Данные к расчету сварных и болтовых соединений

Таблица П1.9

Распределение усилий между швами по перу и обушку,

при креплении уголков к фасонке

Положение швов	Условное обозначение	Доля усилия, приходящаяся на один шов
По обушку	об	0,7	0,35	0,75	0,375	0,65	0,325
По перу	п	0,3	0,15	0,25	0,125	0,35	0,175

Таблица П1.10

Данные для определения максимальной толщины углового

шва вдоль закругленных кромок прокатных профилей

Схема положения шва	Вид профиля	Номер профиля	, мм
	Уголки равнополочные по ГОСТ 8509-72	до 9 вкл. больших размеров	1 2
	Уголки неравнополочные по ГОСТ 8510-72	до11/7 вкл. больших размеров	1 2
	Двутавры с параллельными гранями полок (и тавры из них): нормальные, широкополочные и колонные по ТУ 14-2-24-72	 30 35-50 55-80 90-100	2 3 4 5
	Швеллеры с параллельными гранями полок по ГОСТ 8240-72	 33 36-40	2 3
	Балки двутавровые (с уклоном внутренних граней полок) по ГОСТ 8239-72	16-30 33-40 45-50 55-60	3 6 8 10
	Швеллеры (с уклоном внутренних граней полок) по ГОСТ 8240-72	16-30 33-40	5 6

Приложение 2 Расчетные усилия в подкрановой балке

Значения усилий и от единичных нагрузок на балке (см. табл.П1.4, прил.1), установленных по схеме (рис. П2.1) = 8,36 м; = 3,585.

Расчетные усилия в подкрановой балке от мостовых кранов:

• момент в вертикальной плоскости

М = F_к = 8,36673 = 5626 кНм;

• момент в горизонтальной плоскости

М_т = Т_к = 8,3661,7 = 516 кНм;

• поперечная сила в вертикальной плоскости

Q = F_к = 3,585673 = 2113 кН;

• поперечная сила в горизонтальной плоскости

Q_т = Т_к = 3,58561,7 = 221 кН.

Расчетные усилия от собственного веса подкрановой балки с размерами сечения балки по табл.8, прил.1: b_f.в = 450 мм; t_f.в = 20 мм; b_f.н = =400 мм; t_f.н = 20 мм; h_w = 1790 мм; t_w = 14 мм.:

Площадь сечения балки (см. рис. П2.1):

А = b_f.вt_f.в + b_f.нt_f.н + h_wt_w = 452 + 402 + 1791,4 = 420,6 мм.

Масса одного погонного метра балки, с учетом конструктивного коэффициента  = 1,2 и коэффициента надежности по нагрузке _f = 1,05:

g = _f A = 1,21,05420,60,785 = 416 кгс/м = 4,16 кН/м.

кНм;

кН.

Рис. П2.1 Схема установки кранов:

а) – для определения M_max; б) – для определения Q_max

Геометрические характеристики сечения подкрановой балки (рис. П2.1):

• статический момент инерции относительно оси, проходящей по нижней грани нижнего пояса

S_x= = 452(179 + 2 + 1) + 1791,4(179/2 + 2) + 4021 = 39390 см³;

• расстояния до центра тяжести балки

см;

= (2 + 179 + 2) – 94 = 89 см;

• момент инерции сечения относительно оси х

Момент сопротивления верхнего волокна балки (точка А):

см³;

то же, нижнего волокна балки (точка В):

см³.

Рис. П2.2 Сечение подкрановой балки

Геометрические характеристики тормозной балки.

Ширина горизонтального листа тормозной балки:

b_l = d –15 – b_f.в/2 +40 = 1400 – 15 –450/2 + 40 = 120 мм;

Площадь сечения:

см².

Статический момент инерции относительно оси y₁:

Расстояние от оси y₁ до центра тяжести сечения тормозной балки:

см.

Момент инерции сечения относительно оси у:

Момент сопротивления точки А:

см³.

Проверяем нормальные напряжения в верхнем поясе (точка А):

МПа <

< R_y_c = 345 МПа.

Напряжения в нижнем поясе (точка В):

МПа < R_y_c = 345 МПа.

Прочность стенки на действие касательных напряжений на опоре:

МПа <

< R_s = 0,58R_y = 0,58345 = 200 МПа.

Проверка нижнего торца опорного ребра на смятие. Нижний торец опорного ребра остроган и плотно пригнан к опорной плите траверсы колонны. Сечение опорного ребра 360 х 16, материал сталь С375; расчетное сопротивление прокатной стали на смятие R_р = 445 МПа, табл.52* [4]. Проверяем опорное ребро на смятие:

МПа < γ_сR_р = 445 МПа.

Расчет швов крепящих опорное ребро к стенке балки. Ребро крепится к стенке полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св-08Г2С, d = 1,4-2 мм.

Принимаем катет шва k_f = 10 мм. По табл. 56* [4]: R_wf = 215 МПа; R_wz= 0,45R_un = 0,45490 = 220 МПа. По табл. 34* _f = 0,8; _z = 1.

Так как _f R_wf = 0,8215 = 172 МПа < _z R_wz = 1220 = 220 МПа проверку выполняем только по металлу шва:

МПа < R_wf _wf _c = 215 МПа,

где _w = 85_f k_f = 850,81 = 68 см - максимальная расчетная длина флангового шва, п.12.8 [4].

Расчет соединений поясов со стенкой. Поясные листы крепим к стенке автоматической сваркой "в лодочку" под флюсом сварочной проволокой Св-08Г2С, d = 1,4-2 мм, соединение тавровое с двусторонними угловыми швами. Принимаем катет шва k_f = 8 мм:

R_wf = 215 МПа; R_wz = 0,45R_un = 0,45490 = 220 МПа; _f = 0,9; _z = 1,05.

Так как _f R_wf = 0,9215 = 193,5 МПа < _z R_wz = 1,05220 = 231 МПа проверку выполняем только по металлу шва.

Статический момент верхнего поясного листа относительно оси х- х:

S_x = b_f.вt_f.в(у_в - 0,5t_f.в) = 452(89 - 0,52) = 7920 см³.

Условная длина распределения местного давления под колесом крана _f по формуле (146) [4]

Рис. П2.3 Местные напряжения в стенке подкрановой балки

см³,

где с - коэффициент, принимаемый для сварных и прокатных балок 3,25;

см³ - сумма собственных моментов инерции пояса балки и кранового рельса (см. табл. П1.7).

Горизонтальная составляющая усилия на 1 см длины:

кН.

Максимальное расчетное давление колеса крана:

P = _f_n_f1F_к2max =1,10,951,4580 = 848 кН,

где _f1 - коэффициент увеличения нагрузки на колеса крана, учитывающий возможность перераспределения усилий между колесами и динамический характер нагрузки. Коэффициент _f1 принимается равным 1,6 - для группы режима работы кранов 8К с жестким подвесом груза; 1,4 - тоже, с гибким подвесом груза; 1,3 - для группы режима работы кранов 7К; 1,1 - для остальных групп режимов работы кранов.

Вертикальная составляющая усилия на 1 см длины:

кН.

Результирующее усилие в швах на 1 см длины:

кН.

Результирующие напряжение в швах:

МПа < R_wf _wf _c = 215 МПа.