СОДЕРЖАНИЕ

1. Задание на проектирование 2

2. Определение нагрузок 3

2.1.Определение ветровой нагрузки на стрелу башенного крана. 3

2.2. Определение инерционных нагрузок. 4

3. Расчет стрелы в горизонтальной плоскости 5

4. Определение внутренних усилий в элементах соединительной решетки. 9

5. Подбор сечения поясов стрелы крана 10

6. Подбор сечения элементов соединительной решетки. 12

7. Определение геометрических характеристик поперечного сечения стрелы. 13

8. Проектирование сварного узла пояса и элементов соединительной решетки. 15

Литература 16

1. Задание на проектирование

Г рузоподъемность Q=50кН;

Вес блоков на конце стрелы G_б=300кН;

Вес стрелы крана Qc=20кН;

Вес крюковой обоймы G_ко= 1,4кН;

Вес кабины G_кб=5кН;

Длина стрелы крана L_с=18,8м;

Угол наклона длины стрелы к горизонтальной плоскости α=18⁰;

Кратность грузового полиспаста i_r=2;

Число оборотов крана в мин n_n=0,7об/мин;

В ремя разгона/торможения t=3,5с;

Высота башни от опорного круга до шарнира стрелы Н_б=15м;

Расстояние от земли до поворотного шарнира башни h_б=2м;

Длина головки колонны h_г=4м;

Радиус поворота R=20м.

Вариант 05255

2. Определение нагрузок

Определение веса стрелы крана

(2.1)

Определяем расчетную распределенную нагрузку от веса стрелы:

(2.2)

где γ_α – коэффициент надежности по нагрузке.

Определяем нормативную составляющую веса груза:

(2.3)

определяем среднеквадратическое отклонение случайной составляющей груза:

(2.4)

где К₃ – коэффициент, зависящий от нормативной составляющей груза и грузоподъемности крана;

Определяем натяжение грузового троса:

(2.5)

2.1.Определение ветровой нагрузки на стрелу башенного крана.

Ветровая нагрузка делится на две части:

1. W_гр – давление ветра на наветренную площадь поднимаемого груза;

2. распределенное давление ветра на боковую поверхность стрелы W/L_c, кН/м.

3. S_w – динамическая составляющая ветровой нагрузки.

Определяем распределенную ветровую нагрузку на единицу площади:

(2.6)

k – коэффициент, учитывающий изменения скоростного напора по высоте (принимаем к=1,25);

(2.7)

с – коэффициент аэродинамической силы (принимаемая с=1,2 для крана в рабочем состоянии);

n – коэффициент перегрузки, n=1;

Определяем сосредоточенное ветровое давление на груз:

(2.8)

где А_р – расчетная наветренная площадь грузка, определяем по таблице 6 МУ.

Определяем распределенную ветровую нагрузку по длине стрелы

(2.9)

где А_с – площадь боковой поверхности стрелы; φ – коэффициент сплошности =0,6.

(2.10)

Определение динамической составляющей ветровой нагрузки:

(2.11)

где m_n – коэффициент пульсации ветра, определяется в зависимости от высоты опорного шарнира (0,12); ξ – коэффициент динамичности, определяемый по таблице 8 МУ (≈2);

(2.12)

2. Определение инерционных нагрузок.

Определяем инерционные нагрузки от поворота стрелы:

(2.13)

где j – ускорение стрелы;

(2.14)

(2.15)

2. Расчет стрелы в горизонтальной плоскости

Wгр(6,75кН)+I(41,12кН)=47,87кн

расчет стрелы на распределенную ветровую нагрузку

(3.1)

(5.2)

расчет на действие сосредоточенной ветровой нагрузки

(5.3)

(5.4)

расчет стрелы на действие инерционной нагрузки

(5.5)

Расчетные усилия

№ сечения	Мn(кНм)	Q(кНм)	N(кН)
I-I	961,27	54,4	0
II-II	465,3	51,3	0

(5.6)

расчет стрелы в вертикальной плоскости

(5.7)

(5.8)

(5.9)

(5.10)

(5.11)

(5.12)

(5.13)

(5.14)

(5.15)

(5.16)

(5.17)

(5.18)

(5.19)

Определение эпюры М и Q от действия собственного веса стрелы:

(5.20)

при х=9.4м

(5.21)

(5.22)

(5.23)

(5.24)

№№	NP, кН	Мв, кНм	Q, кН
I-I	-401,18	0	-0,3576
II-II	-376,84	1,68	0

3. Определение внутренних усилий в конструктивных элементах стрелы

Определение расчетного усилия в поясах стрелы

Определение расчетного усилия в поясах в сечении II-II

(6.1)

о пределение расчетных усилий в сечении I-I

(6.2)

(6.3)

где α₁, α₂ – углы, образуемые осью стрелы с проекциями поясов на вертикальную и горизонтальную осевые плоскости; h₀, b₀ – высота и ширина сечения стрелы (по центрам тяжести сечений поясов), м.

(6.4)