Расчет в СКАДе и проектирование металлической мачты

пояснилка (восстановлен).docx

Технический Университет Молдовы
Кафедра Строительной Механики и Конструкций
Пояснительная записка
Пространственная модель сооружения.
Развертки с нумерацией элементов.
Нагрузки (имена загружений и значения).
Подборка и проверка сечений конструкции.
Проектируемая мачта(высота Н=30м) предназначена для установки антенны радиорелейной связи. Мачта представляет собой 3-х гранную пространственную ферму с решеткой из угловых равнополочных профилей и поясами трубчатого сечения. Уклон поясов мачты постоянен по ее высоте.
Конструкция мачты состоит из 6-и секций с номинальной длиной 5м. Соединения всех элементов секций между собой выполнены непосредственно на болтах. Пояса смежных секций соединяются на накладках.
Конструкции секций состоят из несущих элементов (раскосов и поясов) и вспомогательных – площадки и лестница.
В соответствии с требованиями РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» на мачте предусмотрено устройство молниеприемников и заземления несущих металлоконструкций.
Территориально площадка строительства расположена в г.Кишиневе что соответствует II ветровому району по картам СНиП 2.01.07-81* «Нагрузки и воздействия». В соответствии с п.1 приложения 7 СНиП 2.01.07-85* сооружение относится ко II-му (нормальному) уровню ответственности. Cейсмичность района – 8 баллов.
Профили выполнены из стали марки С245 с пределом текучести 240МПа.
Для соединения элементов мачты применяются болты нормальной точности класса прочности 88 по международным стандартам ISO989 с цинковым покрытием.
Элементы: 19-26 49-52 57-60
Элементы: 19-22 27-30
Элементы: 79-81 85-87
Элементы: 106-108 112-114
Элементы: 133-135 139-141
Элементы: 160-162 166-168
Элементы: 23-30 49-56
Присоединенные загружения: 1
Присоединенные загружения: 2
Присоединенные загружения: 3 4
Разбиваем мачту на 6 секций и производим расчет максимально нагруженных (сжатых и растянутых) элементов каждой секции. Нумерация секций снизу вверх.
Выборка усилий и напряжений (Раскосы_01)
Единицы измерений: Т м.
Максимальные значения
Минимальные значения
Выборка усилий и напряжений (Пояса_01)
Выборка усилий и напряжений (Раскосы_02)
Выборка усилий и напряжений (Пояса _02)
Выборка усилий и напряжений (Раскосы_03)
Выборка усилий и напряжений (Пояса _03)
Выборка усилий и напряжений (Раскосы_04)
Выборка усилий и напряжений (Пояса _04)
Выборка усилий и напряжений (Раскосы_05)
Выборка усилий и напряжений (Пояса _05)
Пояса принимаем трубчатого сечения раскосы решетки – сечением из уголка.
Расчет максимально cжатого элемента решетки (ткН).
Элемент № 76 N = -1401кН
в плоскости lef x = d = 400 см
из плоскости lef y = 2d = 800 см
Требуемая площадь cм2
По определенной площади принимаем равнополочный уголок
L160×10; A = 314см2;
Расчет максимально растянутого элемента решетки (ткН).
Элемент № 75 N = 126кН
Расчет максимально cжатого элемента пояса (ткН).
Элемент № 20 N = -195кН
в плоскости lef x = d = 125 см
из плоскости lef y = 2d = 250 см
Принимаем предварительно тогда
Назначаем трубу 102х45 см2 см4 см3 см.
Вычисляем гибкость при lef x =125 см
Вычисляем гибкость при lef y= 250 см
Для стали С245 при и проверяем устойчивость элемента
Расчет максимально растянутого элемента пояса (ткН).
Элемент № 24 N =1684кН
Назначаем трубу 89х3 см2 см4 см3 см.
Из условия унификации принимаем все элементы пояса сечением трубы 102х45.
Элемент № 103 N = -951кН
в плоскости lef x = d = 341 см
из плоскости lef y = 2d = 682 см
L140×9; A = 247см2;
Элемент № 104 N = 847кН
Элемент № 79 N = -1105кН
в плоскости lef x = d = 167 см
из плоскости lef y = 2d = 334 см
Назначаем трубу 102х3 см2 см4 см3 см.
Вычисляем гибкость при lef x =167 см
Вычисляем гибкость при lef y= 334 см
Элемент № 82 N =9535кН
Назначаем трубу 83х3 см2 см4 см3 см.
Из условия унификации принимаем все элементы пояса сечением трубы 102х3.
Элемент № 129 N = -812кН
в плоскости lef x = d = 312 см
из плоскости lef y = 2d = 624 см
L125×8; A = 197см2;
Элемент № 128 N =678кН
Элемент № 106 N = -69кН
Вычисляем гибкость при lef x =167 см
Элемент № 109 N =598кН
Из условия унификации принимаем все элементы пояса сечением трубы 83х3.
Элемент № 156 N = -60кН
в плоскости lef x = d = 285 см
из плоскости lef y = 2d = 570 см
L110×8; A = 172см2;
Элемент № 157 N =495кН
Элемент № 133 N = -335кН
Элемент № 136 N =598кН
Элемент № 183N = -32кН
в плоскости lef x = d = 258 см
из плоскости lef y = 2d = 516 см
L100×7; A = 138см2;
Элемент № 184 N =258кН
Элемент № 160 N = -804кН
Элемент № 163 N =701кН
В секции 06 принимаем конструктивно те же сечения что и в секции 05.
Расчет узловых соединений.
Расчёт узлового соединения секции 01.
Рассчитаем прикрепление уголка решетки 160х10 к трубе пояса 102х45 на болтах класса 56
Расчётное усилие в соединении N=1401 кН
Принимаем диаметр отверстия 19мм болта 16 мм
Несущая способность болта из условия среза (одна плоскость среза )
Из условия смятия при
Расчётным является срез болта.
Определяем количество болтов.
Принимаем 1 болт М16.
Конструктивно принимаем такими же все узлы в этой секции.
Расчёт узлового соединения секции 02.
Рассчитаем прикрепление уголка решетки 140х9 к трубе пояса 102х3 на болтах класса 56
Расчётное усилие в соединении N=951 кН
Расчёт узлового соединения секции 03.
Рассчитаем прикрепление уголка решетки 125х8 к трубе пояса 83х3 на болтах класса 56
Расчётное усилие в соединении N=812 кН
Расчёт узлового соединения секции 04.
Рассчитаем прикрепление уголка решетки 110х8 к трубе пояса 83х3 на болтах класса 56
Расчётное усилие в соединении N=60кН
Расчёт узлового соединения секции 05.
Рассчитаем прикрепление уголка решетки 110х7 к трубе пояса 83х3 на болтах класса 56
Расчётное усилие в соединении N=32 кН
Расчёт сварного крепления фасонки к трубе пояса в секции 01
Элементы 76 и75: N76 = -1401 кН; N75 = 126 кН;
Принимаем из конструктивных соображений см; см
Расчёт сварного крепления фасонки к трубе пояса в секции 02
Элементы 103 и104: N103 = -951 кН; N104 = 847 кН;
Расчёт сварного крепления фасонки к трубе пояса в секции 03
Элементы 129 и 128: N129 = -812 кН; N128 = 678 кН;
Из конструктивных соображений принимаем такое же сварное соединение для секций 04 05 и 06.
Расчет мачты выполнен с применением вычислительного комплекса SCAD в соответствии с заданными параметрами сооружения.
Расчет на ветровую нагрузку выполнен для II ветрового района тип местности А в соответствии со СНиП 2.01.07-81* «Нагрузки и воздействия».
Расчет выполнен на статическую и динамическую составляющую ветровой нагрузки с учетом форм собственных колебаний мачты и пульсаций скоростного напора ветра в соответствии со СНиП 2.01.07-81* «Нагрузки и воздействия».
Расчет на сейсмическое воздействие выполнен в соответствии с требованиями СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах» для сейсмичности 8 баллов при грунтах II категории.

мачта.dwg

Тема :"Расчет мачты"
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ МОЛДОВЫ
Кафедра :"Строительной Механики и Конструкций
по дисциплине:"Cпециальные конструкции"
Кафедра Конструкций и Строительной Механики
Детальная схема секции 06
Расчетная схема (1:100)
Уголок 160х10 l=3.37м
Уголок 160х10 l=4.26м
Уголок 160х10 l=4.4м
Предельные отклонения для механической обработки принимаются согласно SR EN 22768-1:95.
Предельные отклонения для cварных соединений принимаются согласно SR EN ISO 13920:1998.
Детали покрываются цинком согласно STAS 7221-90. Слой цинка 80 микрон.
Поверхности соединения - без шлака.
План площадки на отм. 30.000
Спецификация секции 01
Деталь крепления решетки
Спецификация площадки на отм. 30.000