Подбор сечения подкрановой балки - Проектирование подкрановых конструкций

Проектируется подкрановая конструкция, включая сварную подкрановую балку симметричного двутаврового сечения и тормозную конструкцию, состоящую из листа рифленной стали и окаймляющего швеллера. При пролете подкрановых балок 12 м рекомендуется выполнять тормозную конструкцию из листа толщиной 6 мм и швеллера № 36-40, при пролете подкрановых балок 6 м - из листа толщиной 5-6 мм и швеллера № 16...18.

Условие общей прочности подкрановой балки может быть записано в виде соотношения:

,

Где в - коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных поперечных нагрузок на увеличение напряжения в верхнем поясе подкрановой балки.

Значение коэффициента в определяется по формуле:

Где hб - высота подкрановой балки, принимаемая предварительно равной

Hб = (1/8...1/10) ?;

Hт - ширина сечения тормозной конструкции, hт?hн (hн - размер сечения нижней части колонны, назначенный при компоновке поперечной рамы).

Вычислив в, находим из условия общей прочности подкрановой балки требуемый момент сопротивления

.

При определении Wхтр коэффициент условия работы гс принимается равным 1. Пластические деформации при расчете подкрановых балок не учитываются.

В рассматриваемом примере:

Принимаем подкрановую балку в виде симметричного сварного двутавра; тормозной конструкции из рифленой стали толщиной t=6 мм и швеллера № 3.

Hб(1/9)-? = 12000/9 ? 130 см; hт = hн = 1,5 м;

В=1+2-(208/2383333)-(1,3/1,5)=1,15.

При расчетном сопротивлении стали Ry = 24 кН/см2

Wхтр=238300-1,15 /24-1=11420 см3.

Определяется оптимальная и минимальная высота подкрановой балки.

Оптимальная высота балки находится по формуле:

Где лw - гибкость стенки, равная отношению ее высоты к толщине; значение лw рекомендуется назначать по табл. 7.2 [1] (в зависимости от высоты hб).

Минимальная высота балки находится по формуле:

,

Где Мxn - нормативное значение изгибающего момента при загружении балки одним краном,

Mxn = гn-FkH-(y1+y3);

E - модуль упругости стали, E=2,06-104 кН/см2;

- величина, обратная предельно допустимому относительному прогибу и зависящая от режима работы кранов ([1], с.380).

Высота балки должна удовлетворять условию:

Hmin ? hб ? hopt.

В целях унификации высота балки hб принимается кратной 100 мм и согласуется с высотой балки, принятой при компановке поперечной рамы.

При необходимости вносятся соответствующие коррективы в компоновочные размеры рамы.

Определяется высота стенки:

Hw = hб - 2tf,

Где tf - толщина полки, принимаемая равной 16-22 мм (см. табл. 5 приложения 14 [1]).

В рассматриваемом примере:

Y1+ y3 = 3+0,45 = 3,45 м;

Mxn = 0,95-326-3,45 = 1068,5 кН-м.

Группа режима работы кранов - 8К (весьма тяжелый режим работы), поэтому принимаем = 600.

Оптимальная высота:

Минимальная высота балки:

= 68 см.

Принимаем hб = 130 см (кратно 10 см). Это удовлетворяет условию

Hmin < hб ? hopt.

Задаемся толщиной полок tf = 20 мм, тогда высота стенки

Hw=130 - 2-2 = 126 см.

Требуемая толщина стенки из условия среза силой Qx определяется:

,

Где Rs - расчетное сопротивление стали срезу, принимаемое равным 0,58 Ry или по прил.4 [1].

Толщина стенки должна быть согласована с рекомендациями табл.7.2 и данными табл.5 приложения 14 [1]. Если фактическое значение гибкости стенки

Отличается от первоначально принятого значения лw более чем на 5%, то производится уточнение hopt c учетом фактической гибкости стенки.

Для определения размеров поясных листов далее вычисляется:

-требуемый момент инерции сечения балки

-момент инерции сечения стенки

-требуемая площадь сечения поясного листа

.

При заданной толщине tf находится ширина поясного листа

Размеры bf и tf следует согласовать с данными табл. 5 приложения 14 [1].

Устойчивость пояса балки является обеспеченной при удовлетворении условия:

В рассматриваемом примере:

Из условия среза толщина стенки

См.

Толщина стенки tw согласно рекомендации табл. 7.2 [1] должна составлять 10...12 мм. Согласно табл.5 приложения 14 [1] принимаем tw=10мм.

Определяем лwфакт = 126/1 = 126 ? лw = 130.

Требуемый момент инерции сечения:

Ixтр = 11420-130/2 = 742300 см4.

Момент инерции сечения стенки:

Iw = 1-1263/12 = 166700 см4.

Требуемая площадь сечения поясного листа:

См2 .

Назначаем сечение пояса с учетом данных табл.5 прил.14 [1]:

Tf Ч bf = 20 Ч 360 (мм);

Af = 2-36 = 72 см2.

Проверяем условие:

Устойчивость пояса балки обеспечена.

Похожие статьи




Подбор сечения подкрановой балки - Проектирование подкрановых конструкций

Предыдущая | Следующая