивно o
wl 10 ô
ï
w ll мм.
Шпренгель 24:
5,0o
f
k ; 4,0п
f
k .
o
wl 6 w
п
w
ll см.
Узел 9:
Верхний пояс- 8;
151515
15. 24
Лист
N=252,44кН
см7,0o
f
k ; см5,0п
f
k
81
11207,09,02
44,2527,0
o
w
l см;
21,51
11205,09,02
44,2523,0
п
wl см, принимаем см6п
w
l
Стойка 13
N=109,05кН
см5,0o
f
k ; см4,0п
f
k
2,51
11205,09,02
05,1097,0
o
wl см;
27,31
11204,09,02
05,1093,0
п
wl см.
Принимаем o
w
l п
w
l 6см
Узел 10:
Верхний пояс 8 привариваем к фасонке швами см8o
wl и см6п
wl
вычисленный по узлу 9.
Верхний пояс -9:
N=364,8кН
см7,0o
fk ; см5,0п
fk
13,111
11207,09,02
8,3647,0
o
w
l см; Принимаем o
w
l 12см
71
11205,09,02
8,3643,0
п
w
l см.
Стойка 14:
N=3,55кН
см5,0o
f
k ; см4,0п
f
k
161616
16. 24
Лист
28,11
11205,09,02
55,37,0
o
wl см;
07,11
11204,09,02
55,33,0
п
w
l см.
Принимаем конструктивно o
w
l п
w
l 6см
Раскос 19
N=156,02кН
см7,0o
f
k ; см5,0п
f
k
61
11207,09,02
02,1567,0
o
w
l см;
25,41
11204,09,02
02,1563,0
п
w
l см. Принимаем п
wl 6см.
Узел 11:
Верхний пояс 9 и 10 привариваем к фасонке швами см12o
wl и см7п
wl
вычисленный по узлу 10.
Стойка 15:
N=0
Принимаем конструктивно o
wl п
wl 6см
Раскос 20 и 21
N = 4,81кН
см5,0o
f
k ; см4,0п
f
k
19,11
11205,09,02
81,47,0
o
w
l см;
1,11
11204,09,02
81,43,0
п
w
l см.
Принимаем o
w
l п
w
l 6см
Рассчитываем крепление листовых накладок. Горизонтальные листовые
накладки принимаем сечением 140×10 мм.
Прочность стыка рассчитываем по формуле:
óñëp A/N < Ry (24)
42,107,01020,10,142/8,3642,1 кН/см2
< 28 кН/см2
.
Усилие в листовой накладке:
ïï ÀN ; (25)
171717
17. 24
Лист
88,14542,100,10,14 пN кН
Суммарная длина швов, прикрепляющих одну накладку к уголкам верхнего
пояса 7,0o
f
k см.
1
cwfwfff
n
w
Rk
N
l
; (26)
58,121
11207,09,0
188,145
w
l см.
Расчетное усилие для крепления уголков пояса к вертикальной фасонке
пр
NNN 22,1 9
; (27)
2/2,1 9
NNр
(28)
14688,14528,3642,1 р
N кН;
88,2182/8,3642,1 р
N кН.
Требуемая длина швов у обушка:
7,0o
f
k см; 5,0п
f
k см.
08,71
11207,09,02
88,2187,0
o
w
l см;
65,41
11205,09,02
88,2183,0
п
wl см;
Принимаем конструктивно o
wl 10 ô
ï
w ll мм.
Узел 4:
Стойку 15 привариваем к фасонке швами o
wl 6 w
ï
w ll мм.
Рассчитываем крепление листовых накладок. Горизонтальные листовые
накладки принимаем сечением 100 × 10 мм.
Прочность стыка рассчитываем по формуле:
25,165,0720,1102/54,3652,1/ услp
AN кН/см2
< Ry = 28кН/см2
.
Усилие в листовой накладке:
5,16225,160,110 пN кН.
Суммарная длина швов, прикрепляющих одну накладку к уголкам нижнего
пояса 5,0o
f
k см.
06,191
11205,09,0
15,162
wl см.
Расчетное усилие для крепления уголков пояса к вертикальной фасонке
65,1135,162254,3652,122,1 3
пр
NNN кН;
32,2192/54,3652,12/2,1 3
NNр кН.
Требуемая длина швов у обушка:
5,0o
f
k см; 4,0п
f
k см.
181818
18. 24
Лист
22,151
11205,09,02
54,3657,0
o
wl см; Принимаем o
w
l 16см
62,81
11204,09,02
54,3653,0
п
w
l см; Принимаем п
w
l 9см.
Принимаем конструктивно o
wl 10 ô
ï
w ll мм.
Узел 3:
Раскос 20 привариваем к фасонке швами o
w
l 6 w
ï
w ll см вычисленные по
узлу 11. Нижний пояс 3 привариваем к фасонке швами o
w
l 16см п
w
l 9см
вычисленные по узлу 4. Стойку 14 привариваем швами o
w
l п
w
l 6см
вычисленные по узлу 10.
Нижний пояс – 2:
N=362,3кН
см5,0o
fk ; см4,0п
fk
09,151
11205,09,02
3,3627,0
o
wl см, принимаем o
w
l 16см.
55,81
11204,09,02
3,3623,0
п
w
l см, принимаем п
wl 9см.
Узел 2:
Раскос 19 привариваем к фасонке швами см,11o
w
l 8п
w
l см вычисленные по
узлу 1. Нижний пояс 1 привариваем к фасонке швами o
wl 11см п
wl 7см
вычисленные по узлу 1, нижний пояс 2 привариваем к фасонке швами см,16o
w
l
9п
w
l см вычисленные по узлу 3. Стойку 13 привариваем швами o
w
l п
w
l 6см
вычисленные по узлу 9.
191919
19. 24
Лист
3 Расчет связей
Связи служат для придания покрытию пространственной жесткости, а
также для обеспечения устойчивости отдельных стержней. Связи располагаемые
в уровне верхнего и нижнего пояса фермы, называют горизонтальными, а уста-
навливаемые в вертикальной плоскости между смежными фермами – вертикаль-
ными.
Предельная гибкость растянутых стержней равна 400. Сечение подбираем
по заданной предельной гибкости. Сначала вычислим требуемый радиус
инерции:
пр
ef
тр
l
i
, (29)
где 150 l,lef ; (30)
175,6)
2
8,5
(125,0 22
efl м.
54,1
400
5,617
трi см.
Принимаем уголок 56×5:
721,iõ см.
Подбираем вертикальные связи в сечении по коньку фермы.
Определим сечение распорок как сжатых элементов в плоскости связей.
Í,l x
ef 80 ; (31)
ïð
ef
òð,õ
l
i
; (32)
202020
20. 24
Лист
8,2625,3288,0 x
efl см;
314,1
200
8,262
, трхi см.
Определим сечение распорок из плоскости связей.
1200 ãåîìef ll см;
6
200
1200
òð,yi см.
Принимаем два уголка 140×9:
24,6y
i см > 6 см;
344,iõ см > 1,314 см.
Раскосы, как растянутые элементы в плоскости связей.
5,617
2
1
l
llx
ef см;
54,1
400
5,617
, трхi см.
Принимаем два уголка 70×5:
16.2xi см > 1,54 см.
Таким образом вертикальные связи проектируем из двух спаренных уголков
140×9 и 70×5.
212121
21. 24
Лист
Список используемой литературы
1. СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия" /Госстрой СССР.-М.: ЦИТП
Госстроя СССР, 1988 г.
2. СНиП II-23-81* "Стальные конструкции. Нормы проектирования" М.:
ЦИТП Госстроя СССР, 1990 г.
3. "Металлические конструкции. Элементы стальных конструкций", под
редакцией В. В. Горева; М.: Высшая школа, 1997 г.
4. "Металлические конструкции. Общий курс", учебник для ВУЗов под
редакцией Е. И. Беленя; М.: Стройиздат, 1991 г.
5. "Примеры расчета металлических конструкций", А. П. Мандриков; М.:
Стройиздат, 1991 г.
222222