Принимаем
подкрановую балку симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа
из рифленой стали и
швеллера № 36.
и
.
.
Значение коэффициента определим по
формуле:
;
Задаемся .
Оптимальная высота балки:
.
Минимальная высота балки:
,
– момент от
загружения балки одним краном при
.
Расчетная схема для определения
приведена
на рис. 6.4.
;
–
для кранов тяжелого режима работы.
Принимаем .
Рис. 6.2.1 Расчетная
схема балки для определения .
Задаемся толщиной полок , тогда
.
Из условия среза стенки силой :
.
Принимаем стенку толщиной 1,4 см.
.
Размеры поясных листов определяем по формулам:
;
;
.
Принимаем пояс из листа сечением 20´530 мм, .
Устойчивость пояса обеспечена, так как:
.
При полученных данных компонуем сечение балки рис. 6.3.1.
Рис. 6.3.1 Сечение подкрановой балки.
Определим геометрические характеристики принятого сечения.
Относительно оси х-х:
;
.
Геометрические характеристики тормозной балки относительно оси у-у
(в состав тормозной балки входят верхний пояс, тормозной лист и швеллер):
Расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения:
,
.
Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе (точке А):
.
Прочность стенки на действие касательных напряжений на опоре обеспечена, так как принятая толщина стенки больше определённой из условия среза.
Жесткость балки также обеспечена,
так как принятая высота балки .
Проверим прочность стенки балки от действия местных напряжений под колесом крана:
, где
–
при кранах тяжелого режима работы с гибким подвесом груза,
,
,
–
момент инерции рельса КР-80,
с = 3,25 – коэффициент податливости сопряжения пояса и стенки для сварных балок.
Стенку подкрановой балки следует проверить также на совместное действие нормальных, касательных и местных напряжений на уровне верхних поясных швов:
, где
,
.
- нормальные
напряжения в срединной плоскости стенки, перпендикулярные оси балки, в том
числе
;
- касательное
напряжение,
;
.
.
,
Поясные швы верхнего пояса и стенки воспринимают: сосредоточенные усилия от колеса крана; сдвигающее усилие, возникающее от изгиба балки.
Пояса со стенкой соединяются угловыми швами с проваром на всю глубину при режиме работы крана 7к. Угловые швы воспринимают горизонтальные и вертикальное усилие на единицу длины, которые определяются по касательным и местным напряжениям.
,
,
,
.
,
,
.
В угловых швах проверка проводится по двум зонам:
- по металлу шва;
- по металлу границы сплавления.
Требуемый катет шва находим из условий:
,
.
Для стали
С255 материал для сварки электрод Э-46А. Группа конструкций – I.
Климатический район II4. .
по [5, табл.
3, 55, 56].
, где
при
,
.
,
- коэффициент
вида сварки по [5, табл. 34].
,
- ручная
сварка.
,
-
коэффициенты условий работы швов по [5, п. 11.2].
,
Минимальный
катет шва при толщине
более толстого из свариваемых элементов
равен
[5, табл.
38*].
,
Принимаем ,
,
;
.
От действия нормальных, касательных и местных напряжений может произойти потеря устойчивости свеса пояса или стенки балки. Устойчивость свеса пояса рассмотрена в п. 6.2.
Устойчивость стенки не следует проверять, если условная гибкость стенки:
не превышает значения 2,5 – при наличии местных напряжений в балках с двусторонними поясными швами.
.
Устойчивость стенки необходимо проверить т.к. 2,83>2,5; так же необходима постановка поперечных ребер жесткости 2,83>2,2.
Ширина
двусторонних ребер принимается не менее ; примем
=20см. Шаг
основных ребер
,
примем а=2,8 м, а ширину крайнего отсека 1,8м.
Проверка
устойчивости стенки подкрановой балки при совместном действии проводится в
одном из отсеков, образованных поясами и ребрами жесткости по формуле:
, где
=0,9 [1,
табл.6*].
Для центрального отсека:
.
Для опорного отсека:
.
- нормальные
напряжения на уровне верха стенки.
- центральный
отсек,
- опорный
отсек.
,
- расчетный изгибающий
момент, определенный при
на
расстоянии
от ребра с
большим значением момента.
Касательные напряжения:
- центральный
отсек,
- опорный
отсек.
- поперечная
сила, определенная в том же сечении, где и
.
Каждое из напряжений не должно превышать критических напряжений, определяемых по формулам:
,
-
определяется по [1, табл. 21] в зависимости от
(
по [1,
табл.22]).
=34,24.
(центральный
отсек);
(опорный
отсек).
=2,6/1,16=2,16;
=2/1,16=1,72 –
отношение большей стороны отсека к меньшей.
.
- центральный
отсек,
- опорный
отсек.
- коэффициент
определяемый по [1, табл.23] в зависимости от
и
.
=59,1 – для
центрального отсека,
=41,4 – для
опорного отсека.
- центральный
отсек,
- опорный
отсек.
Концы разрезных балок усиливаются поперечными ребрами, которые передают опорное давление с балки на колонну.
Принимаем торцевой тип опорного ребра (см. рис. 6.6.1)
Рис. 6.6.1 Торцевое опорное ребро.
Ширина и толщина ребер определяется расчетом. Требуемая площадь сечения ребра находится из условия сжатия:
, где F – максимальная опорная реакция;
- расчетные
сопротивления сжатию (при
).
Определение максимальной опорной реакции
Максимальная опорная реакция будет при максимальной поперечной силе от крана и собственного веса подкрановой балки.
Собственный вес подкрановой балки:
-
распределенная нагрузка.
Рис. 6.6.2К расчету максимальной опорной реакции.
.
.
Принимаем , тогда
. Принимаем
.
Необходимо убедиться, что свес опорного ребра не требует местную
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.