Calculul Elementelor Orizontale ale Platformelor Industriale

Calculul elementelor orizontale ale platformelor industriale

Să se proiecteze o platformă industrială(fig.1.1) cu dimensiunile rețelei de grinzi 12,8×6,6 m și platelaj metalic, conform datelor inițiale: încărcarea temporară normată uniform distribuită pe platforma q0n= 25,0 kN/m2 =0,00250 kN/cm2=0,0250MPa; coeficientul de siguranță al sarcinii temporare Ƴf1= 1,2; grinzile sînt proiectate din oțel de clasa C245(conform anexei 1 Ry=240 MPa, pentru t=2..20 mm), platelajul din tablă striatădin oțel de clasa C245 (Ry=240 MPa). Platelajul se sudează de grinzi cu sârmă de sudură marca CB-08.

Se propune platforma cu grinzi principale și de platelaj(fig.1.1)

Rezolvare:

I.Dimensionarea platelajului

Determinarea dimensiunilor platelajului din tablă striată. Pentru n0=150;

E1= E/(1-ν²) = (2,06•10⁵)/(1-0,3²)= 2,26•105 MPa

determinăm raportul

l/t = (4n₀)/15 = (1+ (72E₁)/(n₀⁴q₀ⁿ)) = (4•150)/15 = (1+ (72•2,06•10⁵)/(150⁴•25•10¯³)) = 91,2

unde l este deschiderea platelajului; t- grosimea platelajului. Luând deschiderea platelajului l = 0,9m = 90cm calculăm t = l/91,2= 90/91,2 = 0,986 cm. Alegem t =10 mm.

Evaluăm încărcarea suplimentară din greutatea proprie a platelajului

qnpl = Υ•t•g= 7,85•0,01•9,81= 0,770 kN/m2, unde Ƴ=7,85 t/m3 este masa specifică a oțelului; g= 9,81 m/s2- accelerația căderii libere. Încărcarea totală normată:

qn= q0n+ qnpl=25+0,770=25,77 kN/m2.

Considerând lățimea fâșiei de calcul b0=1 cm, obținem

pn= qn b0 = 25,77•0,01 = 0,257 kN/m

E1I = (E₁b₀t³)/12 = (2,06•10⁵•10³•0,01•0,01³)/12 = 0,171 kN/m2

(f₀)/t = 5/384 • (pⁿl⁴)/(E₁•It) = 5/384 • (0,257•1⁴)/(0,171•0,01) = 1,956

(3f₀²)/t² = 3•1,956² = 11,477, f0 - săgeata maximă a grinzii simplu rezemate.

Ecuația pentru determinarea coeficientului α0:

α0(1+ α0)2= (3f₀²)/t² ; α0(1+ α0)2= 11,477; introducem o variabilă nouă x=1+ α0, obținem x3-x2=11,477. Prin metoda încercărilor obținem x=2,643; α0= x-1=2,643-1=1,643.

Pentru verificarea rezistenței platelajului calculăm forța critică de împingere laterală

Fcr= (π²E₁I)/l² = (3,14²•0,171)/1² =1,685 kN

H =α0 Fcr =1,643•1,685 =2,768 kN

Calculăm încarcarea liniară de calcul:

p =(Υ f₁q₀ⁿ+Υf₂qpln) b0 =(1,2•25+1,05•0,770) •0,01 =(30+0,808) •0,01=0,308 kN/m

Momentul de încovoiere în grinda simplu rezemată cu deschiderea l

M0 = pl²/8 = (0,308 •1²)/8= 0,038 kNm

Momentul maxim de calcul în platelaj

M = (M₀)/(1+α₀) = 0,038/(1+1,643) = 0,0143 kNm

Aria fâșiei de calcul

A = b₀t =0,01•0,01=0,0001=1•10¯⁴m2

Modulul de rezistență a fâșiei

W = (b₀t²)/6 = (0,01•0,01²)/6 =1,66•10-7 m3

Verificarea tensiunilor în platelaj (Ƴn=1)

σ= H/A + M/W =(2,768•10¯³)/(1•10¯⁴) + (0,0143•10¯³)/(1,66•10¯⁷) =113,824 MPa < Ry Υc =240•1 MPa