4 Расчет и конструирование подкрановой балки

Нормативные условия на колесе крана:

- вертикальное

-горизонтальное

Определяем расчетный изгибающий момент от воздействия вертикальной крановой нагрузки. Допускается, что сечение с максимальным изгибающим моментом расположено в середине пролета балки и, пользуясь линией влияния момента в этом сечении, устанавливаем краны невыгоднейщим образом.

где = 1,1; =0,85; =1,1; =1,05 учитывает влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке; =0,95 – коэффициент надежности по назначению.

Определить расчетный момент от горизонтальной крановой нагрузки

Здесь =1

Для определения максимальной поперечной силы загружаем линию влияния поперечной силы на опоре.

_{Расчетная поперечная сила на опоре балки от вертикальной нагрузки}

∑y_i^м=2,4 ∑y_i^Q=1.8

Рис.5-6

Подбор сечения подкрановой балки

Подкрановую балку примем симметричного сечения из стали С235, а тормозную конструкцию из рефренной стали толщиной t – 6 мм и швеллера №18.

Условие прочности в наиболее напряженной точке «А» сечения

Где β – коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных поперечных нагрузок на напряжение в верхнем поясе подкрановой балки

Здесь =0,6м высота балки, ее можно принимать в пределах(1/6…1/10);

= =1м – ширина сечения тормозной конструкции

Минимальная высота балки

где - момент при загружении балки одним краном.

Значение определим по линии влияния. Сумма ординат линии влияния при загружении одним краном

Так как кран режима работы 6К

Оптимальная высота балки по расходу стали

По таблице задаемся гибкостью стенки балки

Принимаем hб=100 см (кратной 10см)

Задаемся толщиной полок балки =2,0см, тогда высота стенки

= -2 =100-2*2,0=96см

Толщина стенки из условия сопротивления срезу силой

=1,5*612,32*10/(96*133)=0,72см

где =0,58 =0,58*230=133 МПа;

принимаем =12 мм, при этом

=96/0,8=120

Размеры поясных листов:

Требуемая площадь поясов

По условиям крепления рельса =350мм

= / =24/2=12см

Примем пояс из листа 20x350 =70

Условие сжатого пояса обеспечено, так как

Отношение / =35/100=1/2,8≈3

А=2 + =2*70+96*0,8=217

Проверка прочности сечения

Геометрические характеристики подкрановой балки относительно оси x-x:

Геометрические характеристики тормозной балки относительно оси у-у (в состав тормозной балки входят верхний пояс подкрановой балки, тормозной лист и швеллер; площадь поперечного сечения швеллера №18 А=20,7 ширина тормозного листа 970-30-135=805мм)

=(0,6*80,5*53,75+20,7*95,1)/(0,6*80,5+20,7+2*35)=33см

Расстояние от центра тяжести сечения до наиболее напряженной точки «А» верхнего пояса подкрановой балки

= + /2=33+35/2=50,5см;

=20,7(97-1,9-33) +0,6*80,5 /12+0,6*80,5(53,75-33) +2*35 /12+35*2*33 =131540,47 ;

Примем нормальное напряжения в верхнем поясе (в точке А) подкрановой балки

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