/p>
5. Розрахунок і конструювання елементів сферичного покриття
5.1 Встановлення габаритних розмірів сферичного покриття
Призначаємо стрілку підйому f і обчислюємо радіус сфери купола (рис. 2)
Стрілка підйому купола f:
В
Радіус сфери:
В
Центральний кут сфери О± визначається за формулою
В
звідси О±/2 = 18,92 В°, О± = 37,84 В°.
Довжина дуги купола у вертикальній площині:
В
Половину дуги слід розділити на ціле число ярусів щитів покриття та виділити радіус верхнього центрального кільця. Приймемо довжину щита по дузі кола l 0 щ = 10,0 м, при цьому радіус центрального кільця згідно рис. 2
В
яке уточнюється після розрахунку радіальних ребер. br/>В
Рис.2 Схема ребристо-кільцевого купола
Визначаємо число щитів в одному ярусі, виходячи з ширини щита по опорному кільцю b 0 = 3,0 ... 3,5 м. Кількість щитів в одному ярусі:
В
Приймемо n щ = 64шт. p> Купол збирається з трьох типів трапецієподібних щитів, виготовлених на заводі. Розрахунковими елементами купола є:
- радіальні ребра;
- проміжні кільця;
- опорне кільце;
- настил.
Ширина щитів:
b 0 = 3,0 м;
В В
5.2 Збір навантажень на купол
Навантаження вертикального напрямку визначаються за формулами
- спрямовані вниз
В
- спрямовані вгору
В
де w т від - Нормативне значення середньої складової вітрового навантаження на висоті z (До середини стрілки підйому купола) від рівня землі
В
За табл. 2.4 [1] для місцевості типу В коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску по висоті, має величину k 0 = 0,85 при z = 20м,
В
де w 0 = 0,23 кН/м 2 - для I вітрового району;
з е2 = -0,6 при Н/D = 1/3 [5];
В
знак В«-В» врахований напрямком вітрової навантаження на покриття.
Маємо
В
оскільки q 1 має від'ємне значення, то в подальшому розрахунку враховуються навантаження, спрямовані тільки вниз. p> Комбінація навантажень горизонтального направлення на верхню частину резервуара (0,4 Н):
- навантаження, що викликають стиснення опорного кільця купола у вигляді активного тиску вітру і вакууму, визначені за формулою (3.48) [1]:
В
де
коефіцієнт k 0 знаходиться на висоті z = 0,8 Г— H = 0,8 Г— 18,0 = 14,4 м;
k 0 = 0,738.
В
- навантаження, що викликають розтягнення опорного кільця: вітрової відсмоктування і надлишковий тиск за формулою 3.49 [1]
В
де з = 1,0;
В
Вертикальна зосереджене навантаження на вузол перетину радіального ребра з кільцем визначається за формулою 3.50 [1]:
для 1-го кільця при r 1 = 10,947 м:
- спрямована вниз:
В
для 2-го кільця при r 1 = +20,849 м:
- спрямована вниз:
В
5.3 Розрахунок радіального ребра купола
Найбільш напруженим буде радіальне ребро між опорним і другим кільцями. Розрахункова схема радіального ребра купола зображена на рис.3
В
Рис.3 Розрахункові схеми радіального ребра купола на навантаження:
а) горизонтальну, б) вертикальну, в) місцеву.
Знайдемо кути нахилу дотичної з віссю x в рівнях опорного кільця (x 1 = 0) і 2-го кільця (х 2 = 9,615 м) (див. рис.2) за формулою 3.54 [1]:
В
О± 0 = 18,93 В°;
В
О± 2 = 12,8 В°;
Обчислимо О± 1 у рівні 1-го кільця при х 1 = 19,517 м.
В
О± 1 = 6,7 В°;
Для опорного радіального ребра середній кут нахилу дотичних
В
те ж для ребра між 2-м і 1-м кільцями
В
Інтенсивність навантаження на опорне радіальне ребро:
В В
Поздовжні стискаючі зусилля в опорному ребрі:
В В В
де l 3 = 9,615 м - Див рис. 2
Сумарне поздовжнє стискуюче зусилля в опорному ребрі визначається за формулою (3.51) [1]
В
Знайдемо найбільше значення згинального моменту в опорному ребрі від розподіленого навантаження рис. 4
В
Рис.4 Схема завантажена опорного ребра розподіленим навантаженням
Ліва опорна реакція
В
Знайдемо положення перерізу з найбільшим ізгібающім моментом за формулою (3.52) [1]
В
де О”q = q p , 1 -q p , 2 = 5,34-3, 56 = 1,78 кН/м.
Максимальне значення згинального моменту в цьому перетині
В
де
В
Рад...
