Проверка прочности сечения

Нагрузки на подкрановую балку

 

ширина моста В=6.65 м

база крана К=5.25 м

высота крана Н=3.15

давление колеса Рмакс= 46 т

давление колеса Рмин= 11.5 т

масса тележки G_т = 17.5 т

- масс крана с тележкой G = 65 т

Грузоподьемность Q= 50 т

Tk= 1.688 т

 

Определяем расчетное значение усилий на колесе крана

0.95·1.1·0.95·1.1·46=50.23

0.95·1.1·0.95·1·1.688=1.68

n_с=0,95 зависит от условий работы крана (для тяжелого режима работы крана)

n=1,1 – нормативно установленное значение для крановой нагрузки

k₁=1,1(согласно таб. 15.1 Беленя)

k₂=1(согласно таб. 15.1 Беленя)

Определяем расчетные усилия

Определение Mmax

 

Равномерный момент от вертикальной нагрузки

 

1.05·50.23·(0.375+3+2.3+0)=299.31т*м

 

где a=1,05— учитывает влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке.

 

Расчетный момент от горизонтальной нагрузки

1.05·1.68·(0.375+3+2.3+0)=10.01т*м

 

Определение Q_max

 

 

Расчетные значения вертикальной, и горизонтальной поперечных сил

1.05·50.23·(0.008+0.446+0.563+1)=106.38

1.68·(0.008+0.446+0.563+1)=3.39

Высоту подкрановой балки предварительно зададим согласно прил.1 Беленя

h_Б= 1400 мм

Принимаем подкрановую балку симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа из рифленой стали t = 6мм и швеллера №16.

Значение коэффициента b определим по формуле

1+2·((10.01·1.4)/(299.31·1.5))=1.06

299.31·100·1000·1.062·0.95/3200=9436.68

97.143, согласно таб. 7.2 Беленя

Оптимальная высота балки

((3/2)·97.143·9436.683)^(1/3)=111.2см

Минимальная высота балки

см

600 для тяжелого режима работы крана

 

0.95·(50.23·1000·5.675)=270802.49кг*см

Принимаем h_б = 140 см (кратной 10см)

Задаемся толщиной полок t_F =2см, тогда h_W = h_б –2t_F = 140–2·2=136

Определяем толщину стенки

1.5·0.95·106.38·1000/(136·1810.73)=0.62

R_s= 0.58·3200/1.025=1810.73 кг/см2

Принимаем t_W= 1.4 мм.

136/1.4=97.14 ≈ 100

Размеры поясных листов определяем по формуле:

9436.683·140/2=660567.81 см4

1.4*136³/12=293469.87 см4

((660567.81-293469.87)/2)/((136+2)/2)²=38.553см²

bf=38.553/2=19.28

Применяем bf= см

Принимаем пояс из листа сечения A_F = 2·28=56 см²

Устойчивость пояса обеспечена, т.к.

((28–1.4)/2)/2=6.65 0.5·(2100000/3200)^0.5=12.81

По полученным данным компонуем сечение

Проверка прочности сечения.

 

Определяем геометрические характеристики приня­того сечения.

Относительно оси х- х:

1.4*136³/12+2*(28*2³/12+2*28*(136/2+2/2)²)=826739.2 см⁴;

826739.2/(140/2)=11810.56 см³

Геометрические хар-ки тормозной балки относительно оси y-y (в состав тормозной балки входят верхний пояс, тормозной лист и швеллер):

- расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения:

((0.6)·(78)·(78/2+12)+53.4·(150–3–2.68))/(0.6·78+53.4+2·28)=64.62см

0.6*78³/12+0.6*78*((78/2+12)-64.619)²+53.4*((150-3-2.68)-64.619)²+56*64.619²+2*56³/12=634721.83см⁴

634721.83/(64.619+28/2)=8073.39 см3

Проверяем нормальное напряжение верхнем поясе.

299.31·100·1000/11810.56+10.01·100·1000/8073.39=2658.25<3200·0.95=3040

Проверяем прочность стенки балки от действия местных напряжений под колесом крана.

1.1·48070/(1.4·21.506)=1756.22<3200 кг/см²

где 46·1000·0.95·1.1=48070 кг

3.25·(405.67/1.4)^(1/3)=21.51

387+28·2^3/12=405.67 см⁴

I_R= 387 см⁴- момент инерции рельса КР-120 (по приложению 14)

y=3,25- коэффициент податливости сопряжения пояса и стенки для сварных балок.