. Chọn tiết diện các thanh đứng:
Hầu hết các thanh đứng đều chịu tải trọng bản thân cần và gió tác dụng lên cần nên tải trọng tác dụng lên nó rất nhỏ so với các thanh xiên. Nhưng để cho đơn giản trong việc chọn thép ta chọn tiết diện thanh đứng giống tiết diện thanh xiên tức là thép góc số 12,5.
96 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 2376 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tính toán thiết kế cần trục bánh lốp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
+G
Lực quán tính ngang khi quay :
+ Của cần
+ Của hàng
-
-
.Gc
.(G+Q)
-
-
K2.Gc
K2(G+Q)
Tải trọng gió
-
-
-
Khi tính kết cấu kim loại cần của cần trục cần biết tất cả các loại tải trọng tác dụng lên nó như: tải trọng không di động, tải trọng tạm thời, lực quán tính, tải trọng gió, đồng thời lực trong dây cáp treo vật và dây cáp treo cần.
_ Tải trọng không di động gồm những phần riêng lẻ của kết cấu kim loại cần. Vì đây là loại cần lớn tải trọng do trọng lượng bản thân cần được xem như phân bố dọc theo chiều dài của cần, theo công thức (8.48) [5]:
G1 = q13l
Trong đó:
® G1: trọng lượng cần.
® l: chiều dài cần (l = 22.5m).
® q1: tải trọng phân bố, theo công thức 5.4 [5]:
q1 = k13q
+ q: tải trọng không di động phân bố dọc theo chiều dài của kết cấu.
+ k1: hệ số điều chỉnh kể đến các hiện tượng va đập khi di chuyển máy trục. Vì vận tốc di chuyển của máy v < 60 m/ph nên lấy k1 = 1.
Þ G1 = q13l
Lấy trọng lượng bản thân cần G1 = 1.08 T.=10800N
_ Tải trọng tạm thời gồm trọng lượng vật nâng Q và bộ phận mang vật G3, theo công thức (8.49) [5]: P = Q +G3. Tải trọng này đặt ở điểm nối của các puli (ròng rọc) đầu cần. Khi nâng và hạ sinh ra các tải trọng quán tính, vì thế tải trọng tạm thời được xác định theo công thức (8.50) [5]:
Pt = k23Q + G3
Trong đó:
® k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chế độ làm việc của máy trục. Vì máy trục làm việc ở chế độ làm việc trung bình Þ k2 = 1,2.
® Q: trọng lượng vật nâng.
® G3: trọng lượng bộ phận mang vật (chọn G3 = 2,45T).
Ở tầm với lớn nhất Rmax = 14m tương ứng sức nâng Q = 12T:
Þ Pt = 1,23120000 +24500 = = 168500N.
Ở tầm với lớn trung bình Rtb = 9m tương ứng sức nâng Q = 31T:
Þ Pt = 1,23310000 +24500 = 396500N.
Ở tầm với nhỏ nhất Rmax = 4,7m tương ứng sức nâng Q = 100T:
Þ Pt = 1,231000000 +24500 = 1224500N.
_ Lực quán tính ngang do trọng lượng của kết cấu xuất hiện khi mở máy hay khi phanh cơ cấu quay. Các lực này lấy bằng 0,1 của các tải trọng thẳng đứng (không kể đến hệ số k1), công thức (8.53) [5]:
Gng = 0,13G1 = 0,1360000 = 6000N.
Vì đây là loại cần lớn nên lực quán tính ngang phân bố dọc theo chiều dài cần hay là đặt vào các mắt của dàn ngang:
_ Lực quán tính ngang do trọng lượng của vật nâng và bộ phận mang vật cũng xuất hiện khi mở máy hay khi phanh cơ cấu quay. Lực này bằng 0,1 trọng lượng của vật nâng và bộ phận mang vật và đặt ở điểm nối các ròng rọc đầu cần theo công thức (8.54) [5]:
Png = 0,1(Q + G3)
Ở tầm với lớn nhất Rmax: Png = 0,13(40000 + 4410) = 4441N.
Ở tầm với trung bình Rtb:Png = 0,13(1222500 +4410) = 12691N.
Ở tầm với nhỏ nhất Rmin:Png = 0,13(180000 +4410) = 18441N.
_ Tải trọng gió ở trạng thái làm việc và không làm việc đặt phân bố đều ở các mắt của dàn ngang. Tải trọng gió phân bố đều w trên mặt I của dàn, theo công thức (1.11) [1]:
w = qo3n3c3g3b
Trong đó:
® qo: áp lực động của gió ở độ cao 10m so với mặt đất, đối với:
+ Trạng thái làm việc: qo = 15 KG/m2.
+ Trạng thái không làm việc: qo = 70 KG/m2.
® n: hệ số điều chỉnh tăng áp lực phụ thuộc vào độ cao so với mặt đất, tra bảng 1.6 [1] chọn n = 1.
® c: hệ số khí động học, tra bảng 1.7 [1] chọn c = 1,4.
® g: hệ số quá tải (tính theo phương pháp ứng suất cho phép g = 1).
® b: hệ số động lực, do đặc tính mạch động của áp suất động của gió. Khi tính những chi tiết máy trục theo độ bền chắc: b = 1.
Vậy:
+ Ởû trạng thái làm việc:
v = 153131,43131 = 21 KG/m2.
+ Ở trạng thái không làm việc:
v = 703131,43131 = 98 KG/m2.
· Toàn bộ tải trọng gió tác dụng lên cần, công thức (1.12) [1]:
Wc = v3Fc
® Fc: diện tích chắn gió của cần.
Fc = Fo3k
+ Fo: diện tích trong đường viền.
1m
22.5m
+ k: hệ số kín, đối với dàn chọn k = 0,4.
Þ Fc = 1530,4 = 6m2.
Do đó toàn bộ tải trọng gió tác dụng lên cần:
+ Ở trạng thái làm việc:
Wc = 2136 =126 KG.=1260N
+ Ở trạng thái không làm việc:
Wc = 9836 = 588 KG.=5800N
Tải trọng gió phân bố đều trên mặt I của cần :
+ Ở trạng thái làm việc:
+ Ở trạng thái không làm việc:
· Tải trọng gió tác dụng lên hàng, theo công thức (1.16) [1]:
Wh = wh3Fh
Trong đó:
® vh: tải trọng gió phân bố đều trên hàng bằng tải trọng gió tác dụng cần ở trạng thái làm việc.
® Fh: diện tích mặt chịu gió của hàng, theo bảng 1.8 [1]:
Rmax : Q = 4T Þ Fh = 10m2 Þ Wh = 21310 = 210 KG = 2100 N.
Rtb : Q = 12.25T Þ Fh = 20m2 Þ Wh = 21320 = 420 KG = 4200 N.
Rmin : Q = 18T Þ Fh = 35m2 Þ Wh = 21335 = 735 KG = 7350 N.
_ Tải trọng gió tác dụng lên mặt II của dàn:
w = qo3n3c’3g3b
Trong đó:
® c’: hằng số: c’ = c3h
+ h: hệ số phụ thuộc vào độ kín của dàn và tỷ số (b: khoảng cách giữa các dàn, h: chiều cao dàn).
Với =1 và hệ số kín k = 0,4 tra bảng trang 37 [7] chọn h = 0,6
® c: hệ số khí động học, tra bảng 1.7 [1] chọn c = 1,4.
Þ c’ = 0,631 = 0,6
Vậy tải trọng gió phân bố đều trên mặt II của cần:
+ Ởû trạng thái làm việc:
v = 153130,63131 = 8 KG/m2.
+ Ở trạng thái không làm việc:
v = 703130,63131 = 42 KG/m2.
· Toàn bộ tải trọng gió tác dụng lên mặt II của cần, công thức (1.12) [1]:
Wc = v3Fc
Do đó toàn bộ tải trọng gió tác dụng lên mặt II của cần
+ Ở trạng thái làm việc:
Wc = 836 = 48 KG.
+ Ở trạng thái không làm việc:
Wc = 4236 = 252 KG.
Tải trọng gió phân bố đều trên mặt II của dàn:s
+ Ở trạng thái làm việc:
+ Ở trạng thái không làm việc:
_ Lực căng trong dây cáp nâng hàng xác định theo công thức (8.55) [5]:
Trong đó:
® Pt: tải trọng tạm thời tính.
® a: bội suất palăng (a = 5).
® hp: hiệu suất palăng công thức (2.3) [1]:
+ hh: hiệu suất của những puli chuyển hướng. Tra bảng 2.2 [1] chọn
hh= 0,98
Vậy: Lực căng trong dây cáp nâng hàng:
+ Ở tầm với lớn nhất: Pt = 52410N Þ
+ Ở tầm với trung bình: Pt = 126910N Þ
+ Ở tầm với nhỏ nhất: Pt = 220410N Þ
Lực trong dây cáp nâng hàng đặt theo phương dây cáp nâng hàng ở các ròng rọc đầu cần và ròng dẫn hướng.
_ Lực trong dây cáp treo cần xác định theo điều kiện cân bằng cần và đặt ở điểm nối palăng hay puli treo cần:
hình:5.3
+ Trong mặt phẳng nâng cần:
Tầm với lớn nhất: Rmax = 21m : sức nâng Q = 4T và chiều cao nâng H = 6m:
® Góc nghiêng của cần nhỏ nhất:
® Góc nghiêng của cáp nâng cần so với phương ngang:
® Góc nghiêng của cáp nâng hàng so với phương ngang:
Tầm với trung bình: Rtb = 10.5m : sức nâng Q = 12.25T và chiều cao nâng H=12m:
® Góc nghiêng của cần trung bình:
® Góc nghiêng của cáp nâng cần so với phương ngang:
® Góc nghiêng của cáp nâng hàng so với phương ngang:
Tầm với nhỏ nhất: Rmin = 6.4m : sức nâng Q = 18T và chiều cao nâng H = 18m:
® Góc nghiêng của cần lớn nhất:
® Góc nghiêng của cáp nâng cần so với phương ngang:
® Góc nghiêng của cáp nâng hàng so với phương ngang:
* Ở tầm với lớn nhất:
*Ở tầm vớitrung bình:
*Ở tầm với nhỏ nhất:
åX = 0 Û RH = Sh3cos(j-g )+ Sc3cos(j-d)
Rmax: Þ RH = 37950,73cos17o + 8764613cos12o = 794887N.
Rtb: Þ RH = 96957,73cos34o + 10920723cos27o = 10193807N.
Rmin: Þ RH = 368560,73cos62o + 3697873cos52o =996394N.
åY = 0 Û RV = Gc + Pt + Shsin(P-j+g) + Scsin(P-j+d)
Rmax:Þ RV = 546818N.
Rtb:Þ RV = 1023864N
Rmin:Þ RV = 2015203N
+ Trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng nâng cần:
hình:5.4
åY = 0 Û RN = Png + Wh + Wgi1 + Wgi2 + Gng
Rmax: Þ RN = 4410 + 2100 + 5880 + 2552 + 1080 = 16021N.
Rtb: Þ RN = 1269 + 4200 + 5880 + 2552+ 1080 = 26371N.
Rmin: Þ RN = 18441 + 7350 + 5880+ 2552 + 1080 = 35271N.
_ Phản lực gối tựa:
Rmax: RH = 231921N.; Rtb: RH = 277601N.; Rmin: RH = 12464N.
RV = 80081 N. RV = 92383N. RV = 149321N.
RN = 7150 N. RN = 8801,2N. RN = 10140N.
§ 1.6. PHƯƠNG PHÁP TÍNH:
Kết cấu cần của cần trục được thiết kế tính toán theo phương pháp ứng suất cho phép. Trong đó ứng suất phát sinh trong kết cấu dưới tác dụng của tải trọng không được vượt quá trị số ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo
Trong đó :
®smax: ứng suất lớn nhất trong kết cấu kim loại do tác dụng của tải trọng.
® [s]: ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo. Đối với vật liệu dẻo:
+ sch : giới hạn chảy của vật liệu
sch = 2400 ¸2800) kg/cm2
+ n : hệ số an toàn (n = 1,4¸1,6)
Þ [s] =(1600¸1800) kg/cm2
Þ [s] = (160¸180) N/mm2
_ Ứng suất cắt cho phép :
[t] = 0,6[s] = (96¸108) N/mm2
Hiện nay người ta đề ra phương pháp tính mới cách đánh giá mới về độ bền kết cấu kim loại máy trục, có xét đến sự làm việc thực tế của vật liệu ở ngoài giới hạn đàn hồi, thường là phương pháp tính theo trạng thái giới hạn hay tải trọng phá hoại.
Theo phương pháp tính này kết cấu kim loại không đặt trong trạng thái làm việc mà đặt trong trạng thái giới hạn, tức là trong trạng thái kết cấu mất khả năng chịu tải, không thể làm việc bình thường được nữa, hoặc có biến dạng quá mức, hoặc do phát sinh ra các vết nứt. Chính vì thế nên kết quả tính theo phương pháp này tiết kiệm hơn phương pháp ứng suất cho phép. Tuy vậy, đối với yêu cầu của một số kết cấu, tính theo trạng thái giới hạn đôi khi đưa đến những biến dạng tương đối lớn, vượt quá mức độ cho phép. Do đó trong phương pháp tính này người ta đặt biệt chú ý tới biến dạng. Phương pháp tính theo trạng thái giới hạn chưa được hoàn thiện để tính kết cấu kim loại của tất cả các loại máy trục nên chúng ta chủ yếu tính theo phương pháp ứng suất cho phép vì phương pháp này đã phát triển khá phong phú và hoàn chỉnh .
Kết cấu kim loại của cần được tính theo hai trường hợp phối hợp tải trọng sau đây:
Trường hợp thứ nhất: tải trọng không di động tính + tải trọng tạm thời tính khi treo trọng tải lớn nhất ở tầm với lớn nhất.
Trường hợp thứ hai: tải trọng di động tính + tải trọng tạm thời tính khi treo trọng tải lớn nhất ở tầm với lớn nhất + lực quán tính ngang + tải trọng gió ở trạng thái làm việc.
Tải trọng không di động (không kể đế hệ số điều chỉnh) + tải trọng do các thành phần ở đầu cần khi tầm với nhỏ nhất + tải trọng gió ở trạng thái không làm việc.
§1.7. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CÁC THANH TRONG DÀN:
1.7.1. Khái niệm:
Dàn là một hệ gồm nhiều thanh thẳng nối với nhau bằng những khớp. Để tăng độ chính xác của phép tính, nội lực trong các thanh cần được xác định theo hệ không gian. Tuy nhiên để đơn giản hơn trong các phép tính ta có thể chia hệ không gian ra nhiều hệ phẳng và mổi hệ phẳng này đặt dưới tác dụng của các hệ lực trong mặt phẳng tương ứng.
Giao điểm của các thanh trong dàn gọi là mắt. Khoàng cách giữa các mắt thuộc cùng một đường biên gọi là đốt. Thanh tạo thành chu vi của dàn ở phía trên gọi là thanh biên trên, ở phía dưới gọi là thanh biên dưới. Ngoài ra còn có các thanh giằng chéo:
Để tính dàn được đơn giản ta thừa nhận giả thiết sau:
_ Mắt của dàn phải nằm tại giao điểm của các trục thanh và được xem là khớp lý tưởng.
_ Tải trọng chỉ tác dụng tại mắt của dàn.
_ Trọng lượng bản thân của thanh không đáng kể so với tải trọng tác dụng lên dàn.
_ Từ các giả thiết trên ta thấy các thanh trong dàn chỉ chịu lực kéo hoặc nén nghĩa là chịu lực dọc trục mà không có mômen uốn.
1.7.2. Tính nội lực trong dàn đứng chính:
a). Xác định nội lực trong các thanh biên:
_ Phản lực R hay là lực nén N ở đầu cần theo công thức (8.60) [5]:
* Ở tầm với lớn nhất:
* Ở tầm với trung bình:
* Ở tầm với nhỏ hất:
_ Đây là loại cần không gian kiểu dàn gồm có bốn mặt, đường giao tuyến của các mặt là trục của bốn thanh biên. Lực nén trong mỗi thanh biên dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng, theo công thức (8.62) [5]:
Trong đó:
® a: góc giữa trục cần và trục mặt trên hay dưới.
® ab: góc giữa trục cần và trục mặt bên.
_ Phản lực tựa ngang dưới tác dụng của mômen tựa tổng do các tải trọng ngang sinh ra Mng là một cặp lực được tính theo công thức (8.63) [5]:
* Ở tầm với lớn nhất:
* Ở tầm với trung bình:
* Ở tầm với nhỏ nhất:
Trong đó:
® bo: khoảng cách giữa hai tâm bản lề bo = 1,5m.
_ Lực nén trong thanh biên của cần ở bản lề tựa bằng tổng các lực dưới tác dụng của tải trọng đứng và tải trọng ngang, theo công thức (8.65) [5]:
* Xét đoạn đuôi cần:
1m
a
2ab
1m
1,5m
3m
3m
hình:1.5
a = ab =
+ Ở tầm với lớn nhất:
Þ Sb = 26150,4 +7132,862 = 93283,26 N.
+ Ở tầm với trung bình:
Þ Sb = 26569,83 + 1271,969 = 39784,79 N.
+ Ở tầm với nhỏ nhất:
Þ Sb = 21727,08 + 67335,33 = 99062,41 N.
* Xét đoạn giữa cần: phần giữa cần là một khối chữ nhật chịu tác dụng của N, Mng và của mômen uốn M dưới tác dụng của trọng lượng bản thân và lệch tâm. Lực nén trong thanh biên xác định theo công thức (8.66) [5]:
Trong đó:
® b & h: khoảng cách giữa các đường tâm của các thanh biên trong mặt cắt tương ứng.
h = 1m
b =1m
® M: mômen uốn dưới tác dụng của trọng lượng bản thân,theo §2.7.2.b:
+ Ở tầm với lớn nhất: M = 30762,83 (N.m):
+ Ở tầm với trung bình: M = 6987,57 (N.m):
+ Ở tầm với nhỏ nhất: M = 7412,16 (N.m):
* Xét đoạn đầu cần: hình:5.6
Sc Png
Wh
Sh Pt
_ Lực nén trong các thanh biên đầu cần trong mặt phẳng nâng hàng:
Nđ = Sc3sin(P/2-j+d+g) +Sc3cos(P/2-j+d+g) + Sh3sin(P/2-j+g) + Sh3cos(P/2-j+g) + Pt
_ Lực nén trong các thanh biên đầu cần trong mặt phẳng ngang:
Nn = Png +Wh
+ Ở tầm với lớn nhất: d =13 ; g = 8o ;j=25°
Nđ = 1764693sin86o +1764693cos86o + 16951,73sin73o + 16951,73cos73o + 68500 = 543884,6 N.
Nn = 14450 + 2100 = 16550 N.
+ Ở tầm với trung bình: d = 18o ; g = 11o ;j=45°
Nđ = 4220723sin74o + 4220723cos74o + 56951,73sin56o + 56951,73cos56o + 96500 = 140603 N.
Nn = 3345+ 420 = 3765 N.
+ Ở tầm với nhỏ nhất: d = 24o ; g = 14o ;j=76°
Nđ = 978033sin52o + 978033cos52o + 68530,73sin28o + 68530,73cos28o + 224500 = 426868,7 N.
Nn = 12450 + 750 = 19800 N.
b). Xác định nội lực trong các thanh giằng:
Biểu đồ nội lực dưới tác dụng của trọng lượng bản thân cần:
Hình:5.7
M = ; ;
Rmax: M = 11925 Nm. Rtb: M = 7537,5 Nm. Rmin: M = 2225Nm.
Q = 2180 N. Q = 2210N. Q = 760N
N = 1690 N. N = 2210 N. N = 2100N.
& Xét cần trong mặt phẳng thẳng đứng: qc = 4000N/m.
Rmax:. Rtb:. Rmin:
RH =74827,4N RH =83807N RH = 44464N.
RV = 40818 N. RV = 93834 N. RV = 193203 N
Sh = 3951,2 N. Sh = 8951,5N. Sh =28539,7N.
Sc = 76465 N. Sc = 92073N. Sc = 57806 N.
Hình:1:8
Pt = 68535 N. Pt = 96567 N. Pt = 224539N.
Trục cần nghiêng so với phương nằm ngang một góc w. Xoay trục cần một góc j theo chiều kim đồng hồ ta có được ba giá trị ứng với ba tầm với khác nhau : Rmax:(j=25°) ; Rtb: (j=45°) ; Rmin: (j=76°). Các tải trọng tác dụng lên cần có thể phân tích thành hai thành phần:
+ Thành phần vuông góc với trục cần: q1=4000N/m.
+ ngoài ra còn kể đến các lực : SC , Sh , Pt trong quá trình tách mắt.
Các góc độ giữa các thanh đo thực tế trên cần đã thiết kế.
Hình:1.9
Xác định các nội lực trong mặt phẳng nâng hàng bằng phương pháp tách mắt theo hình:1.8
Mắt 1:
å X = 0 => S1Cos9 + S2 Cos9 + R4 = 0
å Y = 0 => S1Cos81 - S2 Cos81 + Rv – = 0
S2 =
=> Rmax S2 = 75263,09 N ; S1 =- 87504,0 7N
Rtb S2 = 128385,1 N ; S1 = -160716,5N
Rmin S2 = 304164,1 N ; S1 = -3293398,9N
Mắt 2:
å X = 0 => -S1Cos9 + S4 Cos9 = 0
å Y = 0 => -S1Cos81 + S4 Cos81 – S3 - = 0
S4 = S1
Mắt 3:
å X = 0 => S5Cos27 + S6 Cos9 – S2Cos9 = 0
å Y = 0 => S5Cos63 - S6 Cos81 + S2 Cos81 + S3 - = 0
S5 = 3838,39N
Rmax S6 = 44111,8 9 N
Rtb S6 = 219233,0 N
Rmin S6 = 332019,1 N
Mắt 4:
å X = 0 => S10 Cos27 - S6 Cos9 = 0
å Y = 0 => S7 + S6 Cos81 – S10 Cos81 - = 0
Mắt 5:
å X = 0 => S8 Cos9 – S4 Cos9 + S9 Cos39 – S5 Cos27 = 0
å Y = 0 => S8 Cos81 – S4 Cos81 – S7 – S9 Cos51 – S5 Cos63 - = 0
S8 = S4Cos81 + S9 Cos51 + S5 Cos63 + 4q/Cos9
Rmax S8 = - 87679, N
Rtb S8 = - 150889,3 N S9 = 874,79 N
Rmin S8 = - 363586,7N
Mắt 6:
å X = 0 => S11 – S8 Cos9 = 0
å Y = 0 => - S57 - q - - S8 Cos81 = 0
S11 = S8 Cos9
S57 = - q - - S8 Cos81
Rmax S11 = - 80619,63 N S57 = 8628,29 N
Rtb S11 = - 143473,9 N S57 = 21289,39 N
Rmin S11 = - 396803,9 N S57 = 49867,72 N
Mắt 7:
å X = 0 => S12 Cos45 + S13 – S9 Cos39 – S10 Cos9 = 0
å Y = 0 => S12 Cos45+ S57 + S9 Cos51 + S10 Cos81 - - q = 0
S13 = S9 Cos39 + S10 Cos9 – S12 Cos45
S12 =
Rmax S12 = - 23431,42 N S13 = 551264,14 N
Rtb S12 = - 53315,48 N S13 = 179149,1 N
Rmin S12 = - 129587 N S13 = 943821,4 N
Mắt 8:
å X = 0 => S17 = S13
å Y = 0 => S14 = 2q = 800 .N
Mắt 9:
å X = 0 => S15 - S11 + S16 Cos45 – S12 Cos45 = 0
å Y = 0 => - S14 – S16 Cos45 – S12 Cos45 - 2q = 0
S16 = - S12 – 4q/ Cos45
S15 = S11 + 4q + 2S12 Cos45
Rmax S16 =2777,59 N S15 = -82271,95 N
Rtb S16 = 50684,65 N S15 = - 228141,6 N
Rmin S16 = 306956,2 N S15 = -890839,8 N
Mắt 10:
å X = 0 => S19 = S15
åY= 0 S18 = -2q = - 800 N
Mắt 11:
å X = 0 => S21 - S17 + S20 Cos45 – S16 Cos45 = 0
å Y = 0 => S18 + S16 Cos45 + S20 Cos45 - 2q = 0
S20 = - S16 + 4q/ Cos45
S21 = S17 – S20 Cos45 + S16 Cos45 = S17 + 2S16 Cos45- 4q
Rmax S20 = -58169,76 N S21 = 90916,17 N
Rtb S20 = -58053,82 N S21 = 941817,1 N
Rmin S20 = -284325,4 N S21 = 775857,4 N
Mắt 12:
åX = 0 => S25 = S21
åY = 0 => S22 = 2q = 800N
Mắt 13:
å X = 0 => S23 - S19 + S24 Cos45 – S20 Cos45 = 0
å Y = 0 => - S22 – S20 Cos45 – S24 Cos45 - 2q = 0
S24 = - S20 – 4q/ Cos45
S23 = S19 + 2S20 Cos45 + 4q
Rmax S24 = 35538,93 N S23 = -159923,9 N
Rtb S24 = 55422,99 N S23 = - 958809,6 N
Rmin S24 = 261694,6 N S23 = -690875,9 N
Mắt 14:
å X = 0 => S27 = S23
å Y = 0 => S26 = – 2q = - 800 N
Mắt 15:
å X = 0 => S29 - S25 + S28 Cos45 – S24 Cos45 = 0
å Y = 0 => S26 + S28 Cos45 + S24 Cos45 – 2q = 0
S28 = - S24 + 4q/ Cos45
S29 = S25 + 2S24 Cos45 – 4q
Rmax S28 = - 12908,1 N S29 = 96568,21 N
Rtb S28 = -42792,16 N S29 = 633854,7 N
Rmin S28 = -239063,8 N S29 = 533262,7 N
Mắt 16:
å X = 0 => S33 = S29
å Y = 0 => S30 = 2q = 800 N
Mắt 17:
å X = 0 => S31 - S27 + S32 Cos45 – S28 Cos45 = 0
å Y = 0 => - S30 – S28 Cos45 – S32 Cos45 – 2q = 0
=> S32 = - S28 – 4q/ Cos45
S31 = S27 + 2S28 Cos45 +4q
Rmax S32 = 10277,27 N S31 = -203575,9 N
Rtb S32 = 60161,33 N S31 = - 618846,9 N
Rmin S32 = 216433 N S31 = - 826912,1 N
Mắt 18:
å X = 0 => S35 = S31
å Y = 0 => S34 = - 2q =- 800 N
Mắt 19:
å X = 0 => S37 - S33 + S36 Cos45 – S32 Cos45 = 0
å Y = 0 => S34 + S36 Cos45 + S32 Cos45 – 2q = 0
S36 = - S32 + 4q/ Cos45
S37 = S33 + 2S32 Cos45 – 4q
Rmax S36 = - 7646,44 N S37 = 192360,2 N
Rtb S36 = - 47530,5 N S37 = 3284522,8 N
Rmin S36 = - 193802,2 N S37 = 937298,9 N
Mắt 20:
å X = 0 => S41 = S37
å Y = 0 => S38 = 2q = 800 N
Mắt 21:
å X = 0 => S39 - S35 + S40 Cos45 – S36 Cos45 = 0
å Y = 0 => - S38 – S40 Cos45 - S36 Cos45 – 2q = 0
S40 = - S36 - 4q/ Cos45
S39 = S35 + 2S36 Cos45 – 4q
Rmax S40 = 5015,61 N S39 = -197367,9 N
Rtb S40 = 44899,67 N S39 = - 421515 N
Rmin S40 = 171171,4 N S39 = - 1114948 N
Mắt 22:
å X = 0 => S43 = S39
å Y = 0 => S42 = - 2q = - 800 N
Mắt 23:
å X = 0 => S45 + S44 Cos45 - S40 Cos45 – S41 = 0
å Y = 0 => S42 + S44 Cos45 + S40 Cos45 – 2q = 0
S44 = - S40 + 4q/ Cos45
S45 = S41 + 2S40 Cos45 – 4q
Rmax S44 = - 3384,78 N S45 = 114152,2 N
Rtb S44 = - 368,84 N S45 = 85190,9 N
Rmin S44 = - 48540,6 N S45 = 877335 N
Mắt 24:
å X = 0 => S49 Cos9 – S45 = 0
å Y = 0 => S46 + S49 Cos81 – q - = 0
=> S49 =
S46 = - S49 Cos81 + q +
Rmax S49 = 68170,2 N S46 = - 174185,97 N
Rtb S49 = 902015 N S46 =- 60665,76 N
Rmin S49 = 1009448 N S46 = - 179425,3 N
Mắt 25:
å X = 0 => S47 Cos9 + S48 Cos39 - S43 – S44 Cos45 = 0
å Y = 0 => - S46 - S48 Cos51 - S47 Cos81 – S44 Cos45 - q - = 0
S4=
S48=
Rmax S48 = 76339,08 N S47 = - 954705,7 N
Rtb S48 = 327521,8 N S47 = - 703090,4 N
Rmin S48 = 890733,7 N S47 = - 7658467 N
Mắt 26:
å X = 0 => S51 Cos9 - S47 Cos9 = 0 => S51 = S47
å Y = 0 => S50 – q = 0
=> S50 = = 897,16 N
Mắt 27:
å X = 0 => S53 Cos90 + S52 Cos27 – S49 Cos9 – S48 Cos39 = 0
å Y = 0 => S50 + S52 Cos63 + S53 Cos81 + S48 Cos51 – S49 Cos81 -q = 0
=> S53 = S49 + S48
S5 =
Rmax S52 = -886711,3 N S53 = 656224,1 N
Rtb S52 = -704053,6 N S53 = 1128934 N
Rmin S52 = - 2132399 N S53 = 5764070 N
Mắt 28:
å X = 0 => S56 = S53
åY =0 Þ S54 = = 897,16 N
Mắt 29:
å X = 0 => S55 Cos90 - S51 Cos9 – S52 Cos27 = 0
å Y = 0 => - S54 - S52 Cos63 - S55 Cos81 + S51 Cos81 – q = 0
=> S55 = S51 + S52
Rmax S55 = - 3656183,1 N
Rtb S55 = - 3780409 N
Rmin S55 = - 5814304 N
Xác định các nội lực trong các thanh bằng phương pháp tách mắt
Xét các nội lực trong các thanh ở mặt phẵng nằm ngang bằng phương pháp tách mắt với các tải trọng tác dụng lên cần được cho trong hình:5.9
Wg =
Rmax Wg = 264,4 N/m
Rtb Wg = 474 N/m
Rmin Wg = 801,8 N/m
Mắt 1:
å X = 0 => S1Cos50 + S2 Cos550 + R1 = 0
å Y = 0 => - S1Cos85 - S2 Cos35 + = 0
=> S1 =
=> S2 =
Rmax S2 = 1904,8N S1 = - 14401,85 N
Rtb S2 = 2866,27N S1 = - 14585,8 N
Rmin S2 = 701,07N S1 = - 6509,76 N
Mắt 2:
å X = 0 => S4Cos50 + S3 Cos550 - R1 = 0
å Y = 0 => S4 Cos85 + S3 Cos35 + =0
=> S4 =
=> S3 =
Rmax S3 = - 1904,8N S4 = 34401,85 N
Rtb S3 = - 2866,27N S4 = 24585,8 N
Rmin S3 = - 701,07N S4 = 6509,76 N
Mắt 3:
å X = 0 => S6 Cos50 – S2 Cos550 = 0
å Y = 0 => S6 Cos85 - S4 Cos85 +S2 Cos35 + S5 + (q + Wg) =0
=> S6 = (S4 + S2)
=> S5 = - S6 Cos85 + S4 Cos85 – s2 Cos35 -
Rmax S6 = 6492,97N S5 = - 786,09 N
Rtb S6 = 37421,16N S5 = - 4588,17 N
Rmin S6 = 9425,51N S5 = - 749,9 N
Mắt 4:
å X = 0 => S8 Cos50 – S1 Cos50 + S7 Cos52 – S3 Cos55 = 0
å Y = 0 =>-S8Cos85 + S1 Cos85 - S7Cos38 – S3 Cos35– S5 + = 0
=> S8 = S1 – S7
=> S7 =
Rmax S7 = 6162,9 N S8 = - 7443,71 N
Rtb S7 = 49806,43N S8 = -7890,02 N
Rmin S7 = 2010,02 N S8 = - 7675,78 N
Mắt 5:
å X = 0 => S8 = S10
å Y = 0 => S9 =
Rmax S9 = 134,13 N
Rtb S9 = 155,02N
Rmin S9= 213,25 N
Mắt 6:
å X = 0 => S12 Cos50 – S6 Cos50 + S11 Cos48 – S7 Cos52 = 0
å Y = 0 => S12Cos85 + S11 Cos42 + S7 Cos38 – S6 Cos85 + = 0
=> S12 = S6 – S11
=> S11 =
Rmax S11 = - 3118,6 N S12= 1446,47 N
Rtb S11 = - 6804,42N S12 = 2181,71 N
Rmin S11 = - 30590,16 N S12 = 7585,13 N
Mắt 7:
å X = 0 => S16 = S12 Cos5
å Y = 0 => S13 = - = 0
Rmax S16 = 17016,68 N S13 = - 331,46 N
Rtb S16 = 20237,38N S13 = - 751,51 N
Rmin S16 = 7290,78 N S13 = - 408,42 N
Mắt 8:
å X = 0 => S14 + S15 Cos450 – S10 Cos50 - S11 Cos48 = 0
å Y = 0 => - S15 Cos45 - S11 Cos42 + S10 Cos85 + = 0
=> S14 = S10 Cos5 + S11 Cos48 – S15 Cos45
=> S15 =
Rmax S15 = 2056,6 N S14 = -6353,24 N
Rtb S15 = 7641,68N S14 = - 37405,25 N
Rmin S15 = 5872,86 N S14 = - 17117,99 N
Mắt 9:
å X = 0 => S20 = S14
åY = 0Þ S17 = 2(qe + Wg)
Rmax S17 = 128,8 N
Rtb S17 = 748 N
Rmin S17 = 403,6 N
Mắt 10:
å X = 0 => S18 - S16 + S19 Cos45 - S15 Cos45 = 0
å Y = 0 => S17 + S19 Cos45 + S15 Cos45 + = 0
S19 = - S15 -
S18 = S16 + 2S15 Cos45 +
Rmax S19 = - 2815,58 N S18 = 40862,31 N
Rtb S19 = - 4586,51 N S18 = 66958,71 N
Rmin S19 = - 3672,29 N S18 =578,2 N
Mắt 11:
å X = 0 => S18 = S24
åU=0Þ S21 = - 2(qe + Wg)
Rmax S21 = - 328,8 N
Rtb S21 = - 748 N
Rmin S21 = - 403,6 N
Mắt 12:
å X = 0 => S22 - S20 + S23 Cos45 - S19 Cos45 = 0
å Y = 0 => - S19 Cos45 – S23 Cos45 – S21 + = 0
S23 = - S19 +
S22 = S20 + 2S19 Cos45 -
Rmax S23 = 9574,56 N S22 = - 24514,07 N