4.3. Обеспечение местной устойчивости стенок

Местная устойчивость - способность элемента сопротивляться выпучиванию из своей плоскости.

Стенки ГБ представляют собой тонкие пластины, которые от действия нормальных, касательных, а иногда и местных напряжений могут потерять свою устойчивость.

Для обеспечения местной устойчивости устанавливаются поперечные диафрагмы (ребра) жесткости, которые перпендикулярно к поверхности стенки, разбивая ее на отдельные участки, называемые отсеками.

О необходимости постановки ребер судят по условной гибкости стенки:

Устанавливаем продольные и поперечные ребра, так как

Поперечные рёбра устанавливаются:

1. В местах расположения сосредоточенных нагрузок (над кабиной крановщика, под приводом механизма передвижения)

2. В местах перепада высоты

3. С шагом не более двух высот стенок и не более 3-ёх метров.

Продольные рёбра устанавливаются:

1. В верхней части стенки

2. В средней части по длине балки (в зонах максимального изгибающего момента)

Приопорный отсек:

- верно

Средний отсек:

Для верхней пластины:

- верно

Для нижней пластины:

- верно

4.4. Расчет поясных сварных швов

Пояса соединяются односторонними угловыми швами при помощи сварки. Сварные швы работают на срез, т.е. их рассчитываются на поперечную силу. Определим толщину шва.

- статический момент пояса

(1)-по металлу шва

(2)-по границе сплавляемого металла шва и металла балки

где R_wun=410 МПа - нормативное расчетное сопротивление сварочной проволоки.

- коэффициент надежности по материалу сварочной проволоки

где R_un=360 МПа - нормативное временное сопротивление материала балки

- коэффициенты условия работы по сечениям 1 и 2

- коэффициент, учитывающий глубину провара; для полуавтоматической сварки ,

k_min=6 мм; k_max=1,2k_min=7,2 мм

5. Проектирование концевой балки

Конструктивное решение концевой балки в независимости от конструкции ГБ принимается коробчатого сечения. С целью придания балке большей горизонтальной крутильной жёсткости, а также удобства.

5.1 Определение нагрузок

- расчётная вертикальная нагрузка;

где - коэффициент, учитывающий собственный вес концевой балки;

- расчётная горизонтальная нагрузка.

где f=0,5 – коэффициент, учитывающий тип подвеса груза (при гибком подвесе).

5.2 Определение расчетных усилий

КБ является изгибаемым элементом, поэтому в ней возникают изгибающие моменты и поперечные силы. Определим максимальные значения усилий.

На приопорном участке концевая балка принимается меньшей высоты:

Проверим прочность в средней части по нормальным напряжениям.

где W_x, W_y - моменты сопротивления;

m=0,5 - коэффициент неточности расчета.

Проверим прочность балки в опорном сечении по касательным напряжениям.

Опорное сечение балки характеризуется резким перепадом высоты, то есть наличием концентратора напряжений, где могут с течением времени возникать усталостные трещины, поэтому приопорный участок балки в точке А нужно проверить на выносливость.

Расчет выносливости производится по формуле:

где - коэффициент, учитывающий форму сварного шва при тавровом соединении.

, ,