Расчетные усилия в подкрановой балке

Значения усилий и от единичных нагрузок на балке (см. табл.П1.4, прил.1), установленных по схеме (рис. П2.1) = 8, 36 м; = 3, 585.

Расчетные усилия в подкрановой балке от мостовых кранов:

- момент в вертикальной плоскости

М = × F_к = 8, 36× 673 = 5626 кН× м;

- момент в горизонтальной плоскости

М_т = × Т_к = 8, 36× 61, 7 = 516 кН× м;

- поперечная сила в вертикальной плоскости

Q = × F_к = 3, 585× 673 = 2113 кН;

- поперечная сила в горизонтальной плоскости

Q_т = × Т_к = 3, 585× 61, 7 = 221 кН.

Расчетные усилия от собственного веса подкрановой балки с размерами сечения балки по табл.8, прил.1: b_f.в = 450 мм; t_f.в = 20 мм; b_f.н = =400 мм; t_f.н = 20 мм; h_w = 1790 мм; t_w = 14 мм.:

Площадь сечения балки (см. рис. П2.1):

А = b_f.в× t_f.в + b_f.н× t_f.н + h_w× t_w = 45× 2 + 40× 2 + 179× 1, 4 = 420, 6 мм.

Масса одного погонного метра балки, с учетом конструктивного коэффициента y = 1, 2 и коэффициента надежности по нагрузке g_f = 1, 05:

g = y× g_f × A× r = 1, 2× 1, 05× 420, 6× 0, 785 = 416 кгс/м = 4, 16 кН/м.

кН× м;

кН.

 

Рис. П2.1 Схема установки кранов:

а) – для определения M_max; б) – для определения Q_max

 

Геометрические характеристики сечения подкрановой балки (рис. П2.1):

- статический момент инерции относительно оси, проходящей по нижней грани нижнего пояса

S_x= = 45× 2× (179 + 2 + 1) + 179× 1, 4× (179/2 + 2) + 40× 2× 1 = 39390 см³;

- расстояния до центра тяжести балки

см;

= (2 + 179 + 2) – 94 = 89 см;

- момент инерции сечения относительно оси х

Момент сопротивления верхнего волокна балки (точка А):

см³;

то же, нижнего волокна балки (точка В):

см³.

Рис. П2.2 Сечение подкрановой балки

Геометрические характеристики тормозной балки.

Ширина горизонтального листа тормозной балки:

b_l = d –15 – b_f.в/2 +40 = 1400 – 15 –450/2 + 40 = 120 мм;

Площадь сечения:

см².

Статический момент инерции относительно оси y₁:

Расстояние от оси y₁ до центра тяжести сечения тормозной балки:

см.

Момент инерции сечения относительно оси у:

Момент сопротивления точки А:

см³.

Проверяем нормальные напряжения в верхнем поясе (точка А):

МПа <

< R_yg_c = 345 МПа.

Напряжения в нижнем поясе (точка В):

МПа < R_yg_c = 345 МПа.

Прочность стенки на действие касательных напряжений на опоре:

МПа <

< R_s = 0, 58× R_y = 0, 58× 345 = 200 МПа.

Проверка нижнего торца опорного ребра на смятие. Нижний торец опорного ребра остроган и плотно пригнан к опорной плите траверсы колонны. Сечение опорного ребра 360 х 16, материал сталь С375; расчетное сопротивление прокатной стали на смятие R_р = 445 МПа, табл.52* [4]. Проверяем опорное ребро на смятие:

МПа < γ _сR_р = 445 МПа.

Расчет швов крепящих опорное ребро к стенке балки. Ребро крепится к стенке полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св-08Г2С, d = 1, 4-2 мм.

Принимаем катет шва k_f = 10 мм. По табл. 56* [4]: R_wf = 215 МПа; R_wz= 0, 45× R_un = 0, 45× 490 = 220 МПа. По табл. 34* b_f = 0, 8; b_z = 1.

Так как b_f × R_wf = 0, 8× 215 = 172 МПа < b_z × R_wz = 1× 220 = 220 МПа проверку выполняем только по металлу шва:

МПа < R_wf × g_wf × g_c = 215 МПа,

где l_w = 85× b_f × k_f = 85× 0, 8× 1 = 68 см - максимальная расчетная длина флангового шва, п.12.8 [4].

Расчет соединений поясов со стенкой. Поясные листы крепим к стенке автоматической сваркой " в лодочку" под флюсом сварочной проволокой Св-08Г2С, d = 1, 4-2 мм, соединение тавровое с двусторонними угловыми швами. Принимаем катет шва k_f = 8 мм:

R_wf = 215 МПа; R_wz = 0, 45× R_un = 0, 45× 490 = 220 МПа; b_f = 0, 9; b_z = 1, 05.

Так как b_f × R_wf = 0, 9× 215 = 193, 5 МПа < b_z × R_wz = 1, 05× 220 = 231 МПа проверку выполняем только по металлу шва.

Статический момент верхнего поясного листа относительно оси х- х:

S_x = b_f.в× t_f.в× (у_в - 0, 5× t_f.в) = 45× 2× (89 - 0, 5× 2) = 7920 см³.

Условная длина распределения местного давления под колесом крана l_lf по формуле (146) [4]

Рис. П2.3 Местные напряжения в стенке подкрановой балки

см³,

где с - коэффициент, принимаемый для сварных и прокатных балок 3, 25;

см³ - сумма собственных моментов инерции пояса балки и кранового рельса (см. табл. П1.7).

Горизонтальная составляющая усилия на 1 см длины:

кН.

Максимальное расчетное давление колеса крана:

P = g_f× g_n× g_f1× F_к2max =1, 1× 0, 95× 1, 4× 580 = 848 кН,

где g_f1 - коэффициент увеличения нагрузки на колеса крана, учитывающий возможность перераспределения усилий между колесами и динамический характер нагрузки. Коэффициент g_f1 принимается равным 1, 6 - для группы режима работы кранов 8К с жестким подвесом груза; 1, 4 - тоже, с гибким подвесом груза; 1, 3 - для группы режима работы кранов 7К; 1, 1 - для остальных групп режимов работы кранов.

Вертикальная составляющая усилия на 1 см длины:

кН.

Результирующее усилие в швах на 1 см длины:

кН.

Результирующие напряжение в швах:

МПа < R_wf × g_wf × g_c = 215 МПа.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: