Обчислимо в рівні першого кільця при
.
Для опорного радіального ребра середній кут нахилу дотичних:
;
те ж для ребра між другим і першим кільцями:
.
Певна вертикальне навантаження на опорне радіальне ребро знаходиться:
;
.
Поздовжні стискаючі зусилля в опорному ребрі:
;
;
,
де
.
Сумарне поздовжнє стискуюче зусилля в опорному ребрі визначається за формулою:
.
Знайдемо найбільше значення згинального моменту в опорному радіальному ребрі від розподіленого навантаження (малюнок 8):
Ліва опорна реакція:
.
Рис. 8. Схема завантажена опорного ребра розподіленим навантаженням.
Знайдемо положення перетину з найбільшим изгибающим моментом за формулою:
де
.
Максимальне значення згинального моменту:
Радіальні ребра конструюю з двох прокатних швелерів (малюнок 9), зі сталі марки ВСт3пс6-1 (). Ребро працює на стиск з вигином, тобто на відцентровий стиск.
Рис. 9. Перетин радіального ребра. Швелер № 30.
Вважаю, що настил приварюється до радіальних і поперечним ребрам щитів, тим самим забезпечується стійкість ребра. Тому радіальне ребро буду розраховувати тільки на міцність. Задаюся швелером №30 () і перевіримо радіальне ребро на міцність за формулою:;
.
Перевіряю прийняте перетин радіального ребра на іншу комбінацію навантажень (і), що викликають розтяг.
Поздовжні розтягують зусилля в ребрі:
;
.
Розподілені навантаження:
;
.
;
.
Оскільки інтенсивність розподіленого навантаження, спрямованої вгору, менше інтенсивності, спрямованої вниз, то перевірку на міцність ребра по розтягуючих зусиллям проводити не слід.
Уточню радіус центрального кільця з умови закріплення в ньому радіальних ребер щитів з двох швелерів № 30 (). Враховуючи, що ширина двох полиць швелера; товщина проміжного ребра; зазор 5 мм; ширина обпирання ребра складе., тоді радіус центрального кільця:
.
Довжина щита верхнього ярусу купола складе:
.
Радіальні ребра радіусів щитів відчувають менші навантаження: та ін. Тому можна залишити перетин радіальних ребер постійним з двох швелерів № 30.
7.4 Розрахунок кільцевих елементів купола
А. Опорне кільце.
Розпір, переданий на опорне кільце з боку радіального ребра, визначається за формулою:
,
,
.
викликає розтягування в опорному кільці:
.
стискає опорне кільце:
;.
Згинальні моменти і поздовжні зусилля, викликані розпорами, визначаються за формулами:
При навантаженні з верху вниз на купол:
момент під радіальним руба:
.
момент між радіальними ребрами:
.
Слід зауважити, що стосовно необхідно застосовувати більш точне значення.
поздовжнє зусилля (розтягуюче):
.
При навантаженні з верху в низ на купол:
момент під радіальним руба:
;
момент між радіальними ребрами:
;
поздовжнє стискуюче підсилие:
;
Додаткові поздовжні зусилля і згинальні моменти в опорному кільці:
від надлишкового тиску на стінки:
;
від вакууму на стінки:
- від вітрового навантаження на стінки за формулою:
,
де; ; ;.
Коефіцієнт слід визначати для середини стінки, тобто на висоті: За інтерполяції при,.
- стиснення.
;
де;.
- розтягнення.
Згинальні моменти за формулою:
;
Зусилля в кільці від вітрового відсмоктування на покриття резервуара:
,
Де - коефіцієнт сполучення навантажень;
; ; ;.
Розпір від вітрового укосу, переданий через радіальні ребра:
де.
Згинальні моменти в опорному кільці від вітрових розпоровши.
Поздовжнє зусилля:
.
Результати визначення зусиль в опорах кільці від навантажень наведені в таблиці 2.
Таблиця 2. Зусилля в перетинах опорного кільця.
Величина вертикальних навантажень на покриття вниз, qВакуум на 0,4Н стенкіВертікальние навантаження на покриття - вгору, q 1 - 77,638,82175-3,89,9-5,0-384,6 191,7 ± 418,5-20404,6-2,36-249
