Компоновка каркаса промздания и расчет подкрановой балки: Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу «Металлические конструкции, включая сварку», страница 7

Для этого надо выбрать ось, относительно которой будет определено расстояние до центра тяжести ТБ. Такой примем вертикальную ось ПБ. Тогда

                                                              (30)

где ∑ S_y – сумма статических моментов элементов ТБ относительно оси У-У ПБ; ∑А – сумма площадей сечения элементов ТБ.

            (31)

Считаем, что левый конец стенки ТБ совпадает с центром тяжести швеллера. Статический момент самого верхнего пояса равен нулю. После нахождения центров тяжести ПБ и ТБ определяют (для симметричного сечения) момент инерции ПБ:

                                   (32)

Момент сопротивления

                                                                  (33)

Статический момент полусечения

                                               (34)

- для несимметричного сечения: момент инерции

Момент инерции:

      (35)

Момент сопротивления верхнего пояса (максимальный)

30                                                                                                                                                                  15

                                                                   (36)

   ,                              (3)

где А_mр – требуемая площадь сечения; N_св – усилие в связи; R_у – расчетное сопротивление стали по таблице 51^*/2/; g_c –коэффициент условий работы по таблице 6/2/; a - коэффициент возможных ослаблений (отверстия под болты), равный 0,8-0,85.

По требуемой площади и принятой форме сечения из сортамента выбирают профили (уголки, швеллеры, трубы и др.) и проверяют их прочность по формуле

,                            (4)

где А_п – площадь сечения связи (с учетом ослаблений).

При отсутствии усилий сечение связей подбирается по предельной гибкости l_пр, значение которой принимается для сжатых элементов по таблице 19^*/2/, для растянутых – по таблице 20^*/2/.

Вначале определяется расчетная длина стержня

l_ef  = m×l,                           (5)

где l– геометрическая длина стержня; m- коэффициент приведения длины: при шарнирном закрепление концов стержня m = 1.

Затем находится требуемый радиус инерции

  ,                                 (6)

а по i_mр принимается из сортамента профиль, радиус инерции которого должен быть больше.

1.1.4 Подкрановые конструкции. Подкрановые конструкции состоят из подкрановой балки, тормозной балки (или фермы), рельсов, их креплений, концевых упоров, ограждений, связей.

Сварная подкрановая балка (ПБ) применяется под краны грузоподъемностью

Q ≥ 50 т. Так как на ПБ действует вертикальная и горизонтальная нагрузки, то верхний пояс ПБ может быть большего сечения, чем нижний. Горизонтальная нагрузка, передаваемая с колес крана на рельс, воспринимается верхним поясом. Чтобы не развивать его сечение, принимают тормозные конструкции в виде горизонтальных балок или ферм. Сечение подкрановой балки представлено на рисунке 9. При высоте сечения нижней части колонны в_н ≤ 1,5 м применяют тормозные балки, при в_н > 1,5 м – тормозные фермы.

ПБ опираются на ступени колонн и крепятся к ним болтами. Если балки разрезные, то они между собой и с верхней частью колонны тоже соединяются болтами. Краны двигаются по рельсам типа КР (смотри  таблицу 2).

Крепятся рельсы к верхнему поясу болтами с помощью пластин и лапок. В торцах зданий на подкрановые балки устанавливают в целях безопасности упоры.

При режимах работы кранов 7К-8К на тормозных площадках устраивают ограждения (или проходы в верхней части колонн). При пролетах подкрановых балок l≥ 18 м в подкрановых конструкциях применяют связевые фермы.

2 РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Статический расчет подкрановых балок. Цель статического расчета – определение наибольшего изгибающего момента M_max,, наибольшей поперечной силы Q_max, опорных реакций, которые необходимы для подбора сечения подкрановых балок и ее проверок.