Изготовление пролетного строения кольцевой автомобильной дороги вокруг г. Санкт-Петербурга
1.2 Обоснование принятой марки стали для изготовления конструкции
На основании СНИП II-23-81* "Стальные конструкции. Нормы проектирования" данный блок относится к I группе конструкций по условиям работы и эксплуатации. Это конструкции, работающие на динамические нагрузки. Место строительства г. Санкт-Петербург с расчетной температурой наружного воздуха до - 30ºС. Клима
тический район II5. На основании этого принимаем сталь С255 по ГОСТ 27772-88*. Этой стали соответствует марка 15ХСНД по ГОСТ6713-91.
15ХСНД - конструкционная, низколегированная сталь, предназначенная для строительства мостов, доэвтектойдная, содержание углерода 0,15%, категория 1, химический состав указан в таблице 2.
Таблица 1 - Механические свойства сортового и фасонного проката.
|
Класс прочности |
Толщина проката, поставляемая по данному классу прочности, мм, не более. |
Предел текучести, Н/мм (кГс/мм2) не менее |
Временное сопротивление, Н/мм (кГс/мм2) не менее |
Относительное удлинение,% не менее |
Изгиб до параллельности сторон (а-толщина образца, d-диаметр оправки) |
|
255 |
25 |
235 (24) |
370-480 (38-49) |
25 |
d=1.5a |
|
255 |
50 |
225 (23) |
370-480 (38-49) |
23 |
D=1.5a |
Таблица 2 - Химический состав низколегированных марок сталей.
|
Марка стали |
Массовая доля элементов,% | |||||||
|
углерода |
кремния |
марганца |
хрома |
никеля |
меди |
фосфор |
сера | |
|
15ХСНД |
0,12-0,18 |
0,40-0,70 |
0,40-0,70 |
0,60-0,90 |
0,30-0,60 |
0, 20-0,40 |
не более 0,035 |
не более 0,035 |
Таблица 3 - Нормируемые показатели по категории.
|
Нормируемая характеристика |
Категория 1 |
|
Химический состав Временное сопротивление Предел текучести Ударная вязкость при температуре 40 60 70 После механического старения |
+ + + + + + + + |
1.3 Определение несущей способности
Определяем несущую способность пролетного строения.
Выполняем проверку прочности по двум видам напряжений:
Нормальные напряжения определяем по формуле (1):
d = 
(1)
Где: М max - изгибающий момент (Кн/см)
Wx - фактический момент сопротивления
Ry - расчетное сопротивление стали на растяжение, сжатие и изгиб, определяемое по табл.51 СНиП II-23-81* для фасонного проката, приняв предварительно толщину проката от 6 до 20 мм.
gс - коэффициент условий работы конструкции
Касательные напряжения определяем по формуле (2):
= 
(2)
Где: Q max - поперечная сила (Кн)
Sx - статический момент
Jx - момент инерции сечения
Tw - толщина стенки (см)
Rs - расчетное сопротивление стали на срез (Кн/см2), определяется по формуле (3):
Rs = 0,58 Ry (3)
Рисунок 1 - Распределение центров тяжести
Рассчитываем расстояние от центра тяжести блока до нижнего пояса блока по формуле (4):
Ус = 
(4)
где: А - площадь сечений, см2 (рисунок 1);
у - расстояние от центра тяжести детали до нижнего края плиты (рисунок 1)
Ус = 
= 87,16 см
Ix = 2Ix1+2 Ix2+ Ix3 (5)
Ix1 = 
(6)
Ix1 = 
= 1090267,06 см4
Ix2 = 
(7)
Ix2 = 
= 125250,2 см4
Ix3 =
(8)
Ix3 = 
= 2403163,8 см4
Ix = 2·1090267,06 + 2·125250,2 + 2403163,8 = 4834198,32 см4
Определяем фактический момент сопротивления по формуле (9), полученной из формулы (1):
Wx = 
(9), Wx = 
= 37044 см3
Определяем статический момент сопротивления по формуле (10), полученной из формулы 2:
Sx = 2A1·a1 + 2Aсж2 ·b (10)
Sx = 2·40·1,6·129,7 + 2·1,2·127,3·63,65=36048 см3
Из формулы (1) получаем момент сопротивления, формула (11):
d = 
,
Mmax=Wx·
(11)
Mmax=37044·24·1=889056 кН·см
Из формулы (2) получаем поперечную силу, формула (12):
= 
Скачать реферат