Общи размери, оформление и избор на рационално сечение на композитни греди, изпитване на якост
Схемата за изчисляване на главния лъч се задава в съответствие с избрания тип (опция) на клетката на лъча.
Основната греда поема натоварването от собственото си тегло, подови греди (с нормален тип гредова клетка) или спомагателни греди (със сложен тип гредова клетка), стоманена палуба и полезен товар върху палубата. При разпределяне на концентрирани сили върху греда (повече от 5), те се заменят с равномерно разпределено натоварване, еквивалентно по интензитет на концентрираните товари.
Проектната схема на главната греда, диаграмите на огъващите моменти и напречните сили са показани на фигура(Начертайте го сами)
Сечението на композитна греда (фиг. 6) обикновено се състои от три листа: мрежа и две хорди. Проектът включва два етапа: на първия етап секцията се сглобява и избира, на втория етап се проверява здравината и стабилността на гредата като цяло и нейните елементи и те също се проверяват за деформация. Оформлението на композитния участък започва с установяване на височината на гредата.
Оптимална височина на гредата с минимален разход на метал:,
където k е коефициентът, приет за заварени греди 1.2¸1.15 [1];
tw – дебелина на стената, mm, определена по емпиричната формула: tw=7+3h/1000 (mm.)
където h е очакваната височина на гредата, h "(1/8-1/15)L
L е обхватът на главния лъч, m;
От условието за осигуряване на твърдост височината на гредата трябва да бъде най-малко
Максималната височина на гредата е ограничена от зададените размери на помещението и се определя по формулата (фиг. 7): hmax=hp.a.-(td+c1+c2),
където hp.v е общата височина на клетката на гредата или разликата между котите на пода на платформата и горната част на размера на помещението под платформата;
td - дебелинаподови настилки;
c1 - размерът на празнината между горната част на основната греда и дъното на настилката;
c2 - размерът на празнината между маркировката на дъното на главния лъч и маркировката на горната част на размерите на помещението.
Стойността на c1 зависи от вида на кръстовището на лъча. Така че, когато се свързват главните греди и подовите греди на едно и също ниво, c1=0, а на етажа стойността на c1 е равна на височината на подовата греда за нормалния тип греди.
Стойността c2 трябва да бъде поне отклонението на главната греда c2³L/n0. Обикновено се приема c2=50 mm.
Окончателно зададената височина на лъча трябва да бъде близка до hopt, не по-малка от hmin и не по-висока от hmax.
, където k=1,5 - при работа на срез без отчитане на ремъците и k=1,2 - отчитане на работата на ремъците. Приблизително hw=h-(2…5cm).
Фиг.12.2. Разрез на композитната главна греда Фиг.12.3. Свързване на греди от пода към пода.
При окончателното определяне на дебелината на стената трябва да се има предвид, че локалната стабилност на стената без допълнително укрепване на нейните надлъжни ребра е осигурена, ако условието
.
Обикновено минималната дебелина на стената се приема най-малко 8 mm (много рядко 6 mm) и се предписва за дебелини до 12 mm, кратни на 1 mm, и повече от 12 mm, кратни на 2 mm.
Сечението на хордите на гредите се избира според максималния проектен момент на огъване и необходимата площ на рафтовете. Необходимата площ на рафта се намира по следната приблизителна формула, която не отчита инерционния момент на колана около собствената му ос:
,
където Jf=J-Jw е инерционният момент на ремъците спрямо центъра на тежестта на сечението;
J=Whw/2 – инерционен момент на лъча;
Jw=twhw 3 /12 – инерционен момент на стената на гредата;
h0 е разстоянието между центровете на тежестта на рафтовете (h0=h-tf).
За да се постигне обща стабилност на гредата, ширината на кордите трябва да бъде в рамките на 0,5-0,2 от височината на гредата, но не по-малко от 180 mm (заудобство на автоматичното заваряване). Дебелината на рафта се определя в рамките на 16 ... 40 mm, но не повече от три дебелини на стената (tf / tw £ 3). От условието за осигуряване на стабилност съотношението на свободния надвес на рафта βef към неговата дебелина tf не трябва да надвишава стойностите, изчислени по формулите
За стена с граница на провлачване sy £ 380 MPa, най-големите съотношения ef / tf са приблизително 12-15. За опънати корди на греди съотношението bef / tf се приема не повече от 30 от условието за равномерно разпределение на напреженията по ширината на хордата.
След като зададете секциите на стената и рафтовете, изчислете действителната стойност на W и проверете нормалните напрежения
или При успешен избор на напречното сечение, разликата между s и Ry трябва да бъде не повече от 5%, докато пренапрежението не е разрешено. Максималните напрежения на срязване по неутралната ос на сечението при опората на гредата не трябва да надвишават Rs на металната лента