Определение нагрузок и их комбинаций. Нагрузки крановых конструкций. Схема нагружения стрелы. Схема нагружения фермы консольного крана, страница 10

Возможное отклонение сопротивления материала в неблагоприятную сторону от нормативных значений учитывается коэффициентом надежности  по материалу gm (для стального проката  gm=1,05…1,1), устанавливаемого в зависимости от свойств материала и их статистической изменчивости.

Характеристика, получаемая делением нормативного сопротивления на коэффициент надежности  по материалу, называется расчетным сопротивлением

R = Rn/gm.                                                                   (4.8)

Расчетные формулы для определения R (Ry - расчетное сопротивление по пределу текучести при растяжении, сжатии и изгибе; RS - расчетное сопротивление при сдвиге; Rl и Rlр - расчетные сопротивления при смятие) и их значения см. [4], [12].

Особенности действительной работы материалов, элементов, соединений, а также конструкций в целом, имеющие систематический характер учитываются коэффициентом условий работы gс, который вводится в качестве множителя к R (отражает неблагоприятное влияние температуры, агрессивности среды, длительности и многократной повторяемости воздействия, приближенности расчетных схем (gс < 1), а также перераспределение усилий и деформаций и прочие благоприятные факторы (gс >1)). Численные значения gс также устанавливаются нормами проектирования (см. [4], [12]).

В необходимых случаях степень ответственности конструкции  и значимость последствий тех или иных предельных состояний учитывается коэффициентом надежности kн ³ 1 (учитывается как множитель к gm в (4.8)); возможность хрупкого разрушения – коэффициентом b, учитывающим снижение трещиностойкости при понижении температуры или из-за увеличения толщины проката  (см. [12]); возможность повреждения конструции при транспортировке и монтаже – коэффициентом m.

Расчетной для  оценки  предельного состояния конструкции или её элементов по несущей способности  является формула:

                                                smax = Ssi ni £ Ry gc ,                                                              (4.9)

где  smax –  наибольшее напряжение в точке, при рассматриваемом сочетании расчетных нагрузок;

si -  напряжение в точке, вызываемое действием одной из расчётных нагрузок.

Остальные условия несущей способности по методу предельных состояний имеют вид:

            условие усталостной прочности

            smax = Ssпрi ni £ g Ry gc ,                                                        (4.10)

условие устойчивости

smax = Ssсжi ni £ j Ry gc ,                                                        (4.11)

где  g и j - коэффициенты снижения предельного сопротивления материала конструкции, аналогичные коэффициентам в методе допускаемых напряжений.

            При расчете по второй группе предельных состояний (расчеты на жесткость) предельные условия не отличаются от соответствующих проверок  по методу допускаемых напряжений.

Условия статической жесткость:

при изгибе

 ;                                                                  (4.12)

при растяжении, сжатии

  l £ lпред ,                                                                   (4.13)

где f/L и [f/L] – соответственно расчетное и допускаемое значения относительного прогиба (здесь, f – абсолютный прогиб, L – пролет балки). Значения [f/L] для крановых конструкций см. [12];

l - гибкость (безразмерная геометрическая характеристика) конструкции или ее элемента;

lпред – предельное допустимое значение гибкости для данной конструкции или данного элемента (см. [4], [12]).

Расчет на динамическую жесткость сводится  к определению периода собственных колебаний конструкции t и времени их затухания tзат [6], которое не должно превышать допустимой величины [tзат] (для крановых конструкций [tзат] = 12…15 с):

tзат £ [tзат] .                                                                  (4.14)