8 Конструирование и расчет опорных плит балок
Опорные части балок служат для передачи опорной нагрузки на фундамент. Чтобы обеспечить шарнирность опирания, они конструируются в форме выпуклых плит. Примеры конструкции выпуклой опорной плиты приведены на рисунке 8.
Рис. 8
Для обеспечения статической определимости на одной из опор балка имеет продольную подвижность, на другой она закреплена болтами или штырями.
Основные размеры выпуклой плиты назначаются в следующих пределах:
r = (1–2) м,
b0 = (1,1–1,2) bп,
a = (1,0–1,5) b0,
d = (19–25) мм,
,
(39)
где
– изгибающий момент по оси плиты,
определяемый по формуле
,
(40)
где A
– нагрузка на опору, равная по величине
опорной реакции
.
При S
≥100 мм применяют вместо сплошных
сварные опорные плиты. Необходимо
проверить, чтобы при выбранном r
и расчетной S толщина
на краю плиты,
,
была не менее 15 мм. Если
<15
мм, то увеличивают r
в пределах, указанных выше, или S
так, чтобы
мм.
Штыри, крепящие балку с опорной плитой, свободно проходят сквозь отверстия пояса и плиты, упираясь в фундамент (рис. 9,б). Штыри не препятствуют повороту опорных сечений балки, но и не дают ей смещаться с опоры. Каждая опора снабжена двумя штырями.
Рис. 9
Если над опорой расстояние от конца опорного вертикального ребра до края пояса балки мало и недостаточно для размещения штырей, то в опорных ребрах делается вырез для их размещения (рис. 9,б).
В целях исключения возможности появления в балке температурных напряжений одна из опорных частей балки имеет в полке прорези C, позволяющие балке изменять длину с изменением температуры. Размер прорези определяется по следующей формуле:
,
(41)
где
– усредненные напряжения в поясе балки
на участке между опорами, определяющиеся
по формуле
,
(42)
l – длина балки между опорами;
α – коэффициент
линейного расширения для материала
балки (α=1,2·
град
);
ΔT – максимальное изменение температуры, при которой эксплуатируется балка (нижний предел задан проектом, а верхний равен +25 ˚С);
=10
мм – добавка к длине овального отверстия.
9 Оформление расчетно-пояснительной записки
Результаты выполнения проекта представляются в виде расчетно-пояснительной записки с титульным листом, на листах формата А 4 (в соответствии с ГОСТ 2.301-68). Расчеты в записке подробно иллюстрируются схемами, эпюрами и эскизами спроектированной балки, выполненными на миллиметровой бумаге. Объем пояснительной записки должен составлять от 40 до 60 листов.
Приложение 1
Стали, применяемые для сварных подкрановых балок
Марка стали |
ГОСТ или ТУ |
Категория стали для климатического района строительства (расчетная температура, °С) |
||
II4 (-30>t≥-40), II5 (t≥-30) и др. |
I2, II2 и II3 (-40>t≥-50) |
I1 (-50>t≥-65) |
||
18сп; 18Гсп; 18Гсп |
ГОСТ 23570-79 |
+ |
- |
- |
ВСт3сп; ВСт3Гсп |
ТУ 14-1-3023-80 |
5 |
- |
- |
ВСт3сп; ВСт3Гсп |
ГОСТ 380-71 |
5 |
- |
- |
ВСтТпс |
ГОСТ 14637-79 |
в) |
- |
- |
09Г2С |
ТУ 14-1-3023-80 |
12 |
13 |
15 |
09Г2С; 10Г2С1; 15ХСНД |
ГОСТ 19282-73 |
12 |
13 |
15 |
14Г2а) |
ГОСТ 19282-73 |
12 |
- |
- |
14Г2АФ; 15Г2АФДпс; 10Г2С1б) |
ГОСТ 19282-73 |
12 |
13 |
15 |
10ХСНД |
ГОСТ 19282-73 |
12 |
13 |
15 |
16Г2АФ; 18Г2АФпс; 15Г2СФб) |
ГОСТ 19282-73 |
12 |
13 |
15 |
Примечания.
Знак «+» означает, что категорию стали и требования к ней указывать в проекте не следует.
Знак «-» означает, что данную марку стали в указанном климатическом районе применять не следует:
а) Только для опор линий электропередач и фасонок ферм.
б) Термически упрочненная сталь.
в) С требованиями по ударной вязкости при температуре -40 °С и после механического старения не менее 30 Дж/см2 (3 кгс∙м/см2).
Приложение 2
Механические характеристики сталей
Марка стали |
ГОСТ или ТУ |
Толщина проката, мм |
Рассчетн. сопр. при растяжении, МПа |
Предел текучести, МПа |
Предел прочности, МПа |
18сп |
ГОСТ 23570-79 |
4-20 |
230 |
235 |
370 |
18Гсп |
ГОСТ 23570-79 |
4-20 |
230 |
235 |
370 |
18Гсп |
ГОСТ 23570-79 |
21-30 |
220 |
225 |
370 |
18Гсп |
ГОСТ 23570-79 |
31-40 |
230 |
235 |
390 |
8Ст.3сп5-1 |
ТУ 14-1-3023-80 |
4-10 |
240 |
245 |
365 |
8Ст.3Гпс5-1 |
ТУ 14-1-3023-80 |
4-10 |
240 |
245 |
365 |
8Ст.3сп5-1 |
ТУ 14-1-3023-80 |
11-20 |
230 |
235 |
365 |
8Ст.3Гпс5-1 |
ТУ 14-1-3023-80 |
11-20 |
230 |
235 |
365 |
8Ст.3сп5-2 |
ТУ 14-1-3023-80 |
4-10 |
270 |
275 |
380 |
8Ст.3Гпс5-2 |
ТУ 14-1-3023-80 |
4-10 |
270 |
275 |
380 |
8Ст.3сп5-2 |
ТУ 14-1-3023-80 |
11-20 |
260 |
265 |
370 |
8Ст.3Гпс5-2 |
ТУ 14-1-3023-80 |
11-20 |
260 |
265 |
370 |
8Ст.3сп5 |
ГОСТ 380-71 |
4-20 |
225 |
235 |
370 |
8Ст.3Гпс5 |
ГОСТ 380-71 |
4-20 |
225 |
235 |
370 |
8Ст.3сп |
ГОСТ 380-71 |
21-40 |
215 |
225 |
370 |
8Ст.3Гпс |
ГОСТ 380-71 |
21-40 |
215 |
225 |
370 |
8Ст.Тпс |
ГОСТ 14637-79 |
10-40 |
280 |
295 |
430 |
09Г2с Гр.1 |
ТУ 14-1-3023-80 |
4-10 |
335 |
315 |
490 |
09Г2с Гр.1 |
ТУ 14-1-3023-80 |
11-20 |
315 |
325 |
470 |
09Г2с Гр.2 |
ТУ 14-1-3023-80 |
4-10 |
355 |
365 |
510 |
09Г2с Гр.2 |
ТУ 14-1-3023-80 |
11-20 |
335 |
345 |
490 |
09Г2с |
ГОСТ 19282-73 |
4-9 |
330 |
345 |
490 |
09Г2с |
ГОСТ 19282-73 |
10-20 |
310 |
325 |
470 |
09Г2с |
ГОСТ 19282-73 |
21-32 |
290 |
305 |
460 |
09Г2с |
ГОСТ 19282-73 |
33-60 |
270 |
285 |
450 |
09Г2с |
ГОСТ 19282-73 |
61-80 |
260 |
275 |
440 |
09Г2с |
ГОСТ 19282-73 |
81-160 |
250 |
265 |
430 |
10Г2с1 |
ГОСТ 19282-73 |
4 |
340 |
355 |
490 |
10Г2с1 |
ГОСТ 19282-73 |
5-9 |
330 |
345 |
490 |
10Г2с1 |
ГОСТ 19282-73 |
10-20 |
320 |
335 |
480 |
10Г2с1 |
ГОСТ 19282-73 |
21-32 |
310 |
325 |
470 |
10Г2с1 |
ГОСТ 19282-73 |
33-60 |
310 |
325 |
450 |
10Г2с1 |
ГОСТ 19282-73 |
61-100 |
280 |
295 |
430 |
15ХСНД |
ГОСТ 19282-73 |
4-32 |
330 |
345 |
490 |
14Г2 |
ГОСТ 19282-73 |
4-9 |
320 |
335 |
460 |
14Г2 |
ГОСТ 19282-73 |
10-32 |
310 |
325 |
450 |
14Г2АФ |
ГОСТ 19282-73 |
4-50 |
370 |
390 |
540 |
15Г2АФДпс |
ГОСТ 19282-73 |
4-32 |
355 |
390 |
540 |
10Г2с1 (термоупрочн.) |
ГОСТ 19282-73 |
10-40 |
355 |
390 |
530 |
10ХСНД |
ГОСТ 19282-73 |
4-32 |
355 |
390 |
530 |
10ХСНД |
ГОСТ 19282-73 |
33-40 |
355 |
390 |
510 |
16Г2АФ |
ГОСТ 19282-73 |
4-32 |
400 |
440 |
590 |
16Г2АФ |
ГОСТ 19282-73 |
33-50 |
375 |
410 |
570 |
18Г2АФпс |
ГОСТ 19282-73 |
4-32 |
400 |
440 |
590 |
15Г2СФ (термоупрочн.) |
ГОСТ 19282-73 |
10-32 |
400 |
440 |
590 |
Приложение 3
Минимальные
значения
Величина предела текучести стали, МПа |
до 230 |
230<δТ≤330 |
330<δТ≤400 |
|
15 |
13 |
11 |
Приложение 4
Данные для расчета по подкрановым рельсам
Типы рельсов |
Ширина опорной части, мм |
Расстояние от опорной части до центра тяжести, мм |
Площадь поперечного сечения, см2 |
Момент инерции, см4 |
КР 70 |
120 |
59,3 |
67,22 |
1083,25 |
КР 80 |
130 |
64,7 |
81,84 |
1523,69 |
КР 100 |
150 |
76,3 |
113,44 |
2805,88 |
КР 120 |
170 |
86,3 |
150,69 |
4794,22 |
КР 140 |
170 |
87,5 |
186,24 |
5528,27 |
Приложение 5
Сварочные материалы для подкрановых балок
Марки стали |
Материалы для сварки |
|||
Под флюсом |
В углекислом газе (по ГОСТ 8050-76) |
Покрытыми электродами |
||
Марки |
Тип электродов (по ГОСТ 9467-75) |
|||
Флюсов (по ГОСТ 9087-81) |
Сварочной проволоки (по ГОСТ 2246-70) |
|||
18сп, 18Гсм, 18Гпс, В Ст3 сп, В Ст3 пс, В Ст3 Гпс, В Ст Тпс |
АН-348-А |
Са-08 А, Св-08 ГА |
Св-08 Г2С, Св-08 Г2СЦ |
Э 42 А, Э-46 А |
09Г2С, 09Г2, 10Г2С1, 14Г2, 15ХСНД, 10ХСНД |
АН-47, АН-43, АН-343-А |
Св-10НМА, Са-08ХМ |
Э46А, Э50А |
|
18Г2АФпс, 16Г2АФ, 15Г2АФДпс, 14Г2АФ |
АН-47, АН-17М, АН-348-А |
Св-08Г2С, Св208Г2СЦ, Св-08ХГСМА, Св-10ХГ2СМА |
Э50А, Э60 |
|
Приложение 6