3 Визначення зусиль в нормальному перетині балки.

З двох головних балок кранового моста найбільш завантаженою є та, на якій розташована кабіна управління і механізм переміщення крана.

Для випадків навантаження:

Перший розрахунковий випадок - візок з вантажем знаходиться в такому місці, коли в балці виникає максимальний згинальний момент від усіх вертикальних і горизонтальних навантажень.

У цьому випадку відстань від опори до найближчого колеса візка:

Другий розрахунковий випадок - візок з вантажем знаходиться в крайньому лівому положенні і розрахунок виконується на дію поперечної сили від всіх вертикальних навантажень.

Розрахункові схеми балок для першого і другого розрахункового випадку представлені на рис.3.

Для розрахунку перерізу балки визначаємо максимальний згинальний момент у перерізі і максимальну поперечну силу в місці примикання головною і кінцевий балки.

Чисельні значення згинального моменту визначаємо за допомогою побудови ліній впливу.

Рис. 10.3.Розрахункові схеми балки для розрахункових випадків: а), б) - перший розрахунковий випадок, в) - другий розрахунковий випадок.

Для одиничного навантаження, прикладеного до балки на відстані м від лівої опори, ордината лінії впливу опорної реакції

Відкладаю в масштабі над опорою А значення ординати , і над опорою

В - .Поєднавши отримані точки з нульовими точками (А і В), отримую на перетині цих ліній ординату лінії впливу згинального моменту в точці Z₀. (Рис.4)

З подоби трикутників (рис.4) визначаємо ординати ліній впливу кожного зусилля:

Лінія впливу згинального моменту для горизонтальних зусиль матиме такі ж ординати, тільки в площині х (тобто і т.д.)

Розрахунковий згинальний момент від вертикальних зусиль:

Розрахунковий згинальний момент від горизонтальних зусиль:

Максимальна поперечна сила в балці з боку механізму переміщення крана:

Максимальна поперечна сила в балці, на якій розміщені тролеї:

Як розрахунковий приймаю: кН.

4 Підбір перерізу балки

Вихідні дані:

- висота перерізу балки h= мм;

- ширина перерізу b_f= мм;

- висота перерізу балки на опорі h₀= мм;

- розрахунковий згинальний момент від вертикальних

навантажень M_max= кНм;

- розрахунковий згинальний момент від горизонтальних

навантажень M'_maх= кНм;

- максимальна поперечна сила F_A= кН;

- коефіцієнт неповноти розрахунку (Додаток 11) _n,R=

- опір сталі марки ВСт3сп5:

при товщині прокату: 4-10мм (Додаток 2) R_y=240МПа; R_y,n=245МПа;

11 – 20мм R_y=230МПа; R_{y, n} =235МПа.

Розрахунковий опір сталі на зріз:

(МПа),

де _m - коефіцієнт надійності за матеріалом (Додаток 12).

Поперечний переріз балки прямокутної форми, складається з двох вертикальних і двох горизонтальних листів (рис.6)

Відстань між зовнішніми гранями стінок балки:

(мм),

Рис.6 Поперечний перетин головної балки в середині прольоту.

де b_h - звіси поясних листів, приймають b_h=15-20мм.

Товщина стінки:

(см)

(см)

Приймаю товщину листа мм. (Приймається не менше 6мм, див. Додаток 4).

Товщина пояса балки:

(см).

Рис. 7 Поперечний переріз балки на опорі.

Приймаю товщину листа: (мм).

Висота стінки балки:

(Мм).

Момент інерції перерізу:

(см⁴)

(см⁴)

Момент опору:

Нормальні напруження в перерізі:

(кН/см²)

що менше _n,RR_y= (кН/см²)

Недонавантаження:

Міцність балки забезпечена.