Компоновка сечения подкрановых конструкций

Расчетные усилия в подкрановой балке:

;

;

.

Требуемый момент сопротивления сечения подкрановой балки:

, где

b – коэффициент, учитывающий изгиб конструкции в 2-х плоскостях;

– коэффициент условий работы конструкции;

– расчетное сопротивление для стали С255;

, где

– предварительная высота подкрановой балки;

– ширина тормозной конструкции, предварительно принимается равной ширине нижней части колонны.

. Минимальная высота подкрановой балки:

– модуль упругости прокатной стали;

– длина подкрановой балки;

(для кранов группы режима 3к) – предельный относительный прогиб подкрановой балки;

– нормативный изгибающий момент от загружения балки одним краном (при его определении не учитывают коэффициент сочетаний, коэффициент динамичности и коэффициент надежности по нагрузке).

Рис.10. Расчетная схема загружения подкрановой балки нормативной вертикальной нагрузкой

Равнодействующая вертикальных нормативных давлений колес:

.

Плечо равнодействующей силы:

.

Определяем ординату линии влияния изгибающего момента для сечения под критическим грузом, по формуле (17):

.

Далее строим линию влияния изгибающих моментов от нормативной вертикальной нагрузки, и остальные ординаты получаем по подобию треугольников или графически (см. рис.12).

Рис. 11. Линия влияния изгибающих моментов от нормативной вертикальной нагрузки.

Максимальный изгибающий момент от расчетной вертикальной нагрузки:

.

Оптимальная высота подкрановой балки:

, где

l_v=120 – гибкость стенки (принята предварительно).

Принимаем высоту подкрановой балки:

, что больше .

Определяем толщину стенки подкрановой балки из 2-х условий:

1) Условие на срез:

, где

;

– высота стенки подкрановой балки;

– толщина поясов подкрановой балки (принята предварительно).

2) Условие местной устойчивости без продольных ребер:

.

Принимаем толщину стенки подкрановой балки:

.

Требуемый момент инерции подкрановой балки:

.

Проектируем пояса подкрановой балки:

Требуемый момент инерции поясов подкрановой балки:

.

Требуемая площадь пояса подкрановой балки:

.

– расстояние между центрами полок.

Принимаем толщину пояса подкрановой балки:

.

Тогда, требуемая ширина пояса подкрановой балки:

.

Принимаем ширину поясов подкрановой балки:

.

Фактическая площадь пояса подкрановой балки:

.

Проверка условия местной устойчивости сжатого пояса:

;

, где

- ширина свеса сжатого пояса.

Условие выполняется.

Производим компоновку всего сечения подкрановой конструкции с учетом тормозной балки и определяем положение центра тяжести подкрановой конструкции.

Принимаем тормозную балку из швеллера № 36 и рифленого листа толщиной

.

В расчетах вводится упрощение, что изгибающий момент от вертикальных нагрузок воспринимает только подкрановая балка. При этом кручение конструкции не учитывается, так как центр кручения и центр изгиба расположены близко друг к другу.

Для крепления рельса в верхнем поясе выполняются отверстия диаметром 25 мм.

Рис. 12. Компоновка поперечного сечения подкрановой конструкции

Принимаем конструктивные размеры:

;

;

;

;

- высота швеллера;

- ширина швеллера.

Ширина рифленого листа:

.

Находим центр тяжести подкрановой конструкции:

.

Относительно центральных осей определяем моменты брутто и нетто. Относительно оси Х ищем момент инерции только от подкрановой балки, так как только она воспринимает вертикальную нагрузку.

;

.

Относительной оси Y вычисляем момент инерции тормозной балки, в состав которой входят: швеллер № 36, рифленый лист, верхний пояс подкрановой балки.

;

.