Расчет давления подкрановых балок (стр. 2 из 10)

Материалы фермы

Пояса – сталь С345, элементы решетки и опорный раскос – сталь С245.

Сварочная проволока – Св 08 А.

Расчетные характеристики

угловых швов –

,

опорного фланца –

.

Сварка полуавтоматическая –

.

Прочность шва, прикрепляющего раскос Р₃ без разделки кромок к верхнему поясу по приближенной формуле равна:

, где

– коэффициент условий работы шва;

– принимаем равным толщине стенки раскоса.

, где

– определяем по табл. 13 [5].

.

Прочность шва обеспечена.

Прочность шва, прикрепляющего раскос Р₄ к верхнему поясу, равна:

.

Прочность шва обеспечена.

Заводской стык верхнего пояса выполняют стыковым швом с применением подкладного кольца. Расчет шва не производится так как он работает на сжатие.

Укрупнительный стык нижнего пояса фермы на монтажной сварке

Стык осуществляется с помощью парных накладок, Толщину накладки принимают

, число лепестков – , размер лепестка – .

Длина сварного шва, соединяющего накладки с нижним поясом равна:

.

Несущая способность шва:

.

где

– ручная сварка.

Рис. Стык нижнего пояса

Монтажный стык верхнего пояса

Монтажный стык верхнего пояса осуществляется с помощью фланцев на болтах, Торцы труб перед установкой фрезеруют. Соединительные угловые швы назначают минимальной толщины. Расчет стыка не производят.

Рис. Монтажный стык верхнего пояса

Рис. К расчету опорного ребра

Опорная реакция

воспринимается опорным фланцем. Проверка опорного фланца на смятие

.

Расчёт подкрановой балки

Исходные данные

Длина пролёта L=24 м

Шаг колонн l=6 м

Грузоподъёмность крана Q=1000/200

Материал конструкции – сталь ВСт 3 Гпс5–1

R_y=230 Мпа

Габариты крана приведены в таблице.

Таблица – Ведомость габаритов крана

грузоподъёмность		Основные размеры. м.			мах. сила вертик. давл.	Сила тяжести
главногокрюка	вспом.крюка	пролётLк	ширинаВ2	базаК	Fк, кН	тележки	крана
1000	200	28,5	9,35	4,6	450	410	1450

Рис. Схема нагрузок от двух сближенных кранов

Определение нагрузок

Расчётная вертикальная сила давления на колеса

γ_f– коэффициент надёжности по нагрузке

γ_n – коэффициент надёжности по назначению

k_d – коэффициент динамичности зависящий от режима работы крана

n_c – коэффициент сочетания

Расчётная тормозная сила от одного колеса

Определение расчётных усилий

Расчётные моменты:

α – коэффициент учитывающий собственную массу и нагрузку на тормозных площадках

Расчётные поперечные силы:

Подбор сечения подкрановой балки

Определяем W_х.тр, с учётом ослабления верхнего пояса отверстиями для крепления рельса

Определяем h_minиз условия требуемой жёсткости и h_optс γ_f=1,1

Принимаем h=90 см

h_w=900 – 40=860 мм

Требуемая толщина стенки из условия прочности на срез:

Требуемая толщина стенки из условия обеспечения местной устойчивости:

Е=2,06∙10⁵ МПа – модуль упругости стали

Принимаем из условия прочности t_w= 8 мм

Принимаем предварительно стенку балки 860х8

А_w=86∙0,8=68,8 см²

Определяем требуемую площадь сечения поясов

Учитывая воздействие боковых сил сечения поясов, принимаем несколько большую площадь. По конструктивным требованиям b_fв>400 – из условия крепления кранового рельса накладками.

Принимаем b_f= 420 мм и t_f = 16 мм. Тогда А_fв=А_fн=67,2 см²

Проверка местной устойчивости стенки сжатого пояса

→местная устойчивость сжатого пояса обеспечена

Тормозную балку конструируем из [ 24 и листа стали t_тб=6 мм и b_тб=1250 мм

Рис. Сечение подкрановой и тормозной балок

b=(b₀+λ) – (Δ₁ +Δ₂ +b_f/2)+Δ₃=(500+1000) – (50+20+210)+30=1250 мм

Определяем геометрические размеры принятого сечения

Момент инерции сечения балки нетто (с отверстиями в верхнем сжатом поясе 2d2,5

Момент сопротивления симметричного сечения

Определяем положение центра тяжести тормозной балки относительно оси подкрановой балки:

Момент инерции сечения тормозной балки нетто относительно оси

Момент сопротивления правой грани верхнего пояса балки

Статический момент полусечения

Проверка прочности

По нормальным напряжениям в нижнем поясе

По касательным напряжениям

По напряжениям местного смятия стенки

Исходя из результатов проверок прочность принятого сечения обеспечена.

Проверка жёсткости и устойчивости

Определяем прогиб балки

Жёсткость подобранного сечения обеспечена.

Общая устойчивость подкрановой балки обеспечена тормозной конструкцией и не проверяется.