3.3. Вибір перерізу підкранової балки.

Оптимальна висота балки при коефіцієнті асиметрії перерізу

де потрібний момент опору перерізу;

тут: висотапідкранової балки;

Мінімальна висота балки:

де проліт балки;

допустимий прогин, для балок середнього режиму;

і розрахунковий і нормативний згинальні моменти;

Приймаємо для розрахунку, що два пояси тоді:

Перевіряємо стінку балки на зріз:

де найбільша поперечна сила;

висота стінки;

розрахунковий опір матеріалу стінки на зріз, для сталі при

Приймаємо товщину стінки

Визначаю потрібну площу поперечного перерізу балки:

Площа верхнього і нижнього поясів стінки:

Приймаю верхній і нижній пояси з універсальної сталі перерізом:

Площі перерізів поясів прийняті дещо більшими, ніж потрібно в зв’язку з наближеними формулами і необхідністю забезпечення витривалості балки.

Співвідношення для верхнього поясу:

- що допустимо

Рис. 6.4. Переріз підкранової балки.

Знаходимо положення центра ваги перерізу:

Момент інерції перерізу балки відносно осі

Момент інерції перерізу послабленого отворами діаметром для закріплення підкранової рейки

Момент опору для верхнього і нижнього поясів:

Напруження у верхньому і нижньому поясах від вертикальних навантажень:

Перевіряю граничну стійкість розтягнутого нижнього поясу при циклів. Вона не повинна перевищувати

де

Стійкість нижнього поясу забезпечена при вільній довжині, яка дорівнює прольоту балки.

Перевіряю міцність стінки балки від дії місцевого тиску колеса крана:

де для кранів з гнучким підвісом;

значення розрахункового зосередженого навантаження (без урахування коефіцієнтів динамічності і поєднання);

- умовна довжина розподілу місцевого тиску.

Тут (2864,73-момент інерції рейки КР-100);

Найбільші дотичні напруження на нейтральній осі стінки біля опор:

-для зварних балак.

Перевіряємо жорсткість балки:

Отже жорсткість балки забезпечена.

Для сприйняття зусиль від поперечного гальмування при кранах важкого режиму роботи встановлюють гальмівні балки.

Приймаємо переріз гальмівної балки з листа

швелера

Геометричні характеристики перерізу гальмівної балки:

площа поперечного перерізу швелера №22;

площа поперечного перерізу сталевого листа;

площа поперечного перерізу верхньої полички підкранової балки;

ширина підкранової частини колони;

товщина стінки зовнішньої вітки колони;

ширина сталевого листа;

ширина верхнього поясу підкранової балки;

довжина обпирання сталевого листа на підкранову балку.

Рисунок 3.7.Переріз гальмівної балки.

Момент інерції перерізу відносно осі

момент інерції перерізу швелера №22;

відстань від центру ваги швелера до центру ваги всього перерізу;

товщина сталевого листа;

відстань від лівого краю сталевого листа до центру ваги всього перерізу;

відстань від правого краю сталевого листа до центру ваги всього перерізу;

відстань від осі підкранової балки до центу мас всього перерізу.

Момент інерції з врахуванням послаблення перерізу:

Моменти опору для крайніх волокон перерізу балки:

Нормальні напруження у верхньому поясі підкранової балки від спільної дії найбільшого згинального вертикального і горизонтального моментів:

Міцність забезпечена.

Перевіряємо міцність зовнішнього поясу гальмівної балки, яка являє собою двохпролітну розрізну балку, шарнірно прикріплену посередині прольоту до стояка фахверка.

Гальмівна балка сприймає навантаження:

тимчасове корисне:

, на майданчику шириною:

,

де1,2 – коефіцієнт надійності за навантаженням;

40 см – габарит крана;

7,5 см – мінімальний зазор між краном і колоною.

вага швелера:

1,05 – коефіцієнт надійності за навантаженням.

вага настилу:

Знаходимо розрахункове навантаження на швелер як опорну реакцію на ліву опору балки:

Нормативне навантаження:

Рис. 6.5. Схема навантаження на гальмівну балку

Згинальний момент від сил бічного тиску в перерізі, віддаленому на 3 м від стояка фахверка:

Pис. 6.6. Визначення згинального моменту від сил бічного тиску.

Напруження в точці «Б» швелера ( на рис.6.4:

Прогин швелера ( від нормативного навантаження:

Напруження в точці «А» :

Перевіряємо міцність стінки в стисненій зоні при розрахунковому навантаженні від двох зближених кранів.

Знаходимо напруження на грані стінки:

де сума власних моментів інерції кручення рейки і поясу:

- момент інерції кручення рейки КР-100).

Перевіряємо міцність за формулами:

Перенапруження складає: що допустимо.

Міцність стінки в стисненій зоні забезпечена.