Компонування поперечної рами каркасу. Визначення навантажень на раму, страница 9

де g_f^¢ - коефіцієнт надійності який враховує нерівномірність тиску кранового колеса і підвищену динамічність під стиками рейок; g_f^¢=1,1;

F^¢=F_n*g_f*g_n – розрахункова сила вертикального тиску колеса без врахування коефіцієнтів динамічності і сполучень навантажень;

F^¢=185*1,1*1=203,5кН.

умовна довжина розподілу місцевого тиску, тут І_f – cума моментів інерції площ перерізів верхнього поясу балки і кроквяної рейки відносно власних центральних осей (марка кранової рейки за ГОСТ     4121-62-КП-70).

І_f=24³*2/12+327.16=2631.16см⁴.

d_loc.y=1,1*203,5/1*44,87=4,09кН/см²<23кН/см².

Перевірку приведених напружень в стінці балки  на рівні верхнього пояса шва.

В цій формулі: d_х=М_х/W_xn-h_w/h=38958/1812-120/124=20.52кН/см² – нормальні напруження в стінці на рівні поясного шва;

d_у=d_loc.y=4,99кН/см² – нормальні напруження прекладені до осі балки;

t_ху=Q_x/t_w*h_w=462,5/1*120=3,85кН/см²

Розрахунок по другій групі граничних станів полягає у визначенні найбільшого прогину підкранової балки за формулою:

F=M_n*B²/10*E*I_xn å[f],

де M_n – найбільший згинаючий момент в підкрановій балці від нормативного навантаження без урахування коефіцієнту надійності за навантаженням та коефіцієнту динамічності, тобто

М_n=М_х/g_f*k_d=38958/1.1*1.1=32196.7кН*см.

f=32196,7*1200²/10*21000*495384=1,18см<1/400*B=1200/400=3см.

Значення граничного прогину [f] приймається за табл.40[3].

Перевірка стійкості підкранової балки.

Визначаємо умовну  гнучкість:

 необхідно перевірити стійкість балки.

Умову стійкості преревірити необхідно по такій формулі:

Величина критичного напруження виконуються по таким формулам:

стійкість балки забезпечена.

Визначаємо розміри поперечних ребер жорсткості.

Конструктивно приймаємо в_h=90мм.

Приймаємо з конструктивних міркувань 8мм.

Ребра жорсткості установлені з кроком 2м.

Розміри опорного ребра й поясних швів приймаємо конструктивно. Приймаємо опорне ребро 240х20мм і катет поясних швів 7м

2.9 Розрахунок сегментної ферми прогоном 24м.

Ферма проектується попередньо напружена на прогін 24м, суцільною при кроку ферм 6м. Напружена арматура нижнього поясу із арматури класу А-3в діаметром 22мм з натяганням на упори: R_s.ser=540мПа; R_s.=490мПа; R_s.= R_sс=365мПа (d>10мм);Е_s=2*10⁵; хомути класу А-1. Бетон важкий класу В-50; R_в=27,5мПа; R_вt1,55мПа; R_вt.n=2,3мПа; g_в2=0,9; Е_в=35*10³мПа. Міцність бетону до моменту обтиснення R_вр=35мПа.

Розрахунок верхнього стиснутого поясу.

Розрахунок верхнього поясу проводемо по найбільшому зусиллю (елемент9) N=776,08кН, в тому числі N_i=631,49кН. У відповідності з типовим проетом  приймаємо переріз верхнього поясу в х h=24x25см.

Випадковий початковий ексинтриситет L_a³L/600=301/600=0,5см, де L=301см – відстань між вузлами ферми ; L_a³h/30=25/300,83см; L_a³1см.Приймаємо L₀= L_a=1см. При L_a<1/8h=25/8=3,1см L₀=0,9* L=0,9*301=271см. Найбільша гнучкість перерізу рівна L₀h=271/25=11,6>4.Необхідно врахувати вплив прогину елементу на його міцність.

Умовна критична сила:

де І=24*25³/12=31250см⁴; j_е=1+b*(М_е/М₁)=1+1*53,68/65,97=1,44;

b=1 (для важкого бетону); М_е=М_е+N_e*(h₀-a)/2=0+631,49*(0,21-0,04)/2=53,68кН*м; М=0+776,08*(0,21-0,04)/2=65,97кН*м; d_е=е₀/h=0,01/0,25=0,04; d_е.min0,5-0,01*271/25-0,01*0,9*27,5=0,14; d_е<d_е.min приймаємо d_е0,14; a=Е_s*Е_в=200000/35000=5,71; при m=0,024, І_s=m*в*h₀*(0.5h-a)²=0,0,24*24*21*(0,5*25-4)²=874см⁴.

Коефіцієнт h=1/(1-N/N_cv)=1/(1-776,08/4489)=1,209; відстань е=е₀ h+0,5h-a=1*1,209+0,5*25-4=9,709см.

Граничне значення відносної висоти стиснутої зони бетону при g_в2=0,9.

w=0,85-0,008g_в2*R_в=0,85-0,008*0,9*27,5=0,652; d_se=R_s=365мПа.

По формулі визначаємо:

d=а/n=4/21=0,2;

Так як a_s<0 площу арматури А_s= А^¢_s назначаємо по конструктивним міркуванням. Приймаємо 4Æ18з А_s=10,18см².

Розрахунок нижнього розтягнутого поясу.