2 (729080), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

N1-1 = –497,3 кН; M1-1 = –437,24 кНм; Q = 67,5 кН; M2-2 = –84,34 кНм.

Розрахункові зусилля для нижньої частини колони:

N4-4 = –1232,9 кН; M4-4 = –912,77 кНм;

(згинаючий момент довантажує підкранову гілку)

N4-4 = –1344,24 кН; M4-4 = 1128,87 кНм.

(згинаючий момент завантажує зовнішню гілку колони).

Q = 98,72 кН;

Довжина нижньої частини колони l1 = 1737 см;

Довжина верхньої частини колони l2 = 523 см;

Співвідношення моментів інерції перерізів колони I2/I1 = 1/8;

Матеріал колони – сталь С235; Ry = 23 кН/см² (для товщин від 2 до 20 мм)

1. Визначення розрахункових довжин

Визначаємо співвідношення погонних жорсткостей для верхньої та нижньої частини колони:

і
коефіцієнт

В залежності від 1 та n1 визначаємо коефіцієнти 1 = 1,8. Обчислюємо

2 = 1 /1 = 1,8 / 0,518 = 3,47 > 3,0;

Приймаємо 1 = 1,8; 2 = 3,0.

Розрахункові довжини колони в площині рами:

lx1 = 1l1 = 1,81737 = 3127 см;

lx2 = 2l2 = 3523 = 1569 см;

Розрахункові довжини колони із площини рами ly1 = l1 = 1737;

ly2 = l2 – hп.б = 523 – 130 = 393 см.

1. Підбір перерізу верхньої частини колони

Визначаємо розрахунковий ексцентриситет

lx = M / N = 43724 / 497,3 = 87,9 см;

За умови достатньої жорсткості

h2  l2 / 12 = 523 / 12 = 43,58 см;

Таким чином приймаємо h2 = 45 см.

Для визначення необхідної площі перерізу установимо попередні значення:

ix = 0,42h2 = 0,4245 = 18,9 ≈ 19 см;


x ≈ 0,35h2 = 0,3545 = 15,8 ≈ 16 см;



= 1,25; mef = mx = 1,255,57 = 6,96 ≈ 7; l = 0,1525.

Н
еобхідна площа перерізу:

Компонуємо переріз верхньої частини колони:

• висота стінки: h = h2 – 2tf = 45 – 21,8 = 41,4 см; (попереднє значення товщини полиць).

З
а умови місцевої стійкості

u = 1,3 + 0,15x² = 0,13 + 0,152,76² = 2,44;

41,4 / 0,8 = 51,75  73, тобто товщина стінки, при якій забезпечена її місцева стійкість: t  41,4 / 73 = 0,59 см; Приймаємо t = 8 мм;

П
риймаємо переріз полиці колони 300х18 мм, з площею Af = 54 см².

Перевіримо забезпеченість місцевої стійкості полиці

тобто місцева стійкість полиці забезпечена.

Визначаємо геометричні характеристики перерізу верхньої частини колони

A = 2bftf + ht = 2301,8 + 0,841,4 = 141,12 см².

М
омент інерції перерізу

см⁴

М
омент опору:

Я
дрова відстань:

Р
адіус інерції перерізу:

Г
нучкість в головних площинах:

П
еревіряємо стійкість верхньої частини колони в площині дії згинаючого моменту

момент опору для найбільш стиснутого волокна W = Wx;

В
ідносний ексцентриситет

Приведений відносний ексцентриситет:

m

ef =   mx = 1,355,1 = 6,9; де

П
о таб. СНіПа в залежності від умовної гнучкості x і приведеного відносного ексцентриситету mef, визначаємо коефіцієнти зниження розрахункового опору при позацентровому стиску: l = 0,158

тобто стійкість верхньої частини колони в площині дії моменту забезпечена.

П
роцент розходження становить:

що допустимо.

Перевіряємо стійкість верхньої частини колони із площини дії моменту

y = 52,4; y = 0,832;

М
аксимальний момент в межах середньої третини довжини верхньої частини колони:

По модулю Mx = 349 кНм > Mmax/2 = 437,24/2 = 218,62 кНм.

В
ідносний ексцентриситет:

т
ак як значення mx < 5, значення коефіцієнту c визначаємо за формулою:

з
начення с прийнято

Н
апруження в стержні при згинально-крутильній формі втрати стійкості

Таким чином стійкість стержня із площини дії моменту забезпечена.

Для перевірки місцевої стійкості стінки при втраті стійкості із площини дії моменту визначаємо стискаючі напруження на межі стінки і полиці, і протилежному краю стінки

т

ак як  > 1, то повинна виконуватися умова

Після підстановки маємо

Т
ак як

то поперечні ребра жорсткості не потрібні.

1. Підбір перерізу нижньої частини колони

Так як висота перерізу нижньої частини колони

h1 = l1 + a = 750 + 250 = 1000 мм < ніж (l1 + l2)/20 = 1130 мм; то приймаємо

h1 = 1250 мм; тоді висота перерізу нижньої частини колони h = 1000 мм.

Установлено, що N1 = N4-4 = –1232,9 кН і M1 = M4-4 = –912,77 кНм - довантажує підкранову гілку колони, а N2 = N4-4 = –13442,84 кН;

M2 = M4-4 = 1120,87 кНм - довантажує зовнішню гілку колони.

Визначаємо орієнтовне положення центру ваги перерізу, попередньо прийнявши yc = 4 см;

h
o = h1 – yc = 125 – 4 = 121 см;

yв2 = ho – yв1 =121 – 67 = 54 см;

П
опереднє значення Розрахункових зусиль в гілках колони:

М
аксимальне зусилля в зовнішній гілці колони

Виконуємо попередній підбір перерізу гілок колони. Для підкранової гілки колони приймаємо  = 0,814; ( = 60), звідки необхідна площа перерізу

П

роектуємо двутавр з розмірами в = 60 см, що не менший ніж

Г
раничне відношення, яке забезпечує місцеву стійкість:

Прийнявши товщину полиць tf = 1,6 см; визначаємо фактичне відношення

h/t = 568/12 = 47,3, що менше граничного, звідки випливає, що місцева стійкість стінки з t = 1,2 см забезпечена.

Н
еобхідна площа полиці

У випадку мінімальних розмірів полки приймаємо мінімально допустимий переріз гілки.

h/t = 580/8 = 72,5 > 56,6;

З
а умови забезпечення місцевої стійкості

Так як місцева стійкість стінки не буде забезпечуватися, частина стінки буде виключена з роботи, а загальна площа буде зменшена на величину (h - hred)t

k
= 1,2 + 0,15² =1,2 + 0,151,98² =1,788;

u = 1,3 + 0,15² =1,3 + 0,151,98² =1,888;

В
изначаємо геометричні характеристики прийнятого перерізу:

М
оменти інерції відносно центральних осей

Р
адіуси інерції

П
опереднє значення площі зовнішньої гілки колони

Для зручності кріплення елементів решітки відстань між внутрішніми гранями полиць двутавра і складеного швелера приймаємо однаковими (580 мм). Товщину стінки швелера для зручності її з’єднання стиковим швом з полицею надкранової частини колони приймаємо рівною 18 мм; а висоту стінки за умови розміщення зварних швів bsh = 620 мм.

Н
еобхідна площа полиць

від’ємної площі полиць, і з огляду на те, що площа зовнішньої гілки дорівнює приблизно площі внутрішньої гілки, то зовнішню гілку приймаємо у вигляді також двутавра. Уточнюємо положення центру ваги перерізу нижньої частини колони:

h
o = h1 – yc = 1250 – 100 = 1150 = 115 см;

yb1 = 115 – 49,6 = 65,4 см.

Перевіряємо стійкість гілок колон з площини рами

П
ідкранова гілка

Н
едонапруження

що допустимо.

З
овнішня гілка

Збільшуємо товщину полиць зовнішньої гілки колони до 16 мм; тоді

t
f = 16 мм; b = 56,8 см; hred = 44,59;

Р
адіуси інерції:

Д
ля зовнішньої гілки:

З
а умови рівностійкості підкранової колони в площині і із площини рами визначимо необхідну відстань між вузлами решітки:

Приймаємо lb = 235 см, попередньо розділивши нижню частину колони на ціле число панелей.

lb = (l1 – htr –10 см) = (1737 – 80 – 10)/7 = 235 см;

htr = (0,5…0,8)h1 = (0,5…0,8)115 = 57,5…92,

приймаємо htr = 80 см;

Перевіряємо стійкість гілок нижньої частини колони в площині рами відносно осей x1-x1 i x2-x2

Підкранова гілка

З

овнішня гілка

1. Розрахунок елементів з’єднувальної решітки

В
еличина умовної поперечної сили

таким чином розрахунок ведемо на Qmax.

З
усилля в розкосі при розташуванні решітки в двох площинах:

П
риймаємо d = 100; для якої  = 0,560, звідки необхідна площа розкосу

П
риймаємо  70x6 для якого Ad = 8,15 см²; imin = 2,15 см;

Н
апруження в розкосі

1. Перевірка стійкості нижньої частини колони, як єдиного складеного стержня в площині дії моменту

Г
еометричні характеристики перерізу

М
оменти інерції

Р
адіус інерції

Г

нучкість

Приведена гнучкість

У
мова приведеної гнучкості

Для комбінації зусиль, довантажуючих зовнішню гілку (переріз 4-4)

M
= 1120,87 кНм; N = 1344,84 кН;

Д
ля комбінації зусиль, довантажуючих підкранову гілку (переріз 4-4)

M
= -912,77 кНм; N = 1232,9 кН;

1. З’єднання верхньої та нижньої частини колони

Розрахункова комбінація зусиль в перерізі над уступом (переріз 2-2)

1) M = 153,56 кНм; N = -385,7 кН;

2) M = -154,59 кНм; N = -503,96 кН;

Тиснення мостових кранів Dmax = 842,204 кН;

Міцність стикового шва (шов 1) перевіряємо по нормальним напруженням в крайніх точках надкранової частини колони по першій комбінації зусиль

M і N

• з
  овнішня полиця

• в
  нутрішня полиця

По другій комбінації зусиль

• з
  овнішня полиця

• в
  нутрішня полиця

Т
овщину стінки траверси визначаємо за умови зім'яття при товщині опорної плити tpl = 30 мм

де lef = bd +2tpl = 380 + 230 = 440 мм.

Характеристики

Список файлов реферата