Расчет на горизонтальные воздействия мостовых кранов

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 10Следующая ⇒

Основная система, эпюра М₁, каноничекое уравнение, коэффициент α_пр– такие же, как и при расчёте на вертикальную нагрузку от мостовых кранов.Моменты и реакции в основной системе от силы Т:

Смещение верхних концов с учетом пространственной работы:

Моменты от фактического смещения верхних концов рамы:

Эпюра моментов (М₁Δ+ М_Р) от горизонтальных крановых нагрузок:

на левой стойке, на правой стойке

Проверка правильности решения: скачок на эпюре поперечных сил6,7+12,8=18,8 кН примерно равен силе Т=18,2 кН,а на правой стойке поперечные силы в верхней и нижней частях равны между собой ( ).

Рисунок 8. Эпюры усилий от горизонтальных воздействий кранов

а – грузовая эпюра; б – эпюра моментов; в – эпюра поперечных сил;

г – эпюра продольных сил.

Расчет на ветровую нагрузку

Основная система и эпюра М₁–как для крановых воздействий.

Эпюра М_р на левой стойке:

На правой стойке усилия получают умножением на коэффициент:

Коэффициенты канонического уравнения

Смещение рамы (Ветровая нагрузка воздействует на все рамы блока и поэтому α_пр=1):

Моменты от смещения Δ=1 (М₁):

Моменты от фактического смещения узлов(М₁∆):

Эпюра моментов (М₁Δ+ М_Р) от ветровой нагрузки:

на левой стойке на правой стойке

Эпюра Q на левой стойке:

Эпюра Q на правой стойке:

При правильном решение сумма поперечных внизу должна быть равна сумме всех горизонтальных нагрузок.

Рисунок 9. Эпюры усилий от ветровой нагрузки

а – грузовая эпюра; б – эпюры моментов; в – эпюры поперечных сил.

Определение расчетных усилий в сечениях рамы

На основании расчета рамы на отдельные нагрузки необходимо установить неблагоприятные комбинации внутренних усилий в сечениях рамы от совместного действия нагрузок. Для этого составляются возможные комбинации следующих типов:

±М_max; N_соот.

±N_max; M_соот.

±N_min; M_соот.

В комбинациях усилий набор нагрузок производится по следующим правилам:

постоянная нагрузка учитывается обязательно;

горизонтальные крановые усилия могут учитываться только совместно с вертикальными усилиями от кранов (в табл. 2.3 нагрузка 4 с нагрузкой 3 или 4^* с 3^*).

нагрузки 3,4,5 и соответствующие им обратно симметричные 3^*,4^*,5^* являются несовместимыми.

Значения усилий в комбинациях устанавливаются с учетом двух видов основных сочетаний нагрузок:

1. постоянная и одна временная нагрузки, здесь коэффициент сочетания ψ=1;

2. постоянная и не менее двух временных нагрузок, где длительная нагрузка умножается на коэффициент сочетания ψ₁=0,95, а кратковременная на ψ₂=0,9.

За одну кратковременную нагрузку принимается:

1. снеговая нагрузка;

2. крановая нагрузка (вертикальная вместе с горизонтальной);

3. ветровая нагрузка.

По результатам расчета составлена табл. 2.3 для четырех основных сечений левой колонны рамы. Из возможных комбинаций выбраны (подчеркнутые в таблице 2.3) наиболее неблагоприятные для определения усилий в стержнях стропильной фермы, подбора и проверки сечений колонн, расчета узлов рамы и анкерных болтов.

Номера нагрузок для различных комбинаций и сечений отвечают конкретным условиям примера, для других примеров они могут быть иными.

Если в комбинации N_min; M_соот, при расчете на растяжение анкерных болтов с внутренней стороны колонны, постоянная нагрузка разгружает болты (е=M/N<ρ≈h/2), то усилия от постоянной нагрузки принимаются с коэффициентом по нагрузке γ_fg=0,9. Ранее принят γ_fg=1,05, то есть необходимо умножить усилия на поправочный коэффициент 0,9/1,05. При е>ρ такой пересчет не требуется.

Поперечная сила Q_max необходима для расчета элементов решетки сквозных колонн, а Q_соот для проверки местной устойчивости стенки сплошных колонн и других расчетов.

3. Расчёт подкрановой балки

Расчетные усилия (максимальные изгибающие моменты и поперечные силы) в подкрановых балках находят от двух сближенных кранов наибольшей грузоподъёмности.

Предельно допустимый прогиб подкрановых балок:

- для кранов групп режимов работы 1К-6К.

Исходные данные.Требуется рассчитать подкрановую балку пролётом 6 м под два крана грузоподъёмностью Q_кр= 32/5 т однопролётного производственного здания. Материал балки – сталь С255; R_y=240 МПа (при t ≤20 мм); R_s= 0,58⋅ 240 = 140МПа.

Нагрузки на подкрановую балку.По приложению1 для крана Q_кр= 32/5 т режима работы 6К наибольшее вертикальное усилие на колесе вес тележки G_т= 85 кН.

Для кранов режима работы 6К с гибким подвесом груза нормативное вертикальное усилие на колесе

= = 10 кН,

гдеQ_кр - номинальная грузоподъёмность крана;G_т– масса тележки,n₀- число колёс с одной стороны крана.

Определение расчётных усилий.Определениерасчётного изгибающего момента от воздействия вертикальной крановой нагрузки. Допуская, что сечение с максимальным изгибающим моментом расположено в середине пролёта балки и, пользуясь линией влияния момента в этом сечении, устанавливаем краны не выгоднейшим образом

Рисунок 10. Расчётные схемы подкрановой балки

а – схема крановой нагрузки; б – к определению M_max;

в –к определению Q_max

Расчетный момент от вертикальной нагрузки:

где у_i –ординаты линий влияния; γ_fk= 1,1–коэффициент надёжности по крановой нагрузке; y_к =0,85 – коэффициент сочетания крановых нагрузок; к₁=1,1 – коэффициент динамичности к вертикальным нагрузкам для подкрановых балок (по таблице 5); α= 1,03 – учитывает влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке (для балок пролётом 12 м α= 1,05 и для полёта 6 м α= 1,03); γ_n=0,95 – коэффициент надёжности по ответственности.

Расчётный момент от горизонтальной крановой нагрузки:

здесь k₂=1 – коэффициент динамичности к горизонтальным нагрузкам (по таблице 5)

Для определения максимальной поперечной силы загружаем линию влияния поперечной силы на опоре (рисунок 10,в).

Расчётные значения поперечных сил на опоре балки от вертикальной и горизонтальной нагрузок:

Таблица 5. Значения коэффициентов динамичностей

Подбор сечения подкрановой балки

Подкрановую балку принимаем симметричного сечения с тормозной конструкцией из рифленой стали толщинойt=6 мм и швеллера №16( при наличие промежуточной стойки фахверка, а также при шаге рам 6 м можно принимать швеллер №16 – 18, а при шаге 12 м – швеллер № 36).

Условие прочности в наиболее напряжённой точке «А» сечения

где b - коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных поперечных нагрузок на напряжение в верхнем поясе подкрановой балки

где -высота балки, её можно принимать в пределах (1/6…1/10)ℓ_б; h_т= h_н=1,0 м-ширина сечения тормозной конструкции.

Минимальная высота балки:

где - момент от загружения балки одним краном при определяемый по линии влияния (рисунок 10,б).

Сумма ординат линии влияния при нагрузке от одного крана

Для кранов группы режима работы 6К

По таблице 6 задаемся гибкостью стенки балки

Оптимальная высота по расходу стали :

Принимаем h_б=80 см (кратной 10 см).

Таблица 6

Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки

Задаемся толщиной полок балки t_f=2 см, тогда

h₀=h_б – t_f = 80 – 2 = 78 см.

Толщина стенки из условия сопротивления срезу силой

Принимаем t_ст=8 мм, при этом

Размеры поясных листов:

Требуемая площадь поясов:

По конструктивным требованиям b_fmin = 180 мм, поэтому принимаем пояс из стального листа сечением t_fxb_f = 20 x 180 мм; A_f = 36 см²

Рисунок 11. Сечение балки

Устойчивостьсжатого пояса обеспечена так как

Отношение находится в рекомендуемых пределах

По полученным данным компонуем сечение балки (рисунок 11).

Проверка прочности сечения

Геометрические характеристики сечения подкрановой балки относительно оси x-x:

Геометрические характеристики подкрановой балки относительно оси у – у (в состав тормозной балки входят верхний пояс подкрановой балки, тормозной лист и швеллер; площадь поперечного сечения швеллера № 16 А=18,1 см²; ширина тормозного листа 970-24-50=896 мм).

Расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения:

;

Расстояние от центра тяжести сечения до наиболее напряженной точки “A” верхнего пояса подкрановой балки:

Проверка нормальных напряжений в верхнем поясе (в точке А) подкрановой балки:

Большой запас прочности получен в связи с увеличением сечения по конструктивным требованиям по сравнению с расчётным.

Проверка прогиба подкрановой балки и прочности стенки на действие касательных напряжений на опоре не нужны, так как высота балки h_б больше минимального значения h_min, а принятая толщина стенки больше толщины определённой из условия среза.

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1063; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!