69

1. Назначают материал, из которого изготавливают подкрановую балку и тормозную конструкцию[6].

2. Создают расчетные схемы для определения максимальных внутренних усилий в плоскости и из плоскости балки: (М_х^max , М_y^max , Q_max) от действия одного и двух кранов. Подвижные нагрузки на схемах располагают в соответствии с требованиями [2,3,4] (рис. 26). Расчетное значение давления колес крана для каждого предельного состояния должно определяться со своими коэффициентами надежности по нагрузке и динамичности (см. пп. 4.1-4.18 [3]).

3. Задаются типом поперечного сечения подкрановой балки и тормозной конструкции (в курсовом проекте компонуется сечение только балки). Сечения тормозной конструкции: б - толщина стенки принимается 6-10 мм, окаймляющий элемент при шаге рам 12 м швеллер №36, при шаге 6 м швеллер №18-24.

4. По величине М_х^max определяют W_x^тр - требуемый момент сопротивления подкрановой балки. При этом либо понижают расчетное сопротивление R_y на 5-10% или же вводят коэффициент , учитывающий влияние горизонтального усилия на напряжения в верхнем поясе:

М_y^max /М_х^max )*h_б/h_т;

h_б=(1/6-1/12)*L_б;

W_тр= М_х^max/((0,95-0,90)*R_y_c или W_тр=М_х^max/(R_y_c)

5. Определяют h_б из условия строительной высоты, жесткости и минимального расхода материала [2,7,19] . Определяют толщину стенки t_w из условия среза и местной устойчивости [2,7,19].

6. Компонуют сечение поясов из условия их местной устойчивости [2,7,19].

Пункты 5 и 6 выполняются аналогично соответствующей компоновке главной балки [19]. Студенты дневного обучения выполняют компоновку сечения балки по программе «Балка».

Проверка скомпонованного сечения

1. Определяют геометрические характеристики сечения подкрановой балки A, I_x, I_y [2,7,19].

2. Выполняют проверку скомпонованного сечения:

Первая группа предельных состояний:

• прочность наиболее нагруженных волокон в сжатой и растянутой зонах (точки А и В рис. 26 соответственно) согласно требованиям п. 5.17 [6]. Фактические напряжения в балке не

должны отличаться по абсолютной величине более чем на 5% от R_y. В противном случае сечение балки корректируют;

• прочность от действия максимальных касательных напряжений (п. 5.12 [6]);

• проверяют прочность стенки балки (точка С рис. 26) с учетом всех действующих напряжений, руководствуясь п. 13.34 [6] ;

• проверяют выносливость балки руководствуясь п. 13.33 [6] ;

• для балок, эксплуатируемых при отрицательных температурах выполняют расчет на хрупкую прочность (п. 10 [6]);

• проверяют, при решетчатой тормозной конструкции (ферма), общую устойчивость балки (п. 5.15 [6]).

Вторая группа предельных состояний:

• проверяют прогиб балки:

f/L=M*L²/(10*E*L*I_x)[f/L];

где:– М- максимальная величина изгибающего момента в балке от действия нормативной нагрузки одного крана (рис. 26).

Предельное отношение [f/L] принимают по [3]. При не выполнении одного из условий пункта 2 сечение балки корректируют.

3. После выполнения пункта 2 приступают к проверке местной устойчивости стенки и поясов балки (первая группа предельных состояний). Она выполняется аналогично соответствующим проверкам главной балки [19] с учетом требований п.7 [6].

Особенностью проверки местной устойчивости стенки является загружение отсека крановой нагрузкой. В этом случае поступают следующим образом (рис. 27):

• Разбивают балку на отсеки (п.7.3, 7.10 [6]).

• Определяют расчетную ширину отсека (п.7.2 [6]).

• Для сечения, расположенного по середине расчетной ширины отсека строят линии влияния M и Q и наиболее невыгодно загружают их подвижной нагрузкой.

• Определяют расчетные значения M и Q для рассматриваемого отсека.

При конструировании подкрановой балки необходимо использовать программу ПЭВМ "Подкрановая балка".

5.3.2 Поясные швы

Расчет поясных швов аналогичен расчету швов главной балки балочной клетки [2,19]. Расчетным сечением является опорное сечение с расположением колес крана при определении Q_max.

5.3.3 Узел опирания подкрановой балки

Узел опирания подкрановой балки на колонну рассчитывается аналогично узлу опирания главной балки. Особенность расчета состоит в том, что в данном узле передается значительная сосредоточенная горизонтальная нагрузка. В курсовом проекте принимать решение узла на упорных планках [2], с определением требуемой их площади смятия.

5.4 Стойки фахверка

Последовательность компоновки поперечного сечения и проверка скомпонованного сечения полностью соответствует подбору сечения верхней части колонны. Расчетная схема стойки фахверка приведена на рис. 28. При компоновке сечения необходимо учесть, что, как правило, сечение стойки фахверка - прокатное.

6. ГРАФИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

6.1 Цели

• освоение принципов и методов компоновки каркасов производственных зданий с учетом предъявляемых к ним технико-экономических и эксплуатационных требований;

• освоение методов конструирования элементов зданий и узлов их соединения;

• приобретение навыков в оформлении чертежей стадий КМ (конструкции металлические) и КМД (конструкции металлические, деталировка);

• ознакомление с требованиями ЕСКД по оформлению технической документации.

При выполнении графической части курсового проекта необходимо руководствоваться указаниями [2,14-18].