- •1. КОМПОНОВКА КАРКАСА ЗДАНИЯ
- •1.1. Состав каркаса
- •1.2. Компоновка однопролетной поперечной рамы
- •1.3. Связи
- •2.3. Подбор поперечного сечения подкрановой балки
- •2.5. Определение геометрических характеристик
- •2.6. Проверки прочности сечения
- •2.7. Проверки устойчивости подкрановой балки
- •2.8. Расчет опорного ребра подкрановой балки
- •3. РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ ЦЕХА
- •3.2. Статический расчет поперечной рамы на ЭВМ
- •3.3. Определение расчетных усилий в сечениях рамы
- •4. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ КОЛОННЫ
- •4.1. Определение расчетных длин
- •4.2. Подбор сечения нижней части колонны
- •4.3. Расчет базы колонны
- •5.1. Сбор нагрузок на ферму
- •5.2. Определение усилий в стержнях ферм
- •5.3. Конструирование фермы и подбор сечений стержней
- •5.4. Конструирование и расчет узлов фермы
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
2.7. Проверки устойчивости подкрановой балки
Общая устойчивость подкрановой балки обеспечивается горизонтальным листом, приваренным к сжатому верхнему поясу балки по всей её длине.
Местная устойчивость полки подкрановой балки должна быть обеспечена (п. 2.3, поз. 7).
Местная устойч вость стенки подкрановой балки будет обеспе-
чена при соблюден |
условия [1, п. 7.3]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
Ry |
2,5 . |
|
||||||||||||
|
|
ст |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
cm |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
tcm |
|
E |
|
|
||||||||||||||||||||
Если неравенство не со людается, |
то стенка балки укрепляется |
|||||||||||||||||||||||||
парными поперечными ре рами жесткости, которые ставятся на рав- |
||||||||||||||||||||||||||
ных расстоян ях по дл не всей |
алки. Расстояния между ребрами а |
|||||||||||||||||||||||||
|
т |
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
принимаю |
ся |
|
|
amax 2hcm ; |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
при ст |
3,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
при |
|
3,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
amax |
2,5hcm |
. |
|||||||||
|
cm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ширинабре ер: b |
|
hcm |
40 мм; |
|||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bp 90 мм. |
|
||||||||||
Толщина ребер: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
p |
2b |
|
|
Rу |
. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
||||
|
|
|
|
АE |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|||||||||||||
Расчет на устойчивость стенки балки симметричного сечения, |
||||||||||||||||||||||||||
укрепленной только поперечными ребрами жесткости, при наличии |
||||||||||||||||||||||||||
местного напряжения выполняется по [1, п. 7.6*, ф. 79]: |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
loc |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с , |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cr |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
сr |
|
loc.cr |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
где с – |
коэффициент |
|
|
условий |
работы |
|
для подкрановых балок |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||
[1, табл. 6*]; , , loc – соответственно нормальные, касательные и |
||||||||||||||||||||||||||
местные напряжения в рассчитываемом отсеке стенки от внешней на- |
||||||||||||||||||||||||||
грузки; сr, |
cr, loc.cr |
– критические напряжения для среднего отсека |
||||||||||||||||||||||||
стенки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Краевые сжимающие напряжения Ϭ у расчетной границы отсека (см. рис. 7):
17
МIxср ( ya tn ),
где уа – см. рис. 4; Мсp – среднее значение изгибающего момента в пределах участка отсека длиной равной расчетной высоте отсека, т.е. ар = hст, определяемое при одном положении кранов, соответствующем загружению балки по линиям влияния Mmax:
С |
|
i n |
|
|
Mcp |
Mi |
|
||
i 1 |
|
|||
n |
, |
|||
|
||||
|
|
|
||
грузами |
|
|
где n – кол чество с л в рассматриваемом отсеке; Мi – изгибающие моменты в сечен ях на границах участка отсека и моменты в сечени-
ях под |
, расположенными в пределах этого отсека, определяе- |
|||
табл |
||||
мые по л. в. Mmax: |
|
|
|
|
|
Mi = Fnk.max·γf Σуiα·ψ· kд, |
|||
где γf – коэфф ц ент надежности по нагрузке для крановой нагрузки |
||||
[2, п. 4.8]; Σуi |
– сумма ординат л.в., расположенных под грузами; α – |
|||
|
А, |
|||
коэффициент, учитывающий вес подкрановой и тормозной балок с |
||||
рельсом (см. |
. 1); ψ – коэффициент сочетаний [2, п. 4.17]; kд – ко- |
|||
эффициент динамичности, kд = 1 [2, п. 10.5]. |
||||
Касательные напряжения τ: |
|
Qcp |
||
|
|
|
||
|
|
|
|
Д |
|
|
tcmhcm |
||
|
|
|
где Qcp – среднее значение перерезывающей силы в пределах участка отсека длиной ар по эпюре Q (рис. 7) по формуле
где Qi – перерезывающие силы в пределах отсека; ai - длины участков эпюры Q с постоянными ординатами; ар – расчетная длина отсека; α – коэффициент по табл. 1.
Q Qi ai , |
И |
|
cp |
aр |
|
|
||
|
|
Величина критических напряжений зависит от отношения размеров отсека стенки балки. Потеря устойчивости стенки балки симметричного сечения может произойти как по одной, так и по двум полуволнам, поэтому проверка может быть выполнена дважды.
18
Критические нормальные напряжения по [1, ф. 75]:
|
|
|
|
|
|
|
|
c2 |
Ry |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
cr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где с2 коэффициент, принимаемый по табл. 2; ст условная гиб- |
||||||||||||||||||||||||||||||||
кость стенки балки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2hef |
|
|
|
Ry |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
где hef = уа – tп. |
|
tст |
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Кр т ческ е местные напряжения по [1, ф. 80]: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
и |
loc.cr |
|
с1Ry |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
где с1 |
коэфф ц ент, принимаемый по табл. 4, в зависимости от |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
А |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
б |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
bвп |
|
|
tп |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
h |
|
|
|
|
t |
ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где β |
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
||||||||||||||||||||||
коэффициент, зависящий от условий работы сжатого пояса, |
||||||||||||||||||||||||||||||||
β =2 при крановых рельсах, прикрепленных к верхнему поясу балки |
||||||||||||||||||||||||||||||||
болтами; а условная гибкость стенки по размеру а; а |
а |
|
Rу |
|
||||||||||||||||||||||||||||
t |
|
|
Е . |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cт |
|
|
|
Критические касательные напряжения [1, ф. 76]: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,76 |
|
|
R |
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
кр 10,3 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
усл |
|
|
|
|
|
где Rs расчетное сопротивление стали сдвигу [1, табл. 1*]; µ отношение большей из сторон отсека к меньшей; усл условная гиб-
|
|
|
d |
Ry |
|
кость стенки по меньшему из размеров отсека d, усл |
|||||
|
Е . |
||||
t |
|||||
|
|
|
cТ |
|
19
Таблица 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение коэффициента с2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
a /( 2hef |
|
) |
|
|
≤ 0,8 |
|
|
|
0,9 |
|
|
1 |
|
1,2 |
|
1,4 |
|
1,6 |
|
|
1,8 |
|
≥ 2 |
|||||||||
|
|
|
с2 |
|
|
|
с2 сcr |
|
|
|
37,0 |
|
39,2 |
|
45,2 |
|
52,8 |
|
62,0 |
|
|
72,6 |
|
84,7 |
|
||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
табл. 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значениес |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
коэффициента сcr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
≤ 0,8 |
|
|
1,0 |
2,0 |
|
4,0 |
|
6,0 |
|
10,0 |
|
|
≥ 30 |
|
|
||||||||||
|
|
|
cr |
|
|
30,0 |
|
|
31,5 |
33,3 |
|
34,6 |
|
34,8 |
|
35,1 |
|
|
35,5 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент с1 |
для сварных балок |
Таблица 4 |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
δ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение |
|
с1 |
при а/hcт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
≤0,5 |
|
0,6 |
|
0,8 |
1,0 |
|
|
|
1,2 |
1,4 |
|
1,6 |
|
1,8 |
|
≥2,0 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|||||||||||
|
|
1 |
|
|
11,5 |
|
12,4 |
|
14,8 |
18,0 |
|
22,1 |
27,1 |
|
32,6 |
38,9 |
|
45,6 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
2 |
|
|
12,0 |
|
13,0 |
|
16,1 |
20,4 |
|
25,7 |
32,1 |
|
39,2 |
46,5 |
|
55,7 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
4 |
|
|
12,3 |
|
13,3 |
|
16,6 |
21,6 |
|
28,1 |
36,3 |
|
45,2 |
54,9 |
|
65,1 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
6 |
|
|
12,4 |
|
13,5 |
|
16,8 |
22,1 |
|
29,1 |
38,3 |
|
48,7 |
59,4 |
|
70,4 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
10 |
|
12,4 |
|
13,6 |
|
16,9 |
22,5 |
|
30,0 |
39,7 |
|
51,0 |
63,3 |
|
76,5 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
30 |
|
12,5 |
|
13,7 |
|
17,0 |
22,9 |
|
31,0 |
41,6 |
|
53,8 |
68,2 |
|
83,6 |
|
|
|
20
Си б А Д И
Рис. 7. К проверке местной устойчивости стенки подкрановой балки
21