Расчет подкрановой балки (стр. 3 из 4)

то же без учета работы поясов

3 кН/см² = 30 МПа < R_s*γ_c = 138.6*1=138.6 МПа.

Условие прочности выполняется.

9.Проверка жесткости балки.

Относительный прогиб

Условие жесткости выполняется.

10.Проверка прочности стенки в сжатой зоне группы режима 7К.

Нормальные напряжения на границе стенки

кН/см²,

где y = y_t – b_ft = 62.1 – 1.4 = 60.7 см .

Касательные напряжения

кН/см²

Сумма собственных моментов инерции пояса балки и кранового рельса КР – 70

см⁴,

где I_R = 1082 см⁴ – момент инерции рельса КР – 70 .

Условная длина распределения давления колеса

см.

Напряжения в стенке от местного давления колес крана

кН/см²

где γ_f = 1.3 – коэффициент увеличения вертикальной нагрузки на

отдельное колесо крана, принимаемый согласно п.4.8

СНиП 2.01.07 – 85 [1] для группы режима работы кранов 7К.

Местный крутящий момент

кН*см , где е = 15 мм – условный эксцентриситет смещения подкранового рельса с оси

балки ;

Q_t = 0.1F₁ – поперечная расчетная горизонтальная нагрузка, вызываемая

перекосами мостового крана ;

h_R = 120 мм – высота кранового рельса КР – 70 ;

Сумма собственных моментов инерции кручния рельса и верхнего сжатого пояса балки

см⁴, где I_t=253 cм³ – момент инерции кручения кранового рельса КР – 70.

Напряжения от местного изгиба стенки

кН/см²

Локальные напрядения распорного воздействия от сосредоточенной силы под колесом крана

кН/см² .

Местные касательные напряжения от сосредоточенного усилия

кН/см² .

Местные касательные напряжения от изгиба стенки

кН/см² .

Проверка прочности для сжатой зоны стенки подкрановой балки из стали с пределом текучести до 430 МПа для кранов группы режимов 7К согласно п.13.34 норм [3], выполняется с учетом всех компонент напряженного состояния по формулам (141…144) :

= 10.02 кН/см² = 100.2 МПа < β*R_y=1.15*240 = 276 МПа.

9.78 + 0.91 = 10.69 кН/см² = 106.9 МПа < R_y=240 МПа.

3.64 + 0.4 = 4.04 кН/см² = 40.4 МПа < R_y=240 МПа.

0.88+1.1+0.1=2.08 кН/см² =20.8 МПа < R_s = 138.6 МПа.

Прочость стенки в сжатой зоне обеспечена.

11.Проверка местной устойчивости стенки балки .

Условная гибкость стенки

= 4.27 > 2.5 – требуется проверка стенки на местную устойчивость, здесь h_ef

h_w= 125 см.

При

4.27 > 2.2 необходима постановка поперечных ребер жесткости [3].

По условиям технологичности и металлоемкости назначаем расстояние между ребрами жесткости равным а = 2000 мм < 2 h_ef = 2*1250 = 2500 мм .

Определяем сечение ребер жесткости по конструктивным требованиям норм [3]:

· ширина ребра –

мм, принимаем b_h = 100 мм ;

· толщина ребра –

= 7 мм, принимаем t_s = 8 мм.

Для проверки местной устойчивости стенки балки выделяем два расчетных отсека : первый – у опоры, где наибольшие касательные напряжения, и второй – в середине балки, где наибольшие нормальные напряжения (рис.1.11).

1.Крайний отсек .

а = 2м > h_ef = h_w = 1.25 м → проверяем сечения расположенные на

расстоянии 0.5h_w =0.5*125 = 62.5 см от края

отсека ;

длину расчетного отсека принимаем а₀ = h_w = =125 см.

Расстояние от опоры до середины расчетного отсека

мм.

Опорная реакция –

кН

· сечение I – I :

кН*м

кН

· середина крайнего отсека – при х₁ = 1.375 м :

кН*м

кН

· сечение II – II :

кН

Среднее значение момента и поперечной силы

кН*м

кН.

Нормальные напряжения в опорном отсеке в уровне верхней кромки стенки

кН/см² .

Касательные напряжения в крайнем отсеке

кН/см² .

Критические напряжения при

вычисляем по формуле (81) СНиП II–23–81* [3]

кН/см², где С₂ = 62 – таблица 25 СНиП [3].

Касательные критические напряжения по формуле (76) СНиП

кН/см², где μ =

– отношение большей стороны пластины к меньшей,

– наименьшая из сторон пластинок.

Коэффициент защемления стенки определяем по формуле (77) норм

, где β = 2 – коэффициент по таблице 22 СНиП для неприваренных рельсов.

Критические напряжения от местного давления колеса крана по формуле (80) СНиП II–23–81* при условии

кН/см² , где – с₁= 34.6 – таблица 23 СНиП –

Проверка местной устойчивости осуществляется по формуле (79) СНиП [3], при наличии местного напряжения

< γ_c = 0.9.

Поскольку балка ассиметричного сечения с отношением

и укреплена только поперечными ребрами жесткости, то, согласно п. 7.9. норм [3], устойчивость стенки следует проверять дважды, независимо от отношения

Для второго случая критическое нормальное напряжение по формуле (75) СНиП

кН/см² , где с_CR= 32 – по таблице 21 СНиП при δ = 1.3 .