Основи розрахунку щогл

щогли. Основні поняття

Менш металомісткі і більш дешеві порівняно з вежами застосовують при висоті опор понад 150 м.

Складаються із стовбура, що спирається на центральний фундамент, відтяжок із анкерними фундаментами. Стовбур – частіше ґратчастий, призматичної форми, трьох чи чотиригранні. Відстань між сусідніми ярусами кріплення відтяжок не більше 40b – при чотиригранній формі стовбура та не більше 30b – при тригранній.

Розчалюють тригранні – трьома відтяжками. Чотирьохгранні – у 2-х взаємно перпендикулярних площинах, трубчаста щогла – 3-ма, 4-ма і більше відтяжками. Кут нахилу відтяжок близький до 45 0 . У високих щоглах відтяжки підкріплюють реями (рисунок 1).

Анкери стаканного типу із цинковим сплавом ЦАМ 9-1,5 л. Відтяжки із сталевих оцинкованих канатів по групі СС, що не розкручуються, одинарної звивки (зусилля до 325 кН) або подвійної хрестової звивки з металевим сердечником. Після витяжки зусиллям, рівним 60% від розривного Е=1,67*10 5 МПа та Е=1,47*10 5 МПа.

Основи розрахунку щогл

При розрахунку щоглу розчленовують на стовбур та відтяжки. Спочатку щоглу розглядають як систему однопрогонових балок, шарнірно опертих у місцях кріплення вант і що знаходяться під впливом вітру у напрямку однієї з відтяжок. Тоді зусилля тяжіння у навітряній відтяжці дорівнюватиме

відтяжок
а – вежа; б - щогла; 1 – ствол; 2 – відтяжка; 3 – рея; 4 – центральна опора; 5 – анкерна опора Рисунок 1 – Основні види конструктивних схем висотних споруд

R0i – сума реакцій балок у i-му вузлі; k = 1,2.

При призначенні діаметра каната вважають, що Nt має перевищувати половини розривного зусилля.

Розміри перерізу стовбура визначають М і N

Розрахунковою схемою стовбура є пружний багатопрогоновийстрижень, що спирається знизу на опору, що не зміщується і підтримується пружноподатливими опорами в точках кріплення відтяжок (рисунок 2).

відтяжок
а – розрахункова схема; 1 – стовбур щогли; 2 - пружноподатлива опора; 3 – сила тяжіння відтяжок; 4 – вітрове навантаження; 5 – вертикальне навантаження; 6 – шарнірна опора; б - епюра згинальних моментів; в – епюра поперечних сил; г – епюра поздовжніх сил; д – схема розміщення відтяжок при стволі квадратної форми перерізу; е – те саме, при стовбурі трикутної форми перерізу Рисунок 2 – До визначення зусиль у стовбурі щогли

Невідомими у цій багаторазово статично невизначеній системі є зусилля у відтяжках, зміщення точок кріплення відтяжок та моменти у стовбурі у тих самих точках.

Існують кілька способів розрахунку, але вони дуже трудомісткі. Розрахункові комплекси дозволяють вирішити завдання ЕОМ.

Перевірка прийнятого діаметра каната виконується за формулою

За знайденими зусиллями M, N і Q перевіряють міцність та стійкість елементів стовбура. При перевірці стійкості щогли загалом розрахункове зусилля у стовбурі має у 1,3 рази менше критичної сили.

При проектуванні ствол щогли розбивають на опорну, відтяжні та проміжні секції.

Широко застосовують фланцеві з'єднання на міцних болтах.

Число болтів визначають за формулою

Товщину фланця з умови його роботи на вигин

t ≥ (6)

Кутові шви кріплення фланця до труби розраховують по зусиллю в поясі Nc

і перевіряють на дію розтягуючого Nt і M=Nt

(8)

Крім того, виконують конструювання вузла кріплення відтяжок за допомогою валика із високоміцної сталі.

наступна лекція = = gt;
Основи розрахунку та конструюванняБалочніконструкції