расчетно-конструктивный (1232465), страница 3
Текст из файла (страница 3)
| | (2.72) |
| | (2.73) |
Примем окончательно уголок 50х5.
2.3.4 Расчет соединения верхней части колонны с нижней
Примем высоту соединительной траверсы 
а толщину опорной плиты подкрановой балки примем tпл= 20 мм. Толщину вертикального и горизонтального ребер примем tp=tf=10 мм, а их вылет в каждую сторону от траверсы примем равным 
2.3.4.1 Проверка стыкового шва Ш1
Шов Ш1 проверяем на комбинацию усилий M и N соответствующие M=216,84кНм, N=236,581кН. Так как концы швов выводятся за пределы стыка, то принимаем Aw=A; Ww=Wx.
Так как применяется физический контроль качества шва, поэтому принимаем Rwy=Ry=245 МПа.
| | (2.74) |
2.3.4.2 Назначение толщины траверсы
Толщину траверсы tтр определим из условия ее прочности на смятие. Примем толщину передаточной плиты подкрановой балки равной tпл=20 мм. Длина передаточной площадки равна:
| | (2.75) |
| | (2.76) |
2.3.4.3 Сварные швы Ш2
Длину шва Ш2 (крепление вертикальных ребер к траверсе) определим после вычисления срезающего усилия:
| | (2.77) |
Определим длину шва из условия среза по металлу шва при сварке электродами 350А при Rwf=225 МПа:
| | (2.78) |
и 
коэффициенты, принимаемые по [15, табл.34*]: 
и 
коэффициенты условий работы сварного шва; 
катет углового сварного шва; 
и 
расчетное сопротивление сварных соединений по металлу шва и по металлу границы сплавления [13, табл.3].Из условия среза по металлу границы сплавления при:
| | (2.79) |
2.4 Расчет колонны на нагрузку от крана в 20 тонн
2.4.1 Нагрузка от мостового крана
1. Вертикальная давления крана: крановая нагрузка 20т; грузоподъемность крана Q = 200 кН; расстояние между упорами крана B = 6300 мм; расстояние между внутренними колесами крана вдоль подкрановой балки Acr = 4,9 м; максимальная нагрузка от одного колеса крана Fmax = 175 кН; собственный вес тележки mт = 84 кН; собственный вес крана с тележкой mk = 230 кН; количество колес на одной стороне крана 
=2; максимальное давление крана и величина Fmax соответствуют ситуации, когда тележка крана максимально приближена к подкрановой балке, и при этом поднимается максимальный груз.
Рисунок 2.8 Ордината линий влияний
Определим минимальную нагрузку от одного колеса крана по формуле (2.8)
Максимальное давление вычисляется по формуле (2.9):
,
где = 0,85 – коэффициент сочетаний для нагрузок от двух кранов режимов работы 1К…6К; f = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок; yi = 1,369 – сумма ординат линий влияния.
Давление на противоположной стороне моста крана по формуле (2.10):
Силы Dmax и Dmin действуют с эксцентриситетом е=hн/2=0,75м относительно центра тяжести сечения нижней части колонны и создают изгибающие моменты по формулам (2.11), (2.12):
Мmax = Dmах·е = 224·0,75 = 168 кНм;
Мmin = Dmin·е = 51,2·0,75 = 38,4 кНм.
2. Поперечное торможение
Тормозная нагрузка на левую колонну:
Нормативная величина силы от торможения тележки с грузом вычисляется по формуле (2.13):
![]()
,
где = 0,05 – коэффициент перехода от вертикальных нагрузок к горизонтальным для тележки с гибким подвесом груза (на тросах).
Тормозная нагрузка вычисляется по формуле (2.14):
T = f Tmax yi = 0,85·1,1·7,1·1,369=9,09 кН.
Тормозная нагрузка на правую колонну прикладывается в противоположную сторону относительно тормозной нагрузки на левую колонну.
Исходя из полученных результатов расчета конструкций с сечениями для нагрузки от крана Q=15 т, делаем вывод, что сечения в нижней части колонны не проходят по критическому фактору Kmax= 1,27 для расчета конструкций для нагрузки от крана Q=20 т. Требуется выполнить усиление колонн.
2.4.2 Расчет нижней части колонны при новых нагрузках и увеличения высоты мостового крана
1.Определение усилий в ветвях
Усилия в подкрановой ветви по усилиям для комбинации с наибольшим отрицательным ядровым моментом по формуле (2.49):
При 
,
и 
2. Предварительный подбор сечения ветвей
Определим требуемые площади ветвей по формуле (2.51). Примем ориентировочно 
Тогда
Принимаем сечение используя конструктор сечений ПВК SCAD с увеличением высоты нижней части колонны на 2 метра. Получаем в сечении двутавp широкополочный по ГОСТ 26020-83 20Ш1 и лист 193 x 10 в качестве усиления конструкции. Геометрические характеристики сечения представлены в таблице 2.1.
Рисунок 2.9 Сечение усиления нижний части колонны
Таблица 2.2 Геометрические характеристики подобранного сечения
| Обозначение | Параметр | Значение | Единицы измерения | |
| A | Площадь поперечного сечения | 58,25 | см2 | |
| α | Угол наклона главных осей инерции | 5,679322482e-007 | град | |
| Iy | Момент инерции относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y | 3259,088 | см4 | |
| Iz | Момент инерции относительно центральной оси Z1 параллельной оси Z | 1334,549 | см4 | |
| It | Момент инерции при свободном кручении | 17,053 | см4 | |
| iy | Радиус инерции относительно оси Y1 | 7,48 | см | |
| iz | Радиус инерции относительно оси Z1 | 4,787 | см | |
| Wu+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси U | 337,729 | см3 | |
| Wu- | Минимальный момент сопротивления относительно оси U | 337,729 | см3 | |
| Wv+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси V | 131,474 | см3 | |
| Wv- | Минимальный момент сопротивления относительно оси V | 228,153 | см3 | |
| Wpl,u | Пластический момент сопротивления относительно оси U | 400,139 | см3 | |
| Wpl,v | Пластический момент сопротивления относительно оси V | 249,187 | см3 | |
| Iu | Максимальный момент инерции | 3259,088 | см4 | |
| Iv | Минимальный момент инерции | 1334,549 | см4 | |
| iu | Максимальный радиус инерции | 7,48 | см | |
| iv | Минимальный радиус инерции | 4,787 | см | |
| au+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Y(U) | 2,257 | см | |
| au- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U) | 3,917 | см | |
Окончание таблицы 2.2
| Обозначение | Параметр | Значение | Единицы измерения |
| av+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Z(V) | 5,798 | см |
| av+ | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Z(V) | 5,798 | см |
| ym | Координата центра масс по оси Y | -2,651 | см |
| zm | Координата центра масс по оси Z | 6,122138777e-008 | см |
| Ip | Полярный момент инерции | 4593,637 | см4 |
| ip | Полярный радиус инерции | 8,88 | см |
| Wp | Полярный момент сопротивления | 327,985 | см3 |
2.4.3 Расчет соединения верхней части колонны с нижней по новым сечениям
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
