5.3. Определение расчетных усилий.

Максимальный момент возникает в сечении, близком к середине пролета. Загружаем линию влияния момента в среднем сечении, устанавливая кран невыгоднейшим образом:

Рисунок 5.3.- Определение M_max.

Расчетный момент от вертикальной нагрузки, определяется по формуле:

где :

- ординаты линий влияния;

- учитывает влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке, согласно §1 гл. 15 /2/.

Расчетный момент от горизонтальной нагрузки, определяется по формуле:

Для определения максимальной поперечной силы загружаем линию влияния поперечной силы на опоре:

Рисунок 5.4.- Определение Q_max.

Расчетные значения вертикальной и горизонтальной поперечных сил, определяются по формулам:

5.4. Подбор сечения балки.

Принимаем подкрановую балку симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа из рифленой стали t = 6мм и швеллера №36, т.к. в проектируемом здании шаг поперечных рам 12 м и отсутствуют промежуточные стойки фахверка.

Значение коэффициента β определим по формуле:

где :

.

Тогда требуемый момент сопротивления относительно оси х определяется по формуле:

В первом приближении задаемся .

Тогда оптимальная высота балки, определяется по формуле:

.

Минимальная высота балки, определяется по формуле:

где:

М_Н - момент от загружения балки одним краном при n=1.0.

Значение М_Н определяем по линии влияния (см.рис. 5.3); сумма ординат линии влияния при нагрузке от одного крана ∑ y_i =3+2.6+0.3=5.9.

Тогда:

для кранов особого режима работы.

Окончательно принимаем высоту подкрановой балки равной ,(кратной 10см), т.к. при компановке конструктивной схемы каркаса здания, была принята высота подкрановой балки,в соответствии с приложением 1/2/.

Увеличение высоты подкрановой балки, идет в запас прочности.

Задаемся толщиной полок ; тогда.

Из условия среза стенки силой :

.

Принимаем стенку толщиной 1,4см; .

Размеры поясных листов:

Требуемый момент инерции относительно оси х определяется по формуле:

Момент инерции стенки равен:

Определяем требуемую площадь поясов по формуле:

.

Принимаем пояс из листа сечения 20х500мм, А_f = 100см².

Устойчивость пояса обеспечена, так как выполняется условие:

По полученным данным компонуем сечение балки:

Рисунок 5.5.- Сечение балки.

5.5. Проверка прочности сечения.

Определяем геометрические характеристики принятого сечения.

Относительно оси х-х:

Момент инерции сечения определяется по формуле:

;

Момент сопротивления сечения, определяется по формуле:

.

Геометрические характеристики тормозной балки относительно оси у-у (в состав тормозной балки входят верхний пояс, тормозной лист и швеллер):

- расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения:

Определяем момент инерции относительно оси y, по формуле:

Определяем момент сопротивления относительно оси y, по формуле:

.

Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе (точка А), определяются по формуле:

Прочность стенки на действие касательных напряжений на опоре обеспечена, так как принятая толщина стенки больше определенной из условия среза.

Жесткость балки также обеспечена, так как принятая высота балки .

Проверим прочность стенки балки от действия местных напряжений под колесом крана, по формуле:

где:

(при кранах особого режима работы с гибким подвесом груза);

Тогда:

;

.

где:

- момент инерции рельса КР-120, согласно прил.14 /2/.

с = 3,25 – коэффициент податливости сопряжения пояса и стенки для сварных балок.

Список использованной литературы:

1.Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов/ Е.И. Беленя, В.А. Балдин, Г.С.Ведеников и др.; Под общ. ред. Е.И.Беленя, 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1986. – 560 с., ил.

2. А.П. Мандриков “Примеры расчета металлических конструкций.” Учебное пособие для техникумов, 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 431 с.: ил.

3. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции/Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 96 с.

4. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 36с.

5. Корженко А.П., Машковцев Г.Д. “Методические указания к выполнению курсового проекта №2 по курсу “Металлические конструкции”для студентов специальности 1202” – Новополоцк, 1984.