144676 (620687), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Расчетное горизонтальное давление колес крана:

Наибольшая поперечная сила Q_max в разрезной балке будет при таком положении нагрузки, когда одна из сил находится непосредственно у опоры, а остальные расположены как можно ближе к этой же опоре.

Рис. 10. Линия влияния поперечной перерезывающей силы

Максимальная поперечная перерезывающая сила от вертикальных нагрузок:

где = 1,05 (для балки l = 12 м) – коэффициент, учитывающий вес подкрановой балки и полезную нагрузку от тормозной балки.

1. Подбор сечения подкрановых конструкций

Вначале подберем сечение подкрановой балки. Требуемый момент сопротивления сечения подкрановой балки:

где – коэффициент, учитывающий изгиб конструкции в 2-х плоскостях;

γ_с = 1 – коэффициент условий работы конструкции;

R_y= 30 кН/см² – для стали С345, для листового широкополосного универсального проката толщиной 2040 мм.

где – предварительная высота подкрановой балки;

h_T = 1250 мм – ширина тормозной конструкции, предварительно принимается равной ширине нижней части колонны h_н.

Минимальная высота подкрановой балки:

Е= 2,06·10⁵ МПа – модуль упругости прокатной стали;

l = 12 м – длина подкрановой балки;

(для кранов группы режима 3К) – предельный относительный прогиб подкрановой балки;

М_n – нормативный изгибающий момент от загружения балки одним краном. Определяем М_n аналогично М_х:

Рис. 11. Расчетная схема загружения подкрановой балки нормативной вертикальной нагрузкой

Определяем ординату линии влияния изгибающего момента для сечения под критическим грузом:

Далее строим линию влияния изгибающих моментов, и остальные ординаты получаем графически.

Минимальная высота подкрановой балки:

Оптимальная высота подкрановой балки:

где _w = 120 – гибкость стенки (принята предварительно).

принимаем высоту подкрановой балки h = 130 см, что больше h_min= 95,63 см.

Определяем толщину стенки подкрановой балки из 2-х условий:

1) Условие на срез:

где R_s = 0,58R_y = 0,58·30 кН/см² = 17,4 кН/см²;

h_w = h – 2t_f =130 см 22 см = 126 см – высота стенки подкрановой балки;

t_f = 2 см – толщина поясов подкрановой балки (принята предварительно).

2) Условие местной устойчивости без продольных ребер:

Принимаем толщину стенки подкрановой балки t_w=1 cм.

Требуемый момент инерции подкрановой балки:

Проектируем пояса подкрановой балки.

Требуемый момент инерции двух поясов подкрановой балки:

Требуемая площадь пояса подкрановой балки:

h_f = 130cм 2 см = 128cм.

Принимаем толщину пояса подкрановой балки t_f = 2 см.

Тогда, требуемая ширина пояса подкрановой балки:

Принимаем ширину поясов подкрановой балки b_f = 40 см.

Проверка условия местной устойчивости сжатого пояса:

Условие выполняется.

Производим компоновку всего сечения подкрановой конструкции с учетом тормозной балки и определяем положение центра тяжести подкрановой конструкции.

Принимаем тормозную балку из швеллера №30 и рифленого листа толщиной t_рл= 8 мм.

Ширина рифленого листа:

В нормах принято, что вертикальные нагрузки воспринимает только подкрановая балка, поэтому ось Х будет проходить через центр тяжести подкрановой балки. Если подкрановая балка симметричная, то ось Х проходит посередине. Горизонтальные нагрузки воспринимает только тормозная балка, которая состоит из трех элементов: верхнего пояса, рифленого листа и поддерживающего швеллера. Ось У будет проходить через центр тяжести тормозной балки.

Находим центр тяжести подкрановой конструкции:

Рис. 12. Компоновка поперечного сечения подкрановой конструкции

Определим геометрические характеристики скомпонованного сечения. Относительно оси Х определяем только характеристики подкрановой балки.

Относительно оси Y определяем характеристики тормозной балки:

1. Проверка прочности и жесткости подкрановых конструкций

Рис. 13. Эпюра нормальных напряжений в подкрановой конструкции

Верхний пояс работает одновременно на изгиб в вертикальной и горизонтальной плоскости, поэтому прочность в т. А по нормальным напряжениям:

Далее проверяем наружный пояс тормозной балки в точке В.

Тормозная балка воспринимает следующие нагрузки:

1) Временная полезная нагрузка:

где _f = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке;

P_0n=2 кН/м² – нормативная временная нагрузка, задаваемая технологами.

2) Нагрузка от собственного веса настила:

3) Нагрузка от собственного веса швеллера:

Рис. 14. Вертикальные нагрузки на тормозную балку

Расчетную нагрузку на швеллер определяем как реакцию на левую опору условной расчетной схемы:

Определим изгибающий момент в швеллере:

Проверим прочность швеллера по нормальным напряжениям в точке В:

Проверим жесткость швеллера (по нормативным нагрузкам):

Здесь

Проверим прочность подкрановой балки на опоре по касательным напряжениям:

Здесь – статический момент полусечения балки.

Проверим прочность стенки подкрановой балки по местным напряжениям от давления колес крана:

где _f1=1,1 (для группы режима кранов 3К) – дополнительный коэффициент надежности по нагрузке;

F'_k – расчетное вертикальное давление колеса крана без учета коэффициента динамичности;

где _n = 0,95 – коэффициент надежности по назначению;

_f = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;

F_nmax= 450 кН – нормативное вертикальное давление колеса крана.

– условная длина распределения местного давления колес крана.

где с=3,25 – коэффициент для сварных балок;

I_f1 – сумма собственных моментов инерций верхнего пояса балки и кранового рельса:

здесь I_р = 4923,79 см⁴ – момент инерции кранового рельса КР-120 (ГОСТ 4121–76).

– условие выполняется.

Проверка жесткости подкрановой балки от действия одного крана:

где М_n = 280837,1 кНсм – нормативный изгибающий момент от загружения балки одним краном.

– для режимов работы 1К6К.

– условие выполняется.

1. Проверка общей устойчивости подкрановой балки

При наличии тормозной балки считается, что общая устойчивость обеспечена и проверка не требуется.

2. Проверка местной устойчивости элементов подкрановой балки

Устойчивость верхнего сжатого пояса подкрановой балки будет обеспечена, если выполняется условие:

Для проверки устойчивости стенки определим ее условную гибкость:

>2,2 – требуется укрепить стенку поперечными ребрами жесткости.

Принимаем ширину поперечных ребер

– принимаем толщину t_r=8 мм. Ребра приваривают только к стенке подкрановой балки швами с минимальным конструктивным катетом. К верхнему и нижнему поясу ребра не привариваются.

Рис. 15. К расчету на местную устойчивость

По длине балки ребра ставятся по аналогии с типовыми проектами с шагом 1,5 м.

Рис. 16. Схема загружения расчетного отсека

Каждый отсек стенки подкрановой балки проверяется на местную устойчивость по формуле:

Находим расчетные отсеки:

Опорная реакция:

Находим средние значения поперечной силы и изгибающего момента:

Здесь – коэффициент, учитывающий собственный вес конструкций при пролете 12 м.

Находим нормальные и касательные напряжения:

Коэффициент :

где =0,8.

Т.к. и

,

где – отношение большей стороны пластинки (отсека) к меньшей;

где d=h_w=126 см – меньшая из сторон отсека.

Здесь

Местная устойчивость сжатого пояса и стенки балки обеспечена.

1. Расчет поясных швов

Поясные швы, которыми верхний пояс крепится к стенке, воспринимают одновременно сдвигающие усилия от изгиба балки и сосредоточенные усилия от давления колес крана. Сварка – автомат под слоем флюса. Проволока Св-10НМА. R_wf = 240 МПа; - коэффициенты, учитывающие глубину провара;

По конструктивным соображениям принимаем k_f = 6 мм.

Нижний пояс воспринимает усилие сдвига:

По конструктивным соображениям принимаем k_f = 6 мм.

2. Проектирование опорного ребра подкрановой балки

При шарнирном соединении опорная реакция передается с балки на колонну через опорные ребра, которые ставятся в торце балки. Опорные ребра надежно прикрепляют к стенке балки сварными угловыми швами, а торцы строгают.

Размеры опорных ребер находятся из расчета на смятие их торцевой поверхности опорной реакцией балки V:

где V=Q_х = 1266,31 кН;

R_p = R_u = 450 МПа расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности.

Задаемся шириной опорного ребра b_d = 40 см. Тогда толщина опорного ребра:

Характеристики

Список файлов курсовой работы