6.3.2. Проверка прочность стенки на действие максимальных местных напряжений

Прочность стенки на действие максимальных местных напряжений проверяют по формуле

где  _f1=1,1 – коэффициент увеличения вертикальной сосредоточенной силы на отдельное колесо мостового крана;

– расчетная нагрузка на колесе крана без учета динамичности;

см – условная длина распространения местных сжимающих напряжений;

c – коэффициент, принимаемый для сварных балок равным 3,25;

I_{р, f} = I_р + I_f – сумма собственных моментов инерции подкранового рельса I_р и верхнего пояса подкрановой балки I_f.

6.3.3. Проверка местной устойчивости стенки подкрановой балки

- определяем условную гибкость стенки балки

- в соответствии с п. 7.10 [1], стенку балки необходимо укрепить поперечными ребрами жесткости. Расстояние между основными поперечными ребрами не должно превышать см.

Принимаем расстояние между поперечными ребрами жесткости a=1.5м.

- расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения, укрепленных только поперечными основными ребрами жесткости, при наличии местного напряжения следует выполнять по формуле

Положения опасных сечений: см, см.

Расположение катков кранов и эпюры М и Q показаны на рис. 6.3.

Рис. 6.3. К расчету устойчивости отсеков стенки подкрановой балки

Проверяем местную устойчивость стенки балки среднего отсека см:

Расчетный изгибающий момент в пролетном отсеке равен

Расчетная поперечная сила в приопорном отсеке равна

Нормальное напряжение в "опасном" сечении отсека

Усредненные касательные напряжения в "опасном" сечении отсека

Местные напряжения под колесом мостового крана

Критическое нормальное напряжение:

При ;

и фор. 77[1]

кгс/см²,

где – коэффициент, определяемый по табл. 25 [1].

Критическое напряжение от местного давления колес

кгс/см²,

где c₁=53.68– коэффициент, принимаемый для сварных балок по табл. 23 [1];

– условная гибкость стенки (в продольном направлении отсека).

Критическое касательное напряжение: кгс/см²,

где кгс/см² - расчетное сопротивление стали срезу.

- отношение большей стороны отсека к меньшей,

– условная приведенная гибкость.

Устойчивость стенки в среднем отсеке балки обеспечена.

6.3.4. Прочие проверки

Прочность стенки на действие касательных напряжений обеспечена, так как принятая толщина стенки больше определенной из условия среза.

Жесткость балки также обеспечена, так как принятая высота балки значительно превышает минимальную высоту.

Проверку общей устойчивости подкрановой балки можно не производить, так как осуществляется непрерывное закрепление тормозного листа к верхнему поясу подкрановой балки сварными швами.

6.4. Расчет деталей подкрановой балки

Расчет соединений поясов подкрановой балки со стенкой

Требуемая величина катета шва k_f, соединяющего пояс со стенкой, определяется из условия

см.

где S_f = t_f  b_f  –момент пояса относительно оси x-x,

-коэффициент, принимаемый для автоматической сварки при d=3-5.

Примем катет сварного шва 5мм.

Проверка на смятие опорного ребра

Для подкрановой балки примем выступающее опорное ребро а = 20 мм.

где t_p=1,4см, b_p=36см – ширина и толщина опорного ребра;

R_p=3800кгс/см² – расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности.

Проверка выполняется.

Проверка на устойчивость опорной части

При проверке на устойчивость кроме опорного ребра включается дополнительно часть стенки подкрановой балки. Потеря устойчивости может произойти относительно оси x-x.

,

где А_{оп. ч} = – площадь опорной части;

x – коэффициент продольного изгиба при центральном сжатии, определяется по табл. 72 [1] или по табл. 1 прил. 3 в зависимости от гибкости

;

h_w – высота Т -образной стойки.

Проверка выполняется.

7).Расчет и конструирование стропильной фермы

7.1. Определение усилий в элементах стропильной фермы

Нагрузка, приложенная к узлам верхнего пояса:

Усилия в элементах стропильной фермы определяются аналитически по правилам строительной механики. Из условий симметрии усилия в элементах определяются только для половины фермы (отправочной марки).

7.3. Подбор сечений стержней стропильной фермы

7.3.1 Подбор сечений поясов

Верхний пояс N₄:

Площадь поперечного сечения верхнего сжатого пояса определяется по формуле для расчета центрально сжатых элементов

A_f,тр = см²,

_тр = 0,8 – коэффициент продольного изгиба.

По сортаменту подбираем 2 равнополочных уголка 220х14:

см², см,

Тогда гибкость стержня пояса равна

.

Проверка устойчивости подобранного сечения

.

Проверка выполняется.

Нижний пояс N₆:

Площадь поперечного сечения нижнего (растянутого) пояса определяется по формуле

A_f,тр = см².

По сортаменту подбираем 2 равнополочных уголка 200х12:

, см,

Проверка прочности

,

.

Проверка выполняется.