Расчет и конструирование подкрановой балки

Пролет подкрановой балки 12 м. Материал балки – сталь класса С285.

По табл. В.5 [3] находим, что расчетное сопротивление растяжение, сжатию и изгибу по пределу текучести при t < 20 мм равняется R_y = 26 кН/см².

По табл. 2 [3] расчетное сопротивление сдвигу:

кН/см².

Сбор нагрузок на подкрановую балку

По прил. 1 [1] на мостовые краны находим, что нормативное значение максимального давления колеса крана F_Кⁿ = 489 кН. Вес тележки G_T = 363 кН. Тип кранового рельса – КР-100.

Для кранов режима работы 6К металлургического производства поперечное горизонтальное усилие на колесе при расчете подкрановых балок:

кН.

Расчетные усилия на колесе крана:

кН;

кН.

Здесь k_i – коэффициент динамичности, зависящий от режима работы и пролета подкрановой балки и принимаемый по табл. 15.1 [1].

Определение расчетных усилий

Максимальный изгибающий момент будет при расположении тележек по центру пролета,

Расчет на ПК «Балка» показал, что кН; кН.

Расчетный момент от вертикальной нагрузки

кНм;

здесь a - коэффициент, учитывающий влияние собственного веса подкрановых конструкций;

Максимальная поперечная сила - при расположении тележек на опоре.

Вертикальные реакции балки:

кН; кН.

Расчетные значения вертикальной и горизонтальной поперечных сил:

кН;

кН.

Подбор сечения подкрановой балки

Принимаем подкрановую балку симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа из рифленой стали t = 6 мм и швеллера № 36.

Влияние горизонтальных поперечных нагрузок на напряжение в верхнем поясе подкрановой балки можно учесть коэффициентом b:

здесь высоту балки принимаем h_b = 1,8м; а ширину сечения тормозной конструкции h_Т = h_Н.

Требуемый момент сопротивления:

см³.

Зададимся гибкостью стенки подкрановой балки

Оптимальная высота балки

см.

Минимальная высота балки

см.

Принимаем h_b = 180 см.

Задаемся толщиной полок t_f = 30 мм, тогда

см.

Из условия среза стенки силой Q_х запишем:

Тогда

см.

Из условия устойчивости:

см.

Принимаем t_w = 14 мм.

Размеры поясных листов определим по формулам:

см⁴;

см⁴.

Требуемая площадь полки:

см².

Принимаем пояс из листа сечения 30´360 мм, т.е. А _f = 3,0´36 = 108 см².

Устойчивость пояса обеспечена, так как

Компонуем сечение подкрановой балки:

Рис. 36. Сечение подкрановой балки.

Проверка прочности сечения

Определяем геометрические характеристики принятого сечения относительно оси х–х:

см⁴;

см³,

а затем геометрические характеристики тормозной балки относительно оси у – у (в состав тормозной балки входят: верхний пояс, тормозной лист и швеллер):

Расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения:

см.

см⁴

см³.

Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе:

кН/см²

Прочность стенки на действие касательных напряжений на опоре обеспечена, т.к. принятая толщина стенки больше определенной из условия среза.

Жесткость балки также обеспечена, т.к. принятая высот балки .

Проверим прочность стенки балки от действия местных напряжений под колесами крана:

кН/см² (15.9 [1])

где - коэффициент увеличения нагрузки на колесе (стр. 435 [1]);

(15.10 [1]) – расчетная длина действия нагрузки, где

- коэффициент, учитывающий степень податливости сопряжения пояса и стенки. Для сварных балок ;

- сумма собственных моментов инерции пояса и кранового рельса или общий момент инерции при приварке рельса швами, обеспечивающими совместную работу рельса и пояса.

- момент инерции рельса КР-100 по ГОСТ [9].

кН;

см.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СНиП II-23-81. Стальные конструкции. Нормы проектирования. /Госстрой СССР.-М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1983.
СНиП 2.01-07-85. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. /Госстрой СССР, - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 35 с.
Металлические конструкции. - Под ред. Е.И. Беленя. М.: Стройиздат, 1986. - 560 с.
Муханов К.К. Металлические конструкции. М.: Стройиздат, 1976. - 504 с.
Васильев А.А. Металлические конструкции. - М.: Стройиздат, 1975.

Файбишенко В.К.Металлические конструкции. -М.: Стройиздат,1984 -33с.

Металлические конструкции. Кудишин Ю.И., М.: Академия, 2006.

7. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. М.: ФГУП ЦПП, 2011.

8. СП 16.13330.2011. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. М.: ФГУП ЦПП, 2011.

9. Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП II-23-81*). ЦНИИСК им. Кучеренко. М.: Госстрой России, 2003.

10. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: Госстрой РФ, 2003.

11. ГОСТ 8509-93. Уголки стальные горячекатаные равнополочные.

12. ГОСТ 26020-83. Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент. М.: Госстандарт России, 2002.

13. ГОСТ 8240-97. Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент.

14. ГОСТ 4121-96. Рельсы крановые. Технические условия.

15. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология. М.: Госстрой России, 2003.

Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 379; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 7 8 9 10 1112

Мы поможем в написании ваших работ!