Подбор сечения прокатных балок

Требуемый момент сопротивления прокатных балок вычисляют по формулам:

(7.10)

(7.11)

где c₁ – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению,

При изгибе балки в двух главных плоскостях х и у проверку прочности выполняют по фомуле:

(7.13)

В зависимости от W_n в сортаменте находят соответствующий номер профиля. Прочность назначенного сечения балки проверяют по формулам (7.10) и (7.11):

при упругой работе:

(7.14)

при учете пластических деформаций:

(7.15)

Сечение считается подобранным удовлетворительно, если недонапряжение составляет до 5 – 7 %.

ВОПРОС №5

Компоновка и подбор сечения составных сварных балок

Проектирование составных балок выполняют в два этапа: на первом компонуют и подбирают сечения, на втором – проверяют прочность и устойчивость балки в целом и ее элементов, а также проверяют по прогибу. Компоновку составного сечения начинают с установления высоты балки.

Из условия экономичности, характеризующейся наименьшим расходом стали, вначале вычисляют оптимальную высоту балки:

(7.22)

t_ul – толщина стенки, мм

k – коэффициент, равный для сварных балок постоянного сечения 1,2–1,15, переменного – 1; для клепаных соответственно – 1,25 и 1,2.

Для приближенных расчетов сварных балок переменного сечения h_opt можно вычислить по формуле:

(7.23)

Из условия обеспечения жесткости высота балки должна быть не менее

(7.24)

где γ_fp, γ_fg – коэффициенты надежности по нагрузке соответственно для временной и постоянной нагрузок.

Для балок, изготовленных из стали марки Ст3, минимальная высота сечения балки будет:

(7.25)

Назначаемая окончательно высота балки должна быть близкой к h_opt (обычно на 5–10% меньше полученного по формуле h_opt, не меньше h_min и не выше заданной строительной высоты перекрытия Н_с за вычетом необходимых зазоров ∆(H_с—∆), где Н_с принимается от нижнего пояса балки до верхней кромки рассматриваемого перекрытия (см. рис. 7.1).

После установления высоты балки определяют минимальную толщину стенки из условия работы ее на срез и сравнивают с ранее назначенной:

(7.26)

Назначая окончательно толщину стенки, необходимо учитывать, что местная устойчивость стенки без дополнительного укрепления ее продольным ребром обеспечивается, если соблюдается условие (при R_y МПа):

(7.27)

Установив размеры стенки, определяют момент ее инерции:

а затем момент инерции полок:

где – момент инерции симметричной балки.

Приближенно , откуда площадь сечения одной полки ,

где h₀ – расстояние между центрами тяжести полок (h_o=h–t_f).

Задавшись толщиной полки t_f (16–40 мм), находят ее ширину: b_f = A_f₁/t_f.

ВОПРОС №6

Расчет нагрузок и определение усилий в подкрановой балке

Нагрузки от крана передаются на подкрановую балку через колеса крана. Число колес с каждой стороны крана, в том числе тормозных, указано в ГОСТе и ТУ на краны. Вертикальные и горизонтальные Т нагрузки от мостовых кранов грузоподъемностью 10 – 125 т показаны на рис. 8.1. Расчет балок обычно выполняют на нагрузку от двух сближенных кранов (рис. 8.1, б). Так как вероятность появления одновременно наибольших нагрузок на двух кранах мала, то при подсчете усилий вводится понижающий коэффициент сочетания φ_c

Рис. 8.1. Нагрузки от мостовых кранов

а – четырехколесных грузоподъемностью 10-50/10 т; б – восьмиколесных грузоподъемностью 80/20–125/20 Т; в – от двух спаренных кранов

Расчетные значения вертикальных и горизонтальных сил, приходящиеся на одно колесо крана, определяют по формулам:

(8.1)

(8.2)

где k_d₁ k_d₂ – коэффициенты динамичности

Нормативную поперечную горизонтальную силу от торможения тележки крана, передаваемую на колесо мостового крана, определяют по формуле:

(8.3)

где f – коэффициент течения при торможении тележки, равный 0,1 – для кранов с гибким подвесом груза и 0,2 – с жестким подвесом груза;

Q – грузоподъемность крана; G₁ – масса тележки крана, принимаемая по ГОСТу на краны (при отсутствии данных о массе тележки кранов с гибким подвесом приближенно можно принимать G_t=0,3G_c, где G_c – масса крана); n_k – число всех колес тележки, п_R – число тормозных колес тележки.

Краны, как правило, имеют четырехколесную тележку с двумя тормозными колесами, следовательно, при и для кранов с гибким подвесом груза формула (8.3) примет вид:

(8.4)

Рис. 8.2. Определение М_тах и Q_max при загружении подкрановой балки двумя четырехколесными кранами

а, б – балки пролетом l=12 м; в, г – то же, l=6 м; 1 – крап I; 2– кран II

С жестким

(8.4,а)

где n_о – число колес на одной стороне мостового крана

Для кранов тяжелого и весьма тяжелого режимов работы значения допускается определять по формуле:

(8.5)

Нагрузка от кранов является подвижной, поэтому для определения изгибающих моментов М_тах и поперечных сил Q_max необходимо краны располагать в определенном положении. В разрезных подкрановых балках для вычисления наибольшего момента М_тах крановую нагрузку необходимо располагать так, чтобы середина балки была (по правилу Винклера) между равнодействующей усилий на балке и ближайшей силой от действия колеса крана (рис. 7.4. А,а,в). Наибольшую поперечную силу Q_max в разрезной балке определяют при расположении одной силы непосредственно на опоре, а остальных - вблизи к этой же опоре (рис. 7.4. б,г).

Расчетные значения изгибающего момента и поперечных сил от действия вертикальных усилий с учетом влияния собственного веса подкрановых конструкций и возможной временной нагрузкина тормозной балке определяют по формулам:

(8.6)

(8.6, а)

Расчетный изгибающий момент М_Т и поперечную силу Q_Т от действия горизонтальной нагрузки вычисляют при том же расположении крановой нагрузки, что и для М_тах и Q_max, поэтому М_Т и Q_T можно определить из соотношения горизонтальных Т^п и вертикальных Fⁿ сил от одного колеса крана заданной грузоподъемности:

(8.7)

(8.7а)

По расчетным значениям М и Q рассчитывают балку по прочности; затем подобранное сечение проверяют на прогиб, общую и местную устойчивость, а также в необходимых случаях и на выносливость и выполняют расчет опорного ребра и соединений поясов со стенкой.

ВОПРОС №7

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 332; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!