- •1 Компоновка поперечной рамы в соответствии с заданием на проектирование
- •2 Сбор нагрузок на поперечную раму
- •2.1 Подготовка исходных данных для расчета на пк
- •3. Расчет и конструирование стропильной фермы.
- •3.1. Статический расчет стропильной фермы.
- •3.2. Подготовка исходных данных для расчета стропильной фермы производственного здания на эвм.
- •3.3 Подбор сечения стержней.
- •3.4 Расчет и конструирование узлов фермы. Верхний опорный узел.
- •Узел 3.
- •Верхний монтажный стык.
- •Нижний монтажный стык.
- •4. Расчет и конструирование колонны.
- •4.1. Подбор сечения верхней части колонны.
- •4.1. Подбор сечения нижней части колонны.
- •4.2. Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.
- •Конструирование траверсы.
- •4.3. Расчет и конструирование базы колонны
- •5. Расчет и конструирование подкрановой балки.
- •5.1. Сбор нагрузок.
- •5.2. Определение расчетных усилий.
- •5.3. Подбор сечения подкрановой балки.
- •5.4. Расчет опорного узла
5. Расчет и конструирование подкрановой балки.
Исходные данные:
Требуется рассчитать подкрановую балку под два крана грузоподъемностью т. Режим работы кранов 6К.
Вертикальное усилие на колесе .
Вес тележки .
Тип кранового рельса КР-120.
Материал подкрановой балки – сталь С355; .
5.1. Сбор нагрузок.
Расчетные усилия вертикальных и горизонтальных сил определяют по формулам:
; ,
где - коэффициент надежности по нагрузке;
k – коэффициент динамичности, учитывающий ударный характер нагрузки при движении крана по неровностям пути и на стыках рельсов, принимаемый по таблице;
- для работы крана 6К при шаге колонн 12 м (Кудишин, табл.15.1)
Поперечное горизонтальное усилие в колесе:
;
.
- для работы крана 6К при шаге колонн 12 м (Кудишин, табл.15.1)
5.2. Определение расчетных усилий.
Максимальный момент возникает в сечении, близком к середине пролета. Загружаем линию влияния момента в среднем сечении, устанавливая краны самым невыгодным образом.
а) б)
Рис. 5.1. Расчетные схемы подкрановой балки:
а – определение ; б – определение
Расчетный момент от вертикальной нагрузки:
,
где учитывает влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке (при шаге колонн 12 м – );
- коэффициент сочетания (для режима работы крана 6К) ;
- ординаты линий влияния.
Расчетный момент от горизонтальной нагрузки:
.
Для определения максимальной поперечной силы загружаем линию влияния поперечной силы на опоре (рис. 5.1,б).
Расчетные значения вертикальной и горизонтальной поперечных сил:
;
.
5.3. Подбор сечения подкрановой балки.
Материал подкрановой балки – сталь С255; (при ); .
Принимаем подкрановую балку симметрично сечению с тормозной конструкцией в виде листа из рифленой стали и швеллера №36 ( ; ).
Принимаю ширину тормозной конструкции .
,
где .
Требуемый момент сопротивления:
Задаемся .
Оптимальная высота балки: .
Минимальная высота балки: ,
где - момент от загружения балки одним краном при .
Значение определим по линии влияния (см. рис. 5.1, а): сумма ординат линии влияния при нагрузке от одного крана;
;
- для режима работы 6К.
Принимаем (кратно 10 см).
Задаемся толщиной полок , тогда
;
.
Из условия среза стенки силой :
.
Принимаем стенку толщиной .
Размеры поясных листов определим по формулам:
;
;
Принимаем пояс из листа сечения ; .
Устойчивость полок: .
Проверка прочности сечения. Определим геометрические характеристики принятого сечения относительно оси x-x:
;
.
По полученным данным компонуем сечение балки (рис. 5.2).
Определим геометрические характеристики тормозной балки относительно оси y-y (в состав тормозной балки входят верхний пояс, тормозной лист и швеллер):
Расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения:
;
;
.
Рис. 5.2. Расчетные сечения подкрановой балки.
Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе (точка А).
.
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 высота балки .
Проверим прочность стенки балки от действия местных напряжений под колесом крана:
,
где при режиме работы крана 6К с гибким подвесом груза;
;
( - коэффициент для сварных балок;
;
- момент инерции рельса КР-120 (ГОСТ 4121-76)).
Проверка общей устойчивости:
общая устойчивость обеспечена.
Проверка местной устойчивости:
.
устанавливаются поперечные ребра с шагом (принимаем шаг 3,5 м) в виде полосовой стали с обоих сторон стенки балки (b=180мм, t=8мм)
Расчет соединения поясов со стенкой:
Пояса привариваем к стенке сплошными швами полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа сварочной проволокой Св-08ГА.
Предварительно определим сечение, по которому необходимо рассчитать угловой шов на срез
(условный):
где (см. П4.2), (см. Приложение 1), , (см. П4.4), , .
,
где ;
;
;
;
;
при режиме работы крана 6К с гибким подвесом груза.
Принимаем .