Технология

Расчет подкрановой балки


                   1.Выбор стали и расчетных сопротивлений
                     для основного и наплавного металла.



      По табл.50 СниП 11-23-81* [3] для группы конструкций 1 и
климатического района 114 принимаем сталь обыкновенного качества С255 по
ГОСТ 27772-88.
По табл.51 норм  [3] для стали С255 при толщине листового широкополосного
проката стенки балки от 10 до 20 мм назначаем предел текучести  Ryn = 245
МПа, временное сопротивление  R un  = 370 МПа и расчетное сопротивление по
пределу текучести Ry = 240 МПа. Аналогичные прочностные  показатели  для
стали  поясов  балки с  толщиной проката от 20 до 40 мм будут :  Ryn = 235
МПа, Run = 370 МПа, Ry = 230 МПа.
      По  табл.1 СНиП [3] вычисляем для стенки расчетное сопротивление
стали на сдвиг (срез) :         Rs = [pic] 138.6 МПа ,

           где   (m=1.025 – коэффициент надежности по материалу в
      соответствии с п.3.2.
                       норм  [3].

      По  табл. 4*  и  55  СНиП [3]  для  автоматической  сварки  под
флюсом,  группы конструкций  1,  климатического  района  114 ,  стали  С255
 принимаем  сварочную проволку Св-08АГ  по  ГОСТ 2246-70*.
      По табл. 56 норм [3]  для выбранного сварочного материала назначаем
расчетное сопротивление углового шва по металлу шва   Rwf = 200 МПа.
      По табл.3 [3]  вычисляем расчетное сопротивление по границе
сплавления :
                 Rwz = 0.45*Run = 0.45*370 = 166.5 МПа.
      Устанавливаем  критерий  расчетных  сопротивлений  угловых  швов  по
п .11.2* СНиП-23-81*  при  Ryn < 285 МПа  для автоматической сварки :
                       Rwz < Rwf ( Rwz*[pic],

           Rwz  = 166.6 МПа < Rwf = 200 МПа > 166.5*[pic]= 174 МПа.
      Здесь  (z = 1.15 и  (f = 1.1 – коэффициенты проплавления шва по табл.
34* [3].
      Невыполнение неравенства означает, что дальнейший расчет следует
вести по металлу границы  сплавления.



                        2.Подсчет нагрузок на балку.


Вертикальное  давление колеса крана :
      F = Fn * (f * kd * ( * (n = 85*1.1*1.1*0.95*0.95 = 92.82 кН.
Здесь     –  Fn  = 85 кН   –  нормативная сила  вертикального давления
колеса
                 крана на рельс, принятые для стандартных кранов по

                    ГОСТ6711–81 ;
              –  (f = 1.1 –  коэффициент надежности по нагрузке согласно
п.4.8 СНиП 2.01.07 – 85 [1]
     –  kd1 = 1.1 –   коэффициент динамичности для группы режима работы
                       крана  7К
              –  ( = 0.95 –  коэффициент сочетаний нагрузок по п.4.17 [1]
для группы
                               режима крана  7К .
              –  (f = 0.95 –  коэффициент надежности по назначению для
зданий 11 класса
                           ответственноси

      Нормативное значение  горизонтальной нагрузки, направленное поперек
кранового пути, на каждое ходовое колесо крана, вызываемое перекосами
мостового крана и принимаемое при расчете подкрановых балок с группой
режима работы  7К составит :
            Tn = 0.1*Fn = 0.1*85 = 8.5 кН.


      Горизонтальное боковое давление колеса крана от поперечного
торможения тележки :
           T=Tn *(f *kd2 * (n = 8.5*1.1*1.1*0.95*0.95 = 9.28 кН,
            где  kd2 = 1.1 –  коэффициент динамичности по п.4.9. норм [1].



                     3.Определение максимальных усилий .


   Согласно теореме Винклера, наибольший изгибающий момент от системы
подвижных грузов   Мmax  возникает в том случае, когда середина балки делит
пополам расстояние между равнодействующими всех грузов Rf и ближайшим
критическом грузом  Rcr [8].
   При схеме загружения положение равнодействующих четырех сил  Rf = 4F
относительно оси  левого крайнего груза z будет :
      (М1 = 0 ;
          z  = [pic][pic]=
                     = [pic]  K + d  = 3.7 + 0.5 = 4.2 м

         Расстояние между критическим грузом и равнодействующей  c = z – Вc
 = – 0.5  м
         Знак минус означает, что критический груз находится правее
равнодействующей.
         Расстояние от критического груза до опор

                            а = [pic][pic] 6.25 м

                       b = l – a = 12 – 6.25 = 5.75 м

      Проверяем критерий правильности установки кранов :

[pic]      >       [pic] [pic]



[pic] [pic]     <      [pic] [pic]

      Условие выполняется, следовательно, установка кранов является
расчетной.
Здесь Ra  и  Rb – равнодействующие грузов соответственно слева и справа от
критического.
Критический груз Fcr  и равнодействующая  Rf  находятся на равных
расстояниях от середины пролета балки    0.5с = 0.25 м .



     4.Определяем  максимальные  расчетные                      усилия.



      Расчетные усилия в подкрановой балке определяем с помощью построения
эпюр М и Q.
Опорные реакции в балке при загрузке двумя кранами составят :
( Мв = 0 :      Va*L  –  F*(L – L1)  –  F*(L – L2)  –  F*(L – L3)  –  F*(L
– L4) = 0

            Va = [pic]=
                  [pic]


                 = 193.38  кН

            Vв = Rf – Va = 4*92.82 – 193.38 = 177.9 кН

      Максимальный момент от вертикальной нагрузки в сечении под
критическим грузом, ближайшим к середине балки :
                            Mmax  = M3 = Va*L3 – F*(L3 – L1) – F*(L3 – L2 )
                 =
                              = 193.38*6.25 – 92.82(6.25 – 1.55) –
92,82(6.25 – 5.25) =
                              =  679.551 кН*м.
      Расчетный изгибающий момент с учетом собственного веса подкрановой
конструкции и возможной временной нагрузки на тормозной площадке
                 Mf = Mx = (*Mmax = 1.05*679.551 = 713.53 кН*м,
                                где  (=1.05 – коэффициент учета собственого
веса для балки пролетом 12 м.
      Соответствующая ему расчетная поперечная сила
                 Qc = ( (Va – 3F) = 1.05*( 193.38 – 3*92.82 ) = – 89.33 кН.
      Наибольший изгибающий момент от расчетных горизонтальных сил,
вызванных перекосами моста крана :
                       Mt = My = Mmax [pic] = 679.55*0.1 = 67.96 кН*м.

       Максимальная поперечная сила на опоре при расположении системы из
двух кранов = наибольшей опорной реакции :
      (Mb = 0 :          Va*L – F*L – F*(L – L’1) – F*(L – L’2) – F*(L –
L’3) = 0

        Qmax = Va = [pic] =
                = [pic]  241.33  кН.


      Расчетные значения поперечной силы от вертикальной нагрузки :
            Qf = (Qmax = 1.05*241.33 = 253.4 кН.

      Максимальный нормативный момент в балке от загружения её одним краном,
установленным на  max M :
      Опорные реакции :
            (Mа = 0 :     Vb = [pic][pic]117.76 кН
              (y = 0 :      Va = 2*Fn*(n – Vb = 2*85*0.95 – 117.76 = 43.74
      кН.

      Нормативный момент   Mn = M2 = Va*L1 = 43.74*6.25 = 273.38  кН.
      Максимальный нормативный момент с учетом собственного веса балки
                  Mf,n = (Mn = 1.05*273.38 = 287 кН.



   5.Компановка и предварительный подбор                 сечений элементов
                              составной балки.



      Проектируем составную балку с более развитым верхним поясом.
      Исходная высота подкрановой балки  h = [pic] = 0.1* 1200 = 120 cм =
1.2 м.
      Коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных поперечных нагрузок
на напряжения в верхнем поясе подкрановой балки определяется по следующей
формуле :
            ( = 1+2[pic] = 1+ 2[pic] = 1.15
           h1 = b0+(1 = 500+1000 = 1500 мм = 1.5 м
                 где b0 = 500 мм – привязка оси колонны ;
                         ( = 1000 мм – параметр для кранов группы 7К
      Минимальная высота балки из условия жесткости при предельном
относительном прогибе [pic] ( для кранов 7К) :
                                           hmin = [pic] 48.9  см

      Предварительная толщина стенки
                                 tw  = [pic]мм
      принимаем с учетом стандартных толщин проката [pic] tw  = 10 мм.
      Требуемый  момент  сопротивления балки
                 WX.R = [pic]3907 см3


Высота балки с оптимальным распределением материала по несимметричному
сечению при   (=1.15

                                              hopt = [pic]= [pic]= 79.2 см
> hmin = 48.9 см ,
            где (=1.1 – 1.5 – коэффициент  ассиметрии.

      Оптимальная высота балки из условия гибкости стенки
                                              hopt = [pic] = [pic] =  90.9
см ,
           где  [pic]100 – 140       при    L = 12 м  (  (w = 120.
      Мимнальная толщина стенки балки из условия предельного прогиба
                                               twf  [pic] = 0.41 см.

      Минимальная толщина стенки при проверке её по прочности от местного
давления колеса крана :


tw, loc = [pic] = [pic] = 0.06 см ,
           где   –  F1 = (f*Fn = 1.1*85 кН –  расчетная сосредоточенная
нагрузка ;
                   –  (f1 = 1.3 –  коэффициент надежности для кранов группы
7К, согласно п 4.8.[1];
                   –  IR =1082  см4  –  момент инерции кранового рельса типа
КР – 70 .

      Требуемая толщина стенки из условия прочности на срез без учета
работы поясов :
           tw,s   [pic] см ,

           где   hw = h – 2*tf = 120 – 2*2 = 116 см – предварительная
           высота стенки.

      Толщина стенки, соответствующая балке оптримальной высоты :

           tw, opt = [pic] =  [pic] = 0.74  см.
[pic] Высота стенки балки, соответствующая   tw, opt

           hw = tw*(w = 0.74*120 = 88.9 см.
      Учитывая интенсивную работу мостовых кранов (группа 7К)  и мведение
при изготовлении отходов металла к минимуму, принимаем  габариты стенки с
некоторым запасом, округленные до стандартных размеров на холстолистовую
прокатную сталь по ГОСТ 19903-74*   hw * tw  = 1250 *10 мм.

      Требуемая площадь поперечного сечения ассиметричной балки
                 А = [pic]

                          [pic]  151.5  см2 ,
                           где     h = hw+2tf = 125 + 2*2 = 129  см –
предварительная высота балки при
                                           исходной толщине поясов tf = 2.0
                                  см.



      Площадь верхнего пояса  :
            Aft = [pic] 16.5 см2.
      Площадь нижнего пояса  :

           Afb = [pic] 5.97 см2.

      Принимаем  пояса  балки  из  широкополочной  универсальной  стали  по
 ГОСТ 82-72* сечением :
                       верхний  bft*tft = 300*14 мм ;     Aft = 42 см2 >
17.1 см2.

           нижний bft*tft = 250*14 мм ;      Aft = 42 см2 > 5.97 см2.



      Полная высота подкрановой балки

           h = hw+2tf  = 1250 + 2*14 = 1278  мм

      Скомпанованное сечение отвечает основным консруктивно-технологическим
требованиям, предъявляемым к  элементам подкрановой балки, в том числе :

            - равномерность распределения напряжений по ширине пояса
                 bft = 300 мм   [pic]   [pic]мм

                 bft = 300 мм   <    bf,max = 600 мм


            - общая устойчивость балки
                 bft = 300 мм = [pic] 426 — 256  мм ;

            - технологические требования на изготовление

                 bfb = 250 мм   >   bfb,min = 200 мм
                 tf = 14 мм     <   3tw = 3*10 = 30 мм

            - условие обеспечения местной устойчивости полки

                         [pic] <  [pic] = [pic]14.9


            - условие обеспечения местной устойчивости стенки без
              укрепления её
                    продольным ребром  жесткости

                 tw = 10 мм     >    [pic]= [pic] =  8 мм


            - соотношение высоты балки к толщине стенки и пролету
                       [pic]   <     [pic]

                       [pic]    <     [pic]



                     6.Установление габаритов тормозной
                                конструкции.



      Сечение  тормозной балки проектируем из листа рифленой стали (ГОСТ
8568–77*) толщиной  tsh = 6 мм  ( с учетом высоты рифов – 8 мм )   с
наружным  поясом из швеллера  №16, в качестве внутреннего служит верхний
пояс подкрановой балки.

      Ширина  тормозного  листа :
                 bsh = ( b0 + ?i ) – ( ?1 + ?2 + [pic]+ ?3 =
                              = (500+1000 ) – ( 100+20+[pic]+ 40 = 1270 мм,
                                       где   ?1 = 1000 мм    –   для  режима
                  7К
                         ?1 =  100 мм, ?2 = 20 мм   и   ?3 = 40 мм –
                 габариты опирания листа

      При шаге колонн  Всоl = 12 м  наружный пояс тормозной балки помимо
колонн опирается на промежуточную стойку фахверка с шагом  Вfr = Bcol / 2 =
6 м.



    7.Вычисление геометрических характеристик             скомпанованного
                                  сечения.



      Положение центра тяжести подкрановой балки относительно оси,
проходящей по наружной плоскости нижнего пояса

       yв = [pic]

            = [pic] 65.7 cм


      Расстояние от нейтральной оси х – х  до наиболее удаленного волокна
верхнего пояса
           yt = h – yb = 1278 – 657 = 621 мм = 62.1 мм

      Момент  инерции  площади  сечения брутто относительно оси  х – х

            Ix = [pic]
                                  =  [pic]
               = 469 379 см4 ,

                 где    а1 = yв – tf  -- [pic] ;    a2 = yt – [pic] ;     a3
           = yв –  [pic]

      Момент инерции  ослабления сечения двумя отверстиями  d0 = 25 мм  для
 крепления рельса  КР – 70
            Ix0 = 2*d0*tf*( yt –  [pic]= 2*2.5*1.4*(62.1 – [pic]2 = 26 390
см4.

      Момент  инерции  площади  сечения  нетто  относительно оси  х – х

            Ix,nt = Ix – Ix0 = 469 379 –  26 390 = 442 989  см4

      Моменты  сопротивления  для  верхнего и нижнего  поясов
            Wft,x = [pic] 7 133 см3

            Wfb,x = [pic] 6 743 см3


      Cтатический  момент  полусечения  для  верхней  части
            Sx =  Aft*(yt – [pic]+ tw*[pic]
                  =  [pic] 4 421 см3


      Координат центра тяжести тормозной конструкции относительно
центральной оси  подкрановой балки  у0 – у0


           хс = [pic]

               =  [pic] 60 см,
           где   Ас  = 18.1 см2   –  площадь (  № 16,  z0 = 1.8 см
                     Ash   –   площадь тормозного листа

      Расстояние от нейтральной оси тормозной конструкции   у – у   до её
наиболее удаленных волокон :
             xB = xc + [pic] 75 cм
     ха =  ( b0 + (i ) – (?1 + xc ) = 50 + 100 – ( 10 +60 ) = 80  cм.


      Момент  инерции полщадь сечения тормозной балки брутто относительно
оси  у – у
            [pic]
                                    [pic]


                                    [pic]

      где  Ix , Ift  и  Ic   –  соответственно моменты инерции тормозного
листа, верхнего пояса
                   балки и наружного швеллера .

      Момент инерции площади ослабления
            Iy0 = dc*tf*(xc –  a)2 + d0*tf*(xc + a)2 = 2.5*1.4*(60 – 10)2 +
2.5*1.4*(60+10)2 =
                 =  25 900  cм4 ,   где  а = 100 мм.

      Момент  инерции  площади сечения нетто  относительно  у – у
            Iy,nt = Iy – Iy0 = 383 539 – 25 900 = 357 639  cм4.

      Момент  сопротивления для крайнего волокна в верхнем поясе
подкрановой балки
            Wt,y = [pic].



 8.Проверка подобранного сечения                                         на
                                 прочность.



      Нормальные  напряжения в  верхнем поясе
                  [pic] кН/cм2  = 114 МПа < Ry*?c = 230 МПа

      то же в нижнем поясе
                 [pic] кН/cм2  = 106 МПа < Ry*?c = 230 МПа.

      Касательные  напряжения на опоре
         ? [pic]2.52 кН/см2 = 25.2 МПа <  Rs*?c = 138.6*1=138.6 МПа


      то же без учета работы поясов
           ? [pic]3 кН/см2 = 30 МПа <  Rs*?c = 138.6*1=138.6 МПа.
                       Условие  прочности выполняется.



                         9.Проверка жесткости балки.



      Относительный прогиб
            [pic]
                      Условие  жесткости  выполняется.



 10.Проверка  прочности  стенки в сжатой  зоне                группы  режима
                                     7К.



      Нормальные напряжения на границе стенки
            [pic]  кН/см2,
                 где   y = yt – bft = 62.1 – 1.4 = 60.7 см .

      Касательные напряжения
            [pic]  кН/см2

      Сумма собственных моментов инерции пояса балки и кранового рельса КР
– 70
            [pic]см4,
                 где  IR = 1082 см4  –  момент  инерции  рельса КР – 70 .

      Условная длина распределения давления колеса
            [pic]= [pic] см.

      Напряжения в стенке от местного давления колес крана
            [pic] кН/см2
                    где    ?f  = 1.3 – коэффициент увеличения вертикальной
           нагрузки на
                            отдельное колесо крана, принимаемый согласно
                       п.4.8
                            СНиП 2.01.07 – 85 [1] для группы режима работы
                            кранов 7К.
      Местный  крутящий  момент
            [pic]
                     [pic]  кН*см ,
      где   е = 15 мм – условный эксцентриситет смещения подкранового
рельса с оси
                       балки ;
                    Qt = 0.1F1 – поперечная расчетная  горизонтальная
нагрузка, вызываемая
                       перекосами мостового крана ;
                    hR = 120 мм – высота кранового рельса КР – 70 ;

      Сумма собственных моментов инерции кручния рельса и верхнего сжатого
пояса балки
            [pic] см4,                                   где   It=253 cм3 –
момент инерции кручения кранового рельса КР – 70.

      Напряжения от местного изгиба стенки
            [pic]  кН/см2

      Локальные  напрядения распорного воздействия от сосредоточенной силы
под колесом крана
            [pic]кН/см2  .

      Местные касательные напряжения от сосредоточенного усилия
            [pic] кН/см2  .

      Местные касательные напряжения от изгиба стенки
            [pic] кН/см2  .

      Проверка прочности для сжатой зоны стенки подкрановой балки из стали
с пределом текучести до 430 МПа  для кранов группы режимов 7К  согласно
п.13.34 норм [3], выполняется с учетом всех компонент напряженного
состояния по формулам  (141…144) :

           [pic]  =
           =[pic] =
           =  10.02 кН/см2 = 100.2 МПа  <   ?*Ry =1.15*240 = 276 МПа.

      [pic]9.78 + 0.91 = 10.69 кН/см2 = 106.9 МПа  <   Ry =240  МПа.

      [pic]3.64 + 0.4 = 4.04 кН/см2 = 40.4 МПа  <   Ry =240  МПа.

      [pic]0.88+1.1+0.1=2.08 кН/см2 =20.8 МПа  < Rs = 138.6 МПа.

                  Прочость стенки в сжатой зоне обеспечена.
   11.Проверка  местной  устойчивости                               стенки
                                   балки .



      Условная гибкость стенки
            [pic] = [pic] = 4.27 > 2.5 – требуется  проверка стенки на
местную устойчивость,  здесь  hef [pic] hw = 125 см.
      При  [pic]4.27 > 2.2 необходима постановка поперечных ребер жесткости
[3].
      По условиям технологичности и металлоемкости назначаем расстояние
между ребрами жесткости равным  а = 2000 мм < 2 hef = 2*1250 = 2500 мм .

      Определяем сечение ребер жесткости по конструктивным требованиям норм
 [3]:
            . ширина ребра  –  [pic] мм,                      принимаем   bh
              = 100 мм ;
            . толщина ребра  –  [pic] =  [pic]=  7 мм,
              принимаем   ts = 8 мм.

      Для проверки местной устойчивости стенки балки выделяем два расчетных
отсека :  первый – у опоры, где наибольшие касательные напряжения, и второй
– в середине балки, где наибольшие нормальные напряжения  (рис.1.11).



1.Крайний отсек .
            а = 2м  >  hef = hw = 1.25 м    >    проверяем  сечения
расположенные  на
                                         расстоянии  0.5hw = 0.5*125 = 62.5
                            см  от  края
                                         отсека ;
         длину  расчетного  отсека   принимаем  а0 = hw = =125 см.


      Расстояние от опоры до середины расчетного отсека
      [pic]мм.
      Опорная реакция –  [pic]
      [pic]  кН

      . сечение  I – I :
        [pic]  кН*м               [pic]  кН
      . середина крайнего отсека   –   при   х1 = 1.375 м :
                 [pic] кН*м             [pic]  кН
      . сечение   II – II :
        [pic]               [pic]кН

      Среднее значение момента и поперечной силы
            [pic] кН*м
            [pic] кН.

      Нормальные напряжения в опорном отсеке в уровне верхней кромки стенки
            [pic] кН/см2  .

      Касательные напряжения в крайнем отсеке
            [pic]кН/см2  .

      Критические напряжения при [pic]  и   [pic]
вычисляем по формуле  (81) СНиП II–23–81* [3]
            [pic]кН/см2,                                      где  С2 = 62
– таблица 25 СНиП [3].


      Касательные критические напряжения по формуле  (76)  СНиП
            [pic] кН/см2,               где  ? = [pic] – отношение  большей
стороны пластины к                                        меньшей,
                                [pic]= [pic] = [pic]
           [pic] –   наименьшая из сторон  пластинок.

      Коэффициент защемления стенки определяем по формуле (77) норм
            [pic] ,                                      где  ? = 2 –
коэффициент  по таблице 22 СНиП для неприваренных
рельсов.

      Критические  напряжения от местного давления колеса крана по формуле
(80)        СНиП II–23–81*  при  условии  [pic]
            [pic]кН/см2 ,                                     где –  с1 =
34.6 – таблица 23 СНиП                                          –  [pic]=
[pic]= [pic].

      Проверка местной устойчивости осуществляется по формуле (79) СНиП
[3], при наличии местного напряжения [pic]:
      [pic] =  [pic] = [pic] < ?c = 0.9.

      Поскольку балка ассиметричного сечения с отношением [pic] и укреплена
только поперечными ребрами жесткости, то, согласно п. 7.9. норм [3],
устойчивость стенки следует проверять дважды, независимо от отношения
[pic].

      Для второго случая критическое нормальное  напряжение по формуле (75)
СНиП
            [pic] кН/см2 ,                                    где  сCR = 32
 –  по  таблице 21 СНиП  при  ? = 1.3 .



      Критическое значение местного напряжения по формуле (80) норм [3].
            [pic] кН/см2 ,                                    где  с1 = 15
–  по таблице 23 норм при  [pic] и  [pic].

      Рекомендуемая по п.79 СНиП II–23–81*   условная гибкость стенки
            [pic]= [pic]= [pic].

      Проверка местной устойчивости стенки для второго случая
            [pic]=  [pic] <  ?c = 0.9
                      Устойчивость  стенки  обеспечена.



2.Средний отсек .

            а = 2м  >  hef = hw = 1.25 м    >    проверяем  сечения
расположенные  на
                                         расстоянии  0.5hw = 0.5*125 = 62.5
                            см  от  края
                                         отсека ;
         длину  расчетного  отсека   принимаем  а0 = hw = =125 см.


      Расстояние от опоры до середины расчетного отсека
      [pic]мм.

      . сечение  III – III :
           [pic]  кН*м                                              [pic]
        кН
      . середина крайнего отсека   –   при   х2 = 5.938 м :
                 [pic] [pic]кН*м
        [pic]  кН
      . сечение   IV – IV :
        [pic]                                           [pic]кН


      Среднее значение момента и поперечной силы
            [pic] кН*м
            [pic] кН.

      Нормальные напряжения в опорном отсеке в уровне верхней кромки стенки
            [pic] кН/см2  .

      Касательные напряжения в крайнем отсеке
            [pic]кН/см2  .

      Критические напряжения при    [pic]  и
                 [pic]
вычисляем по формулам  (75) (80)  СНиП II–23–81* [3], но с подстановкой
0.5а  вместо а  при вычислении [pic]  в формуле (80) и в таблице 23.
            [pic]кН/см2,                                      где  СCR = 32
– таблица 21 СНиП [3].

      Касательные критические напряжения по формуле  (76)  СНиП
            [pic] кН/см2,               где  ? = [pic] – отношение  большей
стороны пластины к                                        меньшей,
                                [pic]= [pic] = [pic]
           [pic] –   наименьшая из сторон  пластинок.

      Коэффициент защемления стенки определяем по формуле (77) норм
            [pic] ,                                      где  ? = 2 –
коэффициент  по таблице 22 СНиП для неприваренных
рельсов.

      Критические  напряжения от местного давления колеса крана по формуле
(80)        СНиП II–23–81*  , но с подстановкой 0.5а  вместо а  при
вычислении [pic]  и в таблице 23.

            [pic]кН/см2 ,                                     где –  с1 =
15.2 – таблица 23 СНиП                                          –  [pic]=
[pic]= 3.4.



      Проверка местной устойчивости осуществляется по формуле (79) СНиП
[3], при наличии местного напряжения [pic]:
      [pic] =  [pic] = [pic] < ?c = 0.9.

                      Устойчивость  стенки  обеспечена.


      Ребра жесткости размерами  bh * ts = 100*8 мм привариваются к стенке
балки двусторонними швами катетом  kf = 5 мм. Торцы ребер жесткости должны
быть плотно пригнаны к верхнему поясу балки; при этом необходимо строгать
концы, примыкающие к верхнему поясу. Расстояние между ребрами жесткости и
заводским вертикальным стыком стенки должно быть не менее 10*tw = 10*1 = 10
см [8].

      Проверку общей устойчивости подкрановой балки не производим, т.к. её
верхний пояс закреплен тормозной конструкцией по всей длине.



                           12.Расчет поясных швов.



      Поясные швы выполняются автоматической сваркой в “лодочку” сварной
проволкой  Св08ГА диаметром  d = 3–5  мм.
      Верхние поясные швы подкрановых балок из условия равнопрочности с
основным металлом выполняются с проваркой на всю толщину стенки и поэтому
по техническим условиям их расчет не требуется [9].
      Расчет нижнего поясного шва сводится к определению требуемой высоты
шва.

      Усилие сдвига, приходящееся на 1м длины нижнего шва по табл.38 СНиП
[3].
            [pic] кН/см2

            [pic] см3

      Требуемый катет нижнего поясного шва по металлу шва
            [pic]см.

      Конструктивно принимаем kf = 7мм, согласно табл.38 СНиП II–23–81*.
      Верхние поясные швы назначаем высотой  kf = 7мм  >  kf,min ? 0.8*tw =
0.8*1=0.8мм и выполняем их с полным проваром.



                    13.Проектирование наружного опорного
                       ребра балки.



      Опорное ребро опирается на колонну строганным торцом, выпущеным на
длину, не превышающую 1.5 толщины ребра.
      Площадь смятия ребра
            [pic] см2,                                        где  Rp = 370
МПа –  расчетное сопротивление смятию торцевой
      поверхности.

      По конструктивным требованиям, исходя из размеров нижнего пояса
балки, принимаем ширину ребра  bd = 360 мм.

      Требуемая толщина ребра
            [pic]см.

      Конструктивно принимаем сечение опорного ребра  bd* td = 360*8 мм.

      Условная площадь таврового сечения
            [pic]
                    [pic]47.8 см2.

      Момент инерции площади сечения условной стойки без учета  (в виду
малости)  момента инерции стенки
            [pic] см4.

      Радиус инерции
            [pic] [pic][pic] см

      Гибкость опорной стойки с расчетной длиной, рвной высоте стенки
            [pic]

      Коэффициент продольного изгиба по таблице 72 СНиП [3]  –  ?x = 0.974.

      Проверка устойчивости условной опорной стойки
                         [pic] кН/см2  [pic] кН/см2.
                   Устойчивость опорного ребра обеспечена.

      Проверяем прочность сварных угловых швов прикрепления опорного ребра
к стенке с помощью ручной сварки  (?z = 1.0), электродами Э46А, катетами
швов  kf = 9мм  > kfmin = 6мм     (табл. 38 СНиП)  при  расчетной  длине
шва
            [pic] см.

      Напряжение в шве
             [pic] кН/см2 [pic] МПа [pic] Rwz*?wz*?c = 166.5 Мпа
                         Прочность балки обеспечена.





смотреть на рефераты похожие на "Расчет подкрановой балки"