- •1. Введення
- •2. Загальні відомості про мостові крани
- •3. Сталі, які застосовуються для виготовлення металевих конструкцій.
- •4. Основи розрахунку металевих конструкцій.
- •5. Навантаження мостових кранів.
- •6. Випадки навантаження і комбінації навантажень.
- •7. Розрахунок металевих конструкцій на рухому навантаження.
- •7.1. Поняття про лінії впливу.
- •8. Особливості розрахунку і конструювання головних балок кранових мостів.
- •9. Рекомендації щодо оформлення індивідуальної роботи.
- •10. Приклад розрахунку головної балки коробчастого перетину.
- •10.1. Визначення основних геометричних розмірів.
- •10.2 Нормативні і розрахункові навантаження.
- •10.3. Визначення зусиль в нормальному перетині балки.
- •10.4. Підбір перерізу балки
- •10.5. Перевірка жорсткості балки
- •10.6. Підбір перерізу балки на опорі
- •10. 7. Конструювання балки і перевірка місцевої стійкості
- •Технічні характеристики мостових кранів вантажопідйомністю 5÷50 тс
- •Значення коефіцієнту поштовхів n
- •Коефіцієнт надійності по навантаженню f, I
- •Коефіцієнт надійності по навантаженню для вантажу, який піднімається q
- •К оефіцієнт динамічності
- •Значення коефіцієнту неповноти розрахунку n,r
10.3. 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. 10.3.
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 10,57, і над опорою В -
11,43.Поєднавши отримані точки з нульовими
точками (А і В), отримую на перетині цих
ліній ординату лінії впливу згинального
моменту в точці Z0.
(Рис. 10.4)
Рис. 10.4. Лінія впливу згинального моменту.
Інші значення ординат для кожного виду навантаження можна або обчислити (наприклад з подоби трикутників), або взяти безпосередньо з графіка лінії впливу, спроектувавши точки прикладання кожного навантаження на цей графік.
Для визначення згинального
моменту використовуємо значення
вертикальних зосереджених навантажень
за розрахунковою схемою, помножені на
відповідні значення ординат лінії
впливу. Для рівномірно розподіленого
навантаження - значення цього навантаження
множать на площу лінії впливу -
.
З подоби трикутників (рис. 10.4) 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:
,
(кН).
Як розрахунковий приймаю:
кН.
10.4. Підбір перерізу балки
Вихідні дані:
- висота перерізу балки h=1400мм;
- ширина перерізу bf=450мм;
- висота перерізу балки на опорі h0=700мм;
- розрахунковий згинальний момент від вертикальних навантажень Mmax=1809кНм;
- розрахунковий згинальний момент від горизонтальних загрузок M'maх=112кНм;
- максимальна поперечна сила FA=349кН;
- коефіцієнт неповноти розрахунку (Додаток 11) n,R=0,85
- опір сталі марки ВСт3сп5:
при товщині прокату: 4-10 мм (Додаток 2) Ry=240МПа; Ry,n=245МПа;
11 – 20мм Ry=230МПа; Ry, 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. 10.6)
Відстань між зовнішніми гранями стінок балки:
(мм),
Рис. 10.5. Поперечний перетин головної балки в середині прольоту.
де bh - звіси поясних листів, приймають bh=15-20мм.
Товщина стінки:
(см)
(см)
Приймаю товщину листа
мм.
(Приймається не менше 6мм, див. Додаток
4).
Товщина пояса балки:
(см).
Рис. 10.6. 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,RRy=0,8523=19,55(кН/см2)
Недонавантаження:
Міцність балки забезпечена.
