Прогон работает как балка на 2-х опорах, в условиях косого изгиба. Расчетный пролет прогона

lр = = 300 –= 285 см

Максимальный изгибающий момент.

М = = = 4966,89 Н∙м

Составляющие моменты относительно главных осей сечения

Мх = М ∙ cos б = 4966,89 ∙ 0,832 = 4132, 45 Н∙м

Му = М ∙ sin б = 4966,89 ∙ 0,555 = 2756, 62 Н∙м

2.3 Конструктивный расчет прогона

Проектируем прогон прямоугольного сечения. Минимальные размеры поперечного сечения прогона при косом изгибе получаются при отношении сторон:

з = = = = 1,225

Требуемый момент сопротивления сечения

Wтр = = = 577,64 см3

Требуемая высота сечения.

hтр = = 16,19 см

b= см

Принимаем сечение прогона 15,0 х 15,0 х 300 см

Геометрическая характеристика сечения

Wx = = 562,5 см3

Ix = = 4218,75 см4

Проверка нормальных напряжений

у = + = + = 1224,71<Ru = 1300 Н/см2

Проверка прогиба прогона при косом изгибе от нормативных нагрузок

fx= =

fy= =

f= = 0,363 < = 1,5 см

3. Расчет арки

3.1 Сбор нагрузок

Постоянные нагрузки

qпр = Н/м2

Постоянная прогонная нагрузка

qнпост = 953,76 ∙ 3 = 2861,28 Н/м

qпост = 1049,135 ∙ 3 = 3147,41 Н/м

Временные нагрузки

Снеговая нагрузка

Погонная нормативная снеговая нагрузка

qnсн= 3200∙3∙0,7∙0,75 = 5040 Н/м

Погонная расчетная снеговая нагрузка

Sp = Sg ∙м = 3200∙ 0,75∙3 = 7200 Н/м

Ветровая нагрузка

w0= 0,3 кН/м2 (2-й ветровой район)

w=w0∙ гf ∙ Ce ∙ k

гf = 1,4; Ceнав = 0,34; Ceподв = -0,4

i - участок с однозначной эпюрой давления

hi – высота участка с однозначной эпюрой давления

kсрi – усредненный коэффициент изменения ветрового давления по высоте

kicpj = khj + ∙ tg i ;

kcp1= k5 + ∙ tg1 = 0,5

kcp2= k10 + ∙ tg2 = 0,65 + 0,03 = 0,8

kcp3= k20 + ∙ tg3 = 0,85 + 0,02 = 1,05

Расчетные значения ветровой нагрузки

w1нав = w0 ∙ гf ∙ Cенав ∙ kср1 = 0,3∙1,4∙0,34∙0,5=0,0714 кН/м2

w2нав = w0 ∙ гf ∙ Cенав ∙ kср2 = 0,3∙1,4∙0,34∙0,8=0,1142 кН/м2

w3нав = w0 ∙ гf ∙ Cенав ∙ kср3 = 0,3∙1,4∙0,34∙1,05=0,1499 кН/м2

w1подв = w0 ∙ гf ∙ Cеподв ∙ kср1 = 0,3∙1,4∙0,4∙0,5=0,084 кН/м2

w2подв = w0 ∙ гf ∙ Cеподв ∙ kср2 = 0,3∙1,4∙0,4∙0,8=0,134 кН/м2

w3подв = w0 ∙ гf ∙ Cеподв ∙ kср3 = 0,3∙1,4∙0,4∙1,05=0,176 кН/м2

Погонная расчетная ветровая нагрузка

w1нав = w1нав ∙ b = 0,105 ∙ 3=0,315 кН/м

w2нав = w2нав ∙ b = 0,168 ∙ 3=0,504 кН/м

w3нав = w3нав ∙ b = 0,22 ∙ 3=0,66 кН/м

w1подв = w1подв ∙ b = 0,84 ∙ 3=0,252 кН/м

w2подв = w2подв ∙ b = 0,134 ∙ 3=0,402 кН/м

w3подв = w3подв ∙ b = 0,176 ∙ 3=0,528 кН/м

3.2 Конструктивный расчет арки

Расчетное сочетание нагрузок

1-е сочетание: постоянная нагрузка + снеговая + Р↓

414,619 + 788,534 + 37,504 = 1240,66 кН/м

2-е сочетание: постоянная + снеговая + ветровая + Р↓

414,619 + (788,534 + 37,504 + 71,149) ∙ 0,9 = 1222,09 кН/м

Расчетные усилия: М= 1240,657 кНм

N= 328,866 кНм

Определяем предварительные размеры поперечного сечения арки: