2.3.2 Связи по верхним поясам ферм

Рис. 2.5. Расположение связей по верхним поясам ферм.

2.3.3 Связи по нижним поясам ферм

Рис. 2.6. Расположение связей по нижним поясам ферм.

2.3.4 Связи по фонарю

Рис. 2.7. Связи между фонарями

3. Расчет и проектирование подкрановой балки

Требуется рассчитать подкрановую балку пролётом 12 м под два крана грузоподъёмностью Q = 80/20 т.

Режим работы кранов - 3к (легкий).

пролёт здания 24 м.

Материал балки - сталь С235; R_у = 23 кН/см²; R_s = 13,5 кН/см².

Коэффициент надежности по назначению _n = 0,95.

3.1 нагрузки на подкрановую балку.

Для крана Q = 80/20 т. и режима работы 3к нормативные значения максимальных давлений колес мостового крана будут следующими: , вес тележки G_T = 323 кН; тип кранового рельса — КР-100.

Схема крановой нагрузки приведена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Схема крановой нагрузки.

Для кранов режима работы 3к механосборочного производства поперечное горизонтальное усилие на колесе при расчёте подкрановых балок

= 0,1·(Q + G_T)/n₀ = 0,1·(800+323)/4 = 28,1 кH

Расчётные значения усилий на колесе крана определяются по формуле:

;

,

где _n = 0,95 - коэффициент надежности по назначению,

_f = 1,1 - коэффициент надежности по нагрузке,

n_c = 0,95 - коэффициент сочетания нагрузок,

k₁ = 1 - коэффициент динамичности, зависящий от режима работы и пролета подкрановой балки.

3.2 Определение расчётных усилий.

Максимальный момент возникает в сечении, близком к середине пролёта. Загружаем линию влияния момента в среднем сечении, устанавливая краны наиневыгоднейшим образом (см. рис. 3.2).

Рис. 3.2. Схема для определения М_max.

Расчётный момент от вертикальной нагрузки:

Расчётный момент от горизонтальной нагрузки:

где α = 1,05 – коэффициент учитывающий влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке.

Для определения максимальной поперечной силы загружаем линию влияния поперечной силы на опоре (см. рис. 3.3).

Рис. 3.3. Схема для определения Q_max.

Расчётные значения вертикальной и горизонтальной поперечных сил:

3.3 Подбор сечения балки.

Принимается подкрановая балка симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа из рифлёной стали толщиной t=6 мм и швеллера №36.

Значение коэффициента β определяется по формуле:

где h_b ≈ ℓ/10 = 1,2 м;

h_т = h_н = 1,0 м.

см³.

Зададимся гибкостью стенки подкрановой балки , тогда оптимальная высота балки:

Минимальная высота балки:

–момент от загружения балки одним краном при γ_f = 1 определяется по линии влияния:

[ℓ/f] = 400 - для кранов режима работы 3к

принимаем h_b = 140 см.

Задаемся толщиной полок t_f = 25 мм, тогда

Из условия среза стенки силой Q_х :

принимаем t_w = 10 мм.

Размеры поясных листов определим по формулам:

;

.

Требуемая площадь полки:

,

принимаем пояс из листа сечения 25400 мм, т.е. А_f = 2,540 = 100 см².

Устойчивость пояса обеспечена, так как

.

По полученным данным компонуем сечение балки (см. рис. 3.4).

Рис. 3.4. Сечение балки и эпюра нормальных напряжений.