1.Выбор стали и расчетных сопротивлений
для основного и наплавного металла.
По табл.50 СниП 11-23-81* [3] для группы конструкций 1 и климатического
района 114 принимаем сталь обыкновенного качества С255 по ГОСТ 27772-88.
По табл.51 норм [3] для стали С255 при толщине листового
широкополосного проката стенки балки от 10 до 20 мм назначаем предел
текучести Ryn = 245 МПа, временное сопротивление R un = 370 МПа и
расчетное сопротивление по пределу текучести Ry = 240 МПа. Аналогичные
прочностные показатели для стали поясов балки с толщиной проката от
20 до 40 мм будут : Ryn = 235 МПа, Run = 370 МПа, Ry = 230 МПа.
138.6 МПа ,
где (m=1.025 – коэффициент надежности по материалу в соответствии с
п.3.2.
норм [3].
По табл. 4* и 55 СНиП [3] для автоматической сварки под
флюсом, группы конструкций 1, климатического района 114 , стали
С255 принимаем сварочную проволку Св-08АГ по ГОСТ 2246-70*.
По табл. 56 норм [3] для выбранного сварочного материала назначаем
расчетное сопротивление углового шва по металлу шва Rwf = 200 МПа.
По табл.3 [3] вычисляем расчетное сопротивление по границе сплавления
:
Rwz = 0.45*Run = 0.45*370 = 166.5 МПа.
Устанавливаем критерий расчетных сопротивлений угловых швов по п
.11.2* СНиП-23-81* при Ryn hmin = 48.9 см ,
где (=1.1 – 1.5 – коэффициент ассиметрии.
Оптимальная высота балки из условия гибкости стенки
= 90.9 см ,
100 – 140 при L = 12 м ( (w = 120.
Мимнальная толщина стенки балки из условия предельного прогиба
= 0.41 см.
Минимальная толщина стенки при проверке её по прочности от местного
давления колеса крана :
= 0.06 см ,
где – F1 = (f*Fn = 1.1*85 кН – расчетная сосредоточенная
нагрузка ;
– (f1 = 1.3 – коэффициент надежности для кранов группы
7К, согласно п 4.8.[1];
– IR =1082 см4 – момент инерции кранового рельса типа
КР – 70 .
Требуемая толщина стенки из условия прочности на срез без учета работы
поясов :
см ,
где hw = h – 2*tf = 120 – 2*2 = 116 см – предварительная высота
стенки.
Толщина стенки, соответствующая балке оптримальной высоты :
= 0.74 см.
Высота стенки балки, соответствующая tw, opt
hw = tw*(w = 0.74*120 = 88.9 см.
Учитывая интенсивную работу мостовых кранов (группа 7К) и мведение при
изготовлении отходов металла к минимуму, принимаем габариты стенки с
некоторым запасом, округленные до стандартных размеров на холстолистовую
прокатную сталь по ГОСТ 19903-74* hw * tw = 1250 *10 мм.
Требуемая площадь поперечного сечения ассиметричной балки
151.5 см2 ,
где h = hw+2tf = 125 + 2*2 = 129 см –
предварительная высота балки при
исходной толщине поясов tf = 2.0 см.
Площадь верхнего пояса :
16.5 см2.
Площадь нижнего пояса :
5.97 см2.
Принимаем пояса балки из широкополочной универсальной стали по
ГОСТ 82-72* сечением : верхний
bft*tft = 300*14 мм ; Aft = 42 см2 > 17.1 см2.
нижний bft*tft = 250*14 мм ; Aft = 42 см2 > 5.97 см2.
Полная высота подкрановой балки
h = hw+2tf = 1250 + 2*14 = 1278 мм
Скомпанованное сечение отвечает основным консруктивно-технологическим
требованиям, предъявляемым к элементам подкрановой балки, в том числе :
равномерность распределения напряжений по ширине пояса
мм
bft = 300 мм bfb,min = 200 мм
tf = 14 мм 2.2 необходима постановка поперечных ребер жесткости [3].
По условиям технологичности и металлоемкости назначаем расстояние между
ребрами жесткости равным а = 2000 мм hef = hw = 1.25 м ? проверяем сечения расположенные
на
расстоянии 0.5hw = 0.5*125 = 62.5 см от края
отсека ;
длину расчетного отсека принимаем а0 = hw = =125 см.
мм.
кН
кН
кН
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 .
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
– наименьшая из сторон пластинок.
Коэффициент защемления стенки определяем по формуле (77) норм
, где ? = 2 – коэффициент по таблице 22 СНиП для неприваренных
рельсов.
.
:
hef = hw = 1.25 м ? проверяем сечения расположенные
на
расстоянии 0.5hw = 0.5*125 = 62.5 см от края
отсека ;
длину расчетного отсека принимаем а0 = hw = =125 см.
мм.
кН
кН
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 .
в формуле (80) и в таблице 23.
кН/см2, где СCR = 32 – таблица 21 СНиП [3].
Касательные критические напряжения по формуле (76) СНиП
– наименьшая из сторон пластинок.
Коэффициент защемления стенки определяем по формуле (77) норм
, где ? = 2 – коэффициент по таблице 22 СНиП для неприваренных
рельсов.
и в таблице 23.
= 3.4.
:
kf,min ? 0.8*tw =
0.8*1=0.8мм и выполняем их с полным проваром.
13.Проектирование наружного опорного
ребра балки.
Опорное ребро опирается на колонну строганным торцом, выпущеным на
длину, не превышающую 1.5 толщины ребра.
Площадь смятия ребра
см2, где Rp = 370 МПа – расчетное сопротивление смятию
торцевой поверхности.
По конструктивным требованиям, исходя из размеров нижнего пояса балки,
принимаем ширину ребра bd = 360 мм.
Требуемая толщина ребра
см.
Конструктивно принимаем сечение опорного ребра bd* td = 360*8 мм.
Условная площадь таврового сечения
47.8 см2.
Момент инерции площади сечения условной стойки без учета (в виду
малости) момента инерции стенки
см4.
Радиус инерции
см
Гибкость опорной стойки с расчетной длиной, рвной высоте стенки
Коэффициент продольного изгиба по таблице 72 СНиП [3] – ?x = 0.974.
Проверка устойчивости условной опорной стойки
кН/см2.
Устойчивость опорного ребра обеспечена.
Проверяем прочность сварных угловых швов прикрепления опорного ребра к
стенке с помощью ручной сварки (?z = 1.0), электродами Э46А, катетами
швов kf = 9мм > kfmin = 6мм (табл. 38 СНиП) при расчетной длине
шва
см.
Напряжение в шве
Rwz*?wz*?c = 166.5 Мпа
Прочность балки обеспечена.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
